【摘要】：準噶爾荒漠一年生植物在植物群落多樣性中占有重要的地位,而已發(fā)現(xiàn)的25種秋萌物種,以1年生短命植物為主,占沙漠中短命植物總物種數(shù)的50%以上。尤其隨著未來氣候的變化,秋萌物種呈現(xiàn)增加的趨勢。因此,本研究對于溫度做主要影響因素進行研究。基于此選擇24種一年生植物,8種多年生植物和1種兩年生植物的種子做室內(nèi)萌發(fā)對比實驗。了解種子對不同溫度變化的響應(yīng),通過不同打破休眠處理判別不同種子休眠類型,結(jié)合33個植物種子特征與休眠類型關(guān)系,歸類秋萌種子的休眠類型。了解種子萌發(fā)特征與系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)系,探索準噶爾荒漠秋萌的系統(tǒng)進化規(guī)律,剖析準噶爾荒漠一年生植物種子秋萌未來進化潛力。結(jié)果如下:(1)種子萌發(fā)對溫度依賴的實驗表明:狹果鶴虱(Lappula semiglabra)、翅鶴虱(Lepechiniella lasiocarpa)、小車前(Plantago minuta)、東方旱麥草(Eremopyrum orientale)在各溫度(15/2°C,20/35°C,10/30°C)梯度萌發(fā)率達到80%以上,而淡枝沙拐棗(Calligonum leucocladum)、小花角茴香(Hypecoum parviflorum)、囊果苔草(Carex physodes)種子完全不萌發(fā)。即使條件適宜仍有部分種子不能完全都萌發(fā),存在休眠現(xiàn)象。因此,在三個溫度梯度均能夠萌發(fā)和在模擬秋季10/30°C能夠萌發(fā)的物種有秋萌的可能。(2)判定種子休眠類型的實驗表明:通過對33個物種的種子進行吸水率測定,觀察種皮透水性,吸水率低的種子是受種皮抑制具有物理休眠,代表性的有豆科物種,而紫草科的假狼紫草(Nnoea caspica)和硬萼軟紫草(Arnebia decumbens)也具有此類休眠。通過4種打破休眠處理發(fā)現(xiàn),十字花科植物彎角四齒芥(Tetracme recurvata)、卷果澀芥(Malcolmia scorpioides)、澀芥(Malcolmia africana)、條葉庭薺(Alyssum linifolium)種子添加GA_3處理顯著提高萌發(fā)率,其存在生理休眠現(xiàn)象;具有堅硬厚實的種皮,吸水能力低,具有物理休眠。(3)依據(jù)33個種子特征與分布的相對頻度,結(jié)合種子的休眠類型實驗表明:其中齒稃草(Schismus arabicus)、尖喙r{牛兒苗(Erodium oxyrrhynchum)、淡枝沙拐棗(Calligonum leucocladum)分布最廣,相對頻度在70%以上;相對頻度小于8%的窄布種5個,包括播娘蒿(Descurainia sophia)、棱果芥(Syrenia siliculosa)、亮白黃耆(Astragalus candidissimus)小花角茴香(Hypecoum parviflorum、沙生蠅子草(Silene olgiana)。能夠秋萌的物種相對頻度高且大多集中在角果、蒴果和莢果的果實類型中,其中7種角果占物種數(shù)的21.21%,普遍存在生理休眠和不休眠現(xiàn)象;6種蒴果占物種數(shù)的18.18%,普遍存在物理休眠和不休眠現(xiàn)象;3種莢果占物種數(shù)的9.09%,存在物理休眠現(xiàn)象。(4)以5種十字花科植物不同儲藏時間萌發(fā)來判斷對秋萌的影響。溫度(0/5°C、10/15°C和15/25°C)顯著影響5種十字花科植物種子的萌發(fā),在10/15°C、15/25°C萌發(fā)率相對較高,表明種子普遍喜高溫環(huán)境下萌發(fā)。種子萌發(fā)率隨著儲藏時間先增高后降低,儲藏6個月時5個物種的萌發(fā)率最高,隨著儲藏時間的繼續(xù)延長萌發(fā)率逐漸下降,表明大部分的十字花科植物種子存在一定的生理休眠現(xiàn)象且種子壽命有限。(5)種子休眠類型與系統(tǒng)進化關(guān)系表明:實驗種子的休眠類型以物理休眠、生理休眠和不休眠進化為主。處在系統(tǒng)發(fā)育樹較低位置古老的科休眠比例高,相反,則休眠率低。然而蓼科、石竹科、r{牛兒苗科在系統(tǒng)發(fā)育樹較高的位置卻具有較高的休眠比例。其中禾本科、紫草科和十字花科物種平均萌發(fā)時間短,車前科、大戟科和禾本科平均萌發(fā)率高,此類科的物種條件適宜就可萌發(fā),具有高萌發(fā)率和短的萌發(fā)時間需要,更易秋萌。綜上所述,基于此選擇24種一年生植物,8種多年生植物和1種兩年生植物的種子做室內(nèi)萌發(fā)對比實驗,發(fā)現(xiàn)大部分一年生植物種子萌發(fā)率高于多年生植物種子,2年生植物種子萌發(fā)率介于中間。結(jié)合打破種子休眠實驗,判別33個物種對溫度的依賴性,種子自身的特征和休眠類型的關(guān)系,表明果實類型為角果、莢果、穎果且具有生理休眠、物理休眠和不休眠特征,平均萌發(fā)時間短、萌發(fā)率高的物種更容易在秋季萌發(fā)。
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q948
【圖文】：

