贵州喀斯特区5种乡土灌木种子水分响应及萌发对策研究

【摘要】：本文以贵州喀斯特地区5种乡土灌木刺槐(Robinia pseudoacacia)、白刺花(Sophoradavidii)、截叶胡枝子(Lespedeza cuneata)、马桑(Coriaria nepalensis)、火棘(Pyracanthafortuneana)的种子为材料，研究了种子萌发过程对水分利用效率的响应，种子萌发对干旱胁迫和土壤埋藏深度的响应以及种子萌发过程对干旱胁迫的生理响应，从而揭示5种乡土灌木种子在喀斯特干旱环境中的萌发对策和适应机制，为该区植被恢复和生态环境重建提供理论依据。主要研究结果如下： 1.种子萌发过程对水分利用效率的响应表明，5种灌木种子水分利用效率依次为截叶胡枝子＞刺槐＞白刺花＞马桑＞火棘，种子萌动时所需最低含水量为刺槐＞白刺花＞截叶胡枝子＞火棘＞马桑；种子千粒重与吸水特性相关性表现为种子千粒重与吸水量呈极显著正相关(p＜0.01)，吸水速度与吸水量呈显著正相关(p＜0.05)，水分利用效率与千粒重呈负相关；5种灌木种子萌发对水分的敏感性不同，刺槐和截叶胡枝子属于对水分相对敏感性植物，白刺花、火棘和马桑属于水分迟钝性植物。 2.种子萌发对干旱胁迫的响应表明，5种灌木种子初始萌发时间和平均萌发时间均随干旱胁迫的增强呈延迟趋势；种子最终萌发率变化趋势不同，刺槐、马桑和火棘种子随干旱胁迫的增强呈下降趋势，而白刺花和截叶胡枝子则在轻度干旱胁迫下种子萌发率最高；种子萌发对干旱胁迫响应程度不同，刺槐、白刺花和截叶胡枝子在30%PEG浓度下仍有种子萌发，马桑种子萌发范围为0-25%PEG浓度，火棘种子萌发范围为0-20%PEG浓度。 3.种子萌发对土壤埋藏深度的响应表明，种子埋藏深度对5种灌木出苗的影响不同；种子的适宜埋藏深度范围为刺槐(1-7cm)白刺花(1-5cm)截叶胡枝子(0-3cm)马桑和火棘(0-1cm)；最适播种深度刺槐和白刺花为1cm，截叶胡枝子、马桑和火棘为0cm。 4.种子萌发过程对干旱胁迫的生理响应表明，白刺花、马桑和火棘种子萌发过程中SOD、POD、CAT和GR的活性基本上均呈上升的趋势，不同干旱胁迫间无明显规律；刺槐种子萌发过程中SOD、POD、CAT和GR的活性均呈先下降后上升的趋势，干旱胁迫加速了种子SOD、POD、CAT下降的时期；截叶胡枝子种子萌发过程中SOD、POD、CAT和GR活性无明显相同趋势，不同胁迫间无明显规律。 5.综合分析表明，白刺花、马桑和火棘种子萌发时间在有无干旱胁迫下均表现为缓萌型萌发对策；刺槐和截叶胡枝子种子在有利条件下快速萌发，但不会一次全部萌发，表现为兼具有迅速萌发和推迟萌发两种萌发对策。