青藏高原东缘唇形科和十字花科植物种子萌发的特性研究

种子大小和种子萌发行为是群落物种更新的关键,影响着群落的结构和动态。处于植物生活史核心地位的种子大小势必影响植物的萌发对策。光是影响植物种子萌发行为的一个重要的环境限制因子。光对种子萌发的影响主要是作为一种信号刺激,光促进或抑制种子的休眠。不同植物种子萌发对光照的要求不同。 本研究以青藏高原东缘地区的唇形科和十字花科植物种子为材料,研究了野外的自然条件下唇形科植物的种子大小与萌发特性的关系以及光照梯度对唇形科十字花科植物种子萌发的影响。研究结果表明： (1)24种唇形科植物种子的百粒重为0.0061-0.5688 g,跨越2个数量级,平均大小0.1200 g,60%的物种种子百粒重小于0.1200 g,表明在青藏高原东缘唇形科植物种子中小种子占优势。 (2)种子大小与萌发率和萌发速率指数呈显著负相关(P<0.01);种子大小与集中度呈极显著正相关(P<0.001);种子大小与萌发开始时间的相关性不显著。这些结果说明,这24种唇形科植物的大种子物种和小种子物种有2种相反的萌发对策：小种子萌发率高,萌发速率快,萌发历期短,萌发整齐性好;大种子与小种子相反,并共同与其扩散能力构成了一个由小种子物种(拓植能力)到大种子物种(竞争能力)的连续体,从种子萌发对策上解释了大、小种子物种在同一自然群落巾如何共存的问题。 (3)根据对24种唇形科植物萌发特性的主成分分析结果,将它们的萌发方式分为爆发型、过渡型、缓萌型和低萌型四类。在这四类结果中,低萌型和爆发型所占比例较大。在自然条件较为恶劣的高寒地区,大多数物种采取了这两类萌发策略,既避免了高寒地区多变的气候导致的全部死亡,也使得物种在不同的地区广泛分布,从而维持了一定的种群,使得生态系统具有多样性。 (4)光照梯度对所研究唇形科和十字花科物种的萌发率无显著的影响(P>0.05)。光照梯度对萌发开始时间的影响显著,全光照(100%NS)和重度遮阴(3%NS)之间萌发开始时间有显著的差异(P<0.05),光照梯度对平均萌发时间的影响极其显著(P<0.001),随着光照强度的减弱,平均萌发时间减少,这说明光照使得萌发时间变长。 (5)一年生或两年生植物和多年生植物的萌发率在3个光照处理下差异性均显著(P<0.05),一年生或两年生植物种子的萌发率显著低于多年生植物种子的萌发率。在3个光照处理下,一年生或两年生植物和多年生植物之间萌发开始时间和平均萌发时间之间差异都不显著(P>0.05)。 (6)生长在阳坡与阴坡植物的萌发率和集中度在3个光照处理下差异性都不显著(P>0.05)：在3个光照处理下,所处生境为阴坡和阳坡植物之间萌发开始时间均差异性显著(P<0.05),生长在阳坡的植物其萌发开始时间晚于生长在阴坡的植物。