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水青树(Tetracentron sinense Oliv)为水青树科(Tetracentraceae)高大落叶乔木,是古老的单科单种植物,地球上起源古老的孑遗物种,属国家二级保护植物。水青树地理分布较广,但在野外生境中很少形成群落,多呈零星的散布,呈现群落更新差的状况。在植物的生活史中,植物发育早期阶段(种子萌发和幼苗期)是其一生中最脆弱的阶段,死亡率较高,因此种子萌发与幼苗定居是种子植物生活史中实现种群更新和物种延续较为关键的环节。基于以上认识,本文通过控制温度,光照,贮藏条件以及种子表面枯落叶覆盖厚度,研究水青树种子的萌发情况;通过设置不同的生长光强(100%、50%和10%三种生长光强),研究幼苗的生长状况。从种子萌发和幼苗生长两个方面着手,对水青树群落自然更新能力较差的状况进行探讨。研究表明:
1.水青树种子萌发对温度的适应性较广泛,10℃~30℃之间种子都能萌发。30℃下种子快速整齐发芽,说明高温对种子的萌发具有促进作用,然而由于光照强度过低(50LUX)种子最终的萌发率(48%)不高,而过低的温度条件(10℃、5℃)下即使有充足的光照,种子也不能萌发。30℃(日14h),/20℃(夜10h)、25℃(日14h)/15℃(夜10h)、20℃(日14h)/10℃(夜10h)下1200Lux几个处理的种子萌发率较高,分别为87.6%,86.6%,89.3%。因此水青树种子的萌发过程是温度和光照相互作用的过程。
2.实验三个月期间,5℃—干、5℃—湿、10℃—干、10℃—湿、室内阴凉,五种贮藏条件下种子的活力随贮藏时间的增加并未表现出明显的变化,从种子萌发率、萌发指数以及萌发后幼苗存活率三个方面综合分析,5℃—干藏是长期贮藏水青树种子最适合的方式。
3.枯落物对种子萌发影响的实验中,种子表面覆盖0cm、1cm、2cm厚度枯落叶的三种处理均可见种子萌发,Ocm实验组种子萌发率最高为61.7%,4cm、6m厚度枯落叶和培养基质均为枯落叶的三种实验处理下未见幼苗出土,该情况不能说明这三种实验条件下种子完全不能萌发,但是由于种子表面覆盖大量枯落叶,致使幼苗突破表层接受良好光照条件的时间延缓作用却是显而易见。
4.50%光强下1月龄幼苗的死亡率最低,叶片分化程度高,生长状况较好;100%光强下幼苗的生长受到强光抑制,幼苗死亡率高,达到30%。10%光强下幼苗生长缓慢。移栽10%光强下的7月龄苗在5个月期间陆续死亡,100%和50%光强下7月龄苗生长5个月后测定的Fv/Fm值在0.8~0.84之间,生长状况良好。
综合水青树群落更新过程中种子萌发和幼苗定居的影响因素,本文认为种子萌发阶段易受林下层干扰,一年生幼苗生长速度极为缓慢等几个方面是造成野外生境中水青树呈现出幼龄个体少、老龄个体多,群落自然更新能力较差的几点原因。