由被子植物系統(tǒng)發(fā)育Ⅱ（2003）構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹描述被子植物種子的進化

為不同種子休眠類型之間的進化關(guān)系（Willis,etal.2014）

物種萌發(fā)的主成分分析

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王姣;趙曉英;趙君潔;葛風偉;;干貯藏時間對刺葉錦雞兒和草原錦雞兒種子萌發(fā)的影響[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學報;2015年06期

2 師秋菊;李群;;棱果芥種子萌發(fā)特性及其與油菜種子萌發(fā)對比的研究[J];種子;2014年05期

3 許靜;杜國禎;李文龍;劉偉;高天鵬;;溫度和海拔對高寒草甸植物種子萌發(fā)進化特性的影響[J];蘭州大學學報(自然科學版);2013年03期

4 張榮;劉彤;;古爾班通古特沙漠南部植物多樣性及群落分類[J];生態(tài)學報;2012年19期

5 李鵬鵬;張文輝;;干旱脅迫與不同儲藏時間對杠柳種子萌發(fā)的影響[J];植物研究;2012年05期

6 劉會良;宋明方;段士民;王喜勇;張道遠;尹林克;;古爾班通古特沙漠南緣32種藜科植物種子萌發(fā)策略初探[J];中國沙漠;2012年02期

7 曾曉玲;劉彤;沈雪瑩;牛攀新;;古爾班通古特沙漠種子秋萌的環(huán)境依賴性[J];生態(tài)學雜志;2011年08期

8 黃代紅;趙娟;袁軍文;徐棟生;陳莎莎;蘭海燕;;室外人工種植抱莖獨行菜種子破除休眠的初步研究[J];新疆農(nóng)業(yè)科學;2011年03期

9 申建紅;曾波;施美芬;劉建輝;阿依巧麗;;儲藏方式和時間對三峽水庫消落區(qū)一年生植物種子萌發(fā)的影響[J];生態(tài)學報;2010年23期

10 王磊;嚴成;魏巖;尹林克;;溫度、鹽分和儲藏時間對多花檉柳種子萌發(fā)的影響[J];干旱區(qū)研究;2008年06期

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 卜海燕;青藏高原東部高寒草甸植物種子的萌發(fā)與休眠研究[D];蘭州大學;2007年

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 龍艷;短命植物鐮莢黃耆種子萌發(fā)及生活史特征[D];新疆農(nóng)業(yè)大學;2012年

2 劉偉;青藏高原東部高寒草甸莎草科、十字花科和石竹科植物種子休眠特性研究[D];蘭州大學;2009年

本文編號：2753727