散枝猪毛菜的种子多型性及其萌发行为

散枝猪毛菜(Salsola bracchita)主要分布于新疆准噶尔荒漠,具有很强的抗干旱和抗盐碱能力。该文对散枝猪毛菜的果实进行了观察,表明散枝猪毛菜具有4种类型的散布单位和果实,这4种果实在形状、大小、颜色和着生方式上均有显著差异。A型果实绿色、球形、大,着生方式为横生,宿存花被革质,背部有紫红色翅状附属物,直径为(2.161±0.138)mm,单粒重为(3.810±0.113)mg;B型果实绿色、大、扁平、长圆形,着生方式为直立,宿存花被革质,背部有翅状附属物,长为(2.062±0.188)mm,宽为(1.720±0.148)mm,单粒重为(2.665±0.113)mg;C型果实绿色、大、扁平、长圆形,着生方式为直立,宿存花被膜质,背部无翅状附属物,长为(2.239±0.277)mm,宽为(1.844±0.150)mm,单粒重为(2.723±0.559)mg;D型果实黄色、小、扁平、长卵形,着生方式为直立,宿存花被膜质,背部无翅状附属物,长为(1.678±0.163)mm,宽为(1.390±0.110)mm,单粒重为(0.928±0.025)mg。A型、B型和C型种子(果实)在5℃/15℃、5℃/25℃、15℃/25℃(暗12h/光12h)变温条件下萌发率>68%,且B型和C型种子比A型种子有较高的萌发率和萌发速率。D型种子在3种变温条件下萌发缓慢,最终萌发率始终维持在较低水平(<20%),划破果皮和种皮能够显著提高D型种子的萌发率和萌发指数,表明D型种子处于生理休眠状态。散枝猪毛菜的种子多型性是对荒漠异质环境的一种适应。

两种猪毛菜地上和地下部分的生长动态

对紫翅猪毛菜(Salsola affinis)和散枝猪毛菜(Salsola brachiata)地上、地下生物量及株高和根长的动态变化进行研究。结果表明:两种猪毛菜植株高度生长变化趋势随时间变化呈"先慢后快"的模式,根长的生长变化趋势则呈"先快后慢"的模式,地上、地下生物量的积累动态是与年节律的进程相吻合的。两种猪毛菜表现出来的地上、地下生长策略不仅保证了该物种在荒漠环境中的顺利繁衍,同时对其在防风固沙、维持生态环境的稳定及荒漠绿化方面有重要的意义。

干旱区2种猪毛菜萌发过程对水盐胁迫的生态响应

在实验室内模拟研究的基础上,运用生理生态学的原理,研究了水盐胁迫对钠猪毛菜(salsola nitraria)和散枝猪毛菜(salsola brachiata)种子萌发的影响,结果显示,钠猪毛菜与散枝猪毛菜种子萌发的最适温度分别为25℃和15℃。在盐溶液和PEG溶液中,2种种子的萌发规律相似,即随着水势的降低,萌发率和萌发速率下降。在盐胁迫下钠猪毛菜和散枝猪毛菜种子萌发的最低水势接近-7.2 MPa;在水分胁迫下2种种子萌发的最低水势均未超过-2.0MPa,其中,钠猪毛菜种子表现出较强的耐水分胁迫能力。在相同水势条件下,PEG对2种猪毛菜种子萌发的抑制程度显著大于等渗NaCl,说明渗透胁迫是影响2种植物种子萌发的主要因素。

散枝猪毛菜的果实多型性及个体大小依赖的繁殖输出

对散枝猪毛菜在自然种群中的个体大小、结实和萌发特性进行了观察。结果表明:①自然种群中,散枝猪毛菜具有大小不同的个体,其在植物体干重、株高、分枝级数、节数上具有显著差异,其个体大小表现出极大的可塑性;②散枝猪毛菜产生4种不同类型的果实(种子),并具有不同的萌发行为和散布特性;③依据个体大小的变化,4种类型的果实在植株上的比例发生了显著变化;随着植物个体的增大,A型果实所占比例逐渐增多,由2.253%增加到24.116%,B型果实所占比例逐渐增多,由6.026%增加到41.307%,C型果实所占比例逐渐减少,由81.561%减少到17.709%,D型果实所占比例逐渐增多,由8.077%增加到17.087%。总之,散枝猪毛菜个体大小的表型可塑性和果实多型性是对荒漠异质环境的一种适应。

准噶尔荒漠两种猪毛菜果实扩散特性研究

植物的扩散能力受扩散体数量和形态特征、扩散方式和扩散距离等因素的影响。文中以分布于准噶尔荒漠的紫翅猪毛菜(Salsola affinis)和散枝猪毛菜(Salsola brachiata)为研究材料,对其扩散体形态特征及扩散特性进行了研究。实验结果表明:两种猪毛菜果实数量和株高、果实生物量和植株总生物量呈正相关;果实是该物种的扩散单元,风和水是其主要扩散媒介,风媒扩散属于近距离扩散,水媒扩散属于远距离扩散;果翅的大小对扩散具有显著影响。以上特征是该物种适应荒漠环境的重要因素。

新疆和吉尔吉斯斯坦2种猪毛菜种群构件生物量分析

植物种群构件理论认为,植物种群构件生物量是植物与环境因素共同作用的结果。以共同分布于吉尔吉斯斯坦南部和中国新疆北部荒漠环境中的紫翅猪毛菜(Salsola affinis)和散枝猪毛菜(Salsola brachiata)为研究材料,从构件水平对2种猪毛菜种群构件的生物量进行了定量分析。结果表明:2个分布区的2种猪毛菜属植物生长与分配均有规律性的同速生长,各种群构件生物量的比例有差异(P<0.01);分布于新疆的2种猪毛菜各构件生物量和个体总生物量均比分布于吉尔吉斯斯坦的大(P<0.01);紫翅猪毛菜的各构件生物量和个体总生物量比散枝猪毛菜大(P<0.01)。这可能是因为新疆和吉尔吉斯斯坦地理和气候等条件差异以及这2种猪毛菜对特殊环境的适应机制不同所致。因此,两者之间的关系适合于植物种群构件理论。

生物结皮中优势蓝藻胞外多糖对几种荒漠草本植物种子萌发的影响

蓝藻是荒漠生物结皮的重要组成。选取生物结皮中的优势蓝藻(具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)、眼点伪枝藻(Scytonema ocellatum)、地木耳(Nostoc commune)),通过提取其胞外多糖,研究了不同蓝藻胞外多糖对荒漠植物种子萌发的影响。结果表明:具鞘微鞘藻、眼点伪枝藻的胞外多糖对粗枝猪毛菜(Salsola subcrassa)的种子萌发表现为低浓度抑制、高浓度促进作用,地木耳的胞外多糖仅在高浓度时对粗枝猪毛菜的种子萌发具有促进作用(p<0.05);具鞘微鞘藻胞外多糖对小花荆芥(Nepeta micrantha)种子萌发无明显的影响作用,但眼点伪枝藻和地木耳对小花荆芥种子萌发具有抑制作用。具鞘微鞘藻、眼点伪枝藻和地木耳胞外多糖对琉苞菊(Hyalea pulchella)种子萌发具有明显的抑制作用。藻种胞外多糖组分的差异和不同种子的生物学特性差异可能是造成不同藻种胞外多糖对种子萌发产生不同影响的主要原因。