【摘要】：准噶尔荒漠一年生植物在植物群落多样性中占有重要的地位,而已发现的25种秋萌物种,以1年生短命植物为主,占沙漠中短命植物总物种数的50%以上。尤其随着未来气候的变化,秋萌物种呈现增加的趋势。因此,本研究对于温度做主要影响因素进行研究。基于此选择24种一年生植物,8种多年生植物和1种两年生植物的种子做室内萌发对比实验。了解种子对不同温度变化的响应,通过不同打破休眠处理判别不同种子休眠类型,结合33个植物种子特征与休眠类型关系,归类秋萌种子的休眠类型。了解种子萌发特征与系统发育的关系,探索准噶尔荒漠秋萌的系统进化规律,剖析准噶尔荒漠一年生植物种子秋萌未来进化潜力。结果如下:(1)种子萌发对温度依赖的实验表明:狭果鹤虱(Lappula semiglabra)、翅鹤虱(Lepechiniella lasiocarpa)、小车前(Plantago minuta)、东方旱麦草(Eremopyrum orientale)在各温度(15/2°C,20/35°C,10/30°C)梯度萌发率达到80%以上,而淡枝沙拐枣(Calligonum leucocladum)、小花角茴香(Hypecoum parviflorum)、囊果苔草(Carex physodes)种子完全不萌发。即使条件适宜仍有部分种子不能完全都萌发,存在休眠现象。因此,在三个温度梯度均能够萌发和在模拟秋季10/30°C能够萌发的物种有秋萌的可能。(2)判定种子休眠类型的实验表明:通过对33个物种的种子进行吸水率测定,观察种皮透水性,吸水率低的种子是受种皮抑制具有物理休眠,代表性的有豆科物种,而紫草科的假狼紫草(Nnoea caspica)和硬萼软紫草(Arnebia decumbens)也具有此类休眠。通过4种打破休眠处理发现,十字花科植物弯角四齿芥(Tetracme recurvata)、卷果涩芥(Malcolmia scorpioides)、涩芥(Malcolmia africana)、条叶庭荠(Alyssum linifolium)种子添加GA_3处理显著提高萌发率,其存在生理休眠现象;具有坚硬厚实的种皮,吸水能力低,具有物理休眠。(3)依据33个种子特征与分布的相对频度,结合种子的休眠类型实验表明:其中齿稃草(Schismus arabicus)、尖喙r{牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)、淡枝沙拐枣(Calligonum leucocladum)分布最广,相对频度在70%以上;相对频度小于8%的窄布种5个,包括播娘蒿(Descurainia sophia)、棱果芥(Syrenia siliculosa)、亮白黄耆(Astragalus candidissimus)小花角茴香(Hypecoum parviflorum、沙生蝇子草(Silene olgiana)。能够秋萌的物种相对频度高且大多集中在角果、蒴果和荚果的果实类型中,其中7种角果占物种数的21.21%,普遍存在生理休眠和不休眠现象;6种蒴果占物种数的18.18%,普遍存在物理休眠和不休眠现象;3种荚果占物种数的9.09%,存在物理休眠现象。(4)以5种十字花科植物不同储藏时间萌发来判断对秋萌的影响。温度(0/5°C、10/15°C和15/25°C)显著影响5种十字花科植物种子的萌发,在10/15°C、15/25°C萌发率相对较高,表明种子普遍喜高温环境下萌发。种子萌发率随着储藏时间先增高后降低,储藏6个月时5个物种的萌发率最高,随着储藏时间的继续延长萌发率逐渐下降,表明大部分的十字花科植物种子存在一定的生理休眠现象且种子寿命有限。(5)种子休眠类型与系统进化关系表明:实验种子的休眠类型以物理休眠、生理休眠和不休眠进化为主。处在系统发育树较低位置古老的科休眠比例高,相反,则休眠率低。然而蓼科、石竹科、r{牛儿苗科在系统发育树较高的位置却具有较高的休眠比例。其中禾本科、紫草科和十字花科物种平均萌发时间短,车前科、大戟科和禾本科平均萌发率高,此类科的物种条件适宜就可萌发,具有高萌发率和短的萌发时间需要,更易秋萌。综上所述,基于此选择24种一年生植物,8种多年生植物和1种两年生植物的种子做室内萌发对比实验,发现大部分一年生植物种子萌发率高于多年生植物种子,2年生植物种子萌发率介于中间。结合打破种子休眠实验,判别33个物种对温度的依赖性,种子自身的特征和休眠类型的关系,表明果实类型为角果、荚果、颖果且具有生理休眠、物理休眠和不休眠特征,平均萌发时间短、萌发率高的物种更容易在秋季萌发。
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q948
【图文】：
由被子植物系统发育Ⅱ（2003）构建的系统发育树描述被子植物种子的进化
为不同种子休眠类型之间的进化关系（Willis,etal.2014）
物种萌发的主成分分析
【参考文献】
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4 张荣;刘彤;;古尔班通古特沙漠南部植物多样性及群落分类[J];生态学报;2012年19期
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2753727
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