摘要：本文对从高寒草地的上下两层土壤中获得的6种种子的发芽率进行测定。在实验室温度下，进行普通的滤纸法测定。没有对种子进行特殊处理，也没有针对各种种子的特性在发芽环境中加入任何特殊物质促进发芽。由于上述原因再加上采样地各种环境因素的影响，测得的几种种子的发芽率整体上很低，并且各种种子的发芽情况差异较大。由于获取的种子数量多少不一，有的实验数据不具有统计学意义，理论上不能进行统计分析，造成本文的基础理论分析多于统计分析。种子在第二天就开始发芽，发芽集中在前8天，两周后基本不再发芽。第一层土壤中的种子的发芽情况总体上比第二层的要理想得多。发芽率最高的是第一层土壤中的A种子，也只达到27.27%;最低的情况在第二层中出现得最多。

　　关键词：高寒草甸;种子;发芽率;环境

　　1 引言

　　种子的萌发特性研究在栽培牧草繁殖及生态恢复建设工作领域中有非常重要的作用。种子的发芽是一个植株完成一个生理过程的第一步，涉及到种子成熟、种子休眠、打破休眠、环境因子影响以及种子特性等一系列研究领域。

　　对植物种子的萌发特性的研究，尤其是栽培牧草，国内已作了大量的、多方面的、系统化的研究，资料丰富而详尽[1][2][3]。在较细的研究方向上有对种子萌发的抗旱性的研究[4]、环境胁迫对种子萌发的影响及各种化学药剂对种子萌发的影响[5][6][7]，等等。

　　高寒草甸(地)的各种植物是生态恢复建设研究领域的重要资源，也是育种的重要候选资源，是栽培植物、药用植物、经济植物等的潜在资源。国内目前对高寒草甸植物的研究尚少，有的研究多数涉及对高寒草地的调查。对高寒草地植物的系统化的研究更少。高寒草地各种植物在环境恶劣的情况下生长，面临各种胁迫的影响。这种适应潮湿、高寒的特性值得我们去研究。有助于鉴定某种草在这种环境中的适应性，从而可以选择适应性强的植物进行生态恢复建设。因此，对高寒草地植物种子的研究很迫切，也具有非常重要的意义。

　　2 采样地概况

　　采样区位于东祁连山的金强河河谷,南北宽约5～15km,东西长约30km。境内地形受马牙雪山和雷公山强烈隆起的影响,形成东西向的峡谷地带,西高东低。采样地位于甘肃金强河甘肃农业大学高山草原试验站所在的寒冷潮湿类高寒草地。地理坐标为N37°11′～37°14′,E102°40′～102°47′。全区海拔在2710～3080m之间,气候寒冷潮湿,空气稀薄,太阳辐射强。据甘肃农业大学草原站(海拔2960m)记录,年均温–0.1℃,1月–18.3℃,7月12.7℃,>0℃积温1380℃;水热同期,年日照时数2600h;年降水量416mm,多为地形雨,集中于7,8,9三个月;年蒸发量1592mm,是降雨量的3.8倍。无绝对无霜期,仅分冷热两季。10月至第二年4月为其降雪时期。区内土层较薄,厚约40～80cm,土壤pH值为7.0～8.2,有机质含量高,

　　约为10%～16%。土壤从河漫滩,阶地至高山依次为亚高山草甸土, 亚高山黑钙土, 亚高山栗钙土, 亚高山灌丛草甸土, 高山灌丛草甸土。

　　3 实验及分析方法

　　选取一块具有代表性的草地，以25cm×25cm×10cm大小挖取得第一层土样，以同样的大小挖取第二层土样。将两层土样带回实验室，对土样进行清理，把土块捏碎，把大石子拣出来，将草根、枯枝败叶等杂物清除。然后用0.25mm孔径的筛子筛土，由于孔径很小，所以种子和一些细小杂物留在筛内，而土壤则经过筛孔而下，很容易就将种子和土壤分开了。筛出来的土壤单独存放，待以后有实验需要时用。留在筛内的还有一些细小的沙粒，用清水即可将其与种子区分开来，清水洗后的石英沙粒露出其本来的白色。剩下的细小杂物有的似绒状，有的似颗粒，可以用扬谷的方法将绒状易飘物扬出，最后用人工就可轻易挑出种子。将挑出的种子用清水漂洗，一则起到清洗作用，二则进一步确认挑出来的是不是种子。根据种子的大小及颜色等外观形态，将种子初步分开，经过这个过程后确认此块草地有A、B、C、D、E、F共六种草类草种子。再对各种种子的形态参数进行测定，用游标卡尺测出各种种子的长度、宽度、厚度、直径，更加有助于区分每种种子，更加明确了各种种子的种属界限，有利于下一步种子发芽率的测定。洗好十二个培养皿，贴上标签标明日期及所属种种子，在培养皿底部铺上滤纸，浇点蒸馏水，水不宜过多，也不宜过少，必须适当，这是实验成败的关键。在上述的六种种子中，随机地各数一百粒种子均匀地摆放在与其相对应的培养皿内的滤纸上，数量不足一百粒者全部选择。将培养皿盖上，置于具有室温(20～25℃)的实验室内，每日早晚各观测一次发芽苗床，注意记录发芽数和挑出已发芽种子，如果皿内水分不足应及时浇水,一直到约两周无发芽为止。本实验经过四月到五月，发芽实验从四月底到五月中旬。

　　4 实验结果

　　4.1 高寒草地土壤种种子库中六种种子的描述

　　从表1可以看出，A、C、D、F的颗粒较大，可能含有很多的有机质，发芽潜力比较好，是本实验值得关注的种子;而B、E的颗粒较小，有机质含量低，相对来说，在潮湿类高寒草地中较其他种容易失活，可能不会有很高的发芽率。在对种子大小参数测量的过程中，在每种种子中随机选取十粒种子进行测量，结果发现每种种子的均一度较差，大小参差不齐，可能是由于种子在每个发育时期都会掉落在土壤中的原因。例如，A种种子的最大长度是4.62mm，最小长度是3.60mm，这意味着二者相差1.02mm,其宽度也相差0.32mm，厚度相差0.42mm，其他几种种子这种差异也相当明显，这说明有的种子还未成熟，或许是有机质含量已经不正常了，即很可能是失活。这对发芽的整齐度会产生不可避免的影响，进而加大了实验的难度。

　　表1 高寒草地土壤种子库中六种种子形象描述及各参数值区间 颜色形状长度(mm)宽度(mm)厚度(mm)直径(mm) A 土黄色扁长二棱3.60～4.62 1.60～1.92 0.78～1.20 - B 黑色扁圆形--0.48～0.76 0.90～1.38 C 褐色椭球形1.66～2.40 -1.00～1.54 - D 黑色三角锥形2.20～2.74 -0.90～1.54 - E 黄色扁圆形--0.40～0.76 0.94～1.22 F 黄绿色椭圆形2.18～2.54 1.48～1.76 0.78～1.14 - (注：A、B、C、D、E、F代表经过上述操作获得的六种种子，某种种子不具有的参数用“-”表示)

　　表2 高寒草地土壤种子库中六种种子的参数均值 种子 平均长度(mm) 平均宽度(mm) 平均厚度(mm) 平均直径(mm) A 4.19 1.75 1.02 - B - - 0.58 1.11 C 2.05 - 1.31 - D 2.45 - 1.23 - E - - 0.59 1.10 F 2.35 1.58 0.96 - (注：A、B、C、D、E、F代表经过上述操作获得的六种种子，某种种子不具有的参数用“-”表示)

　　进一步结合表1、表2可以更明显地看出各种种子之间及种子内部都存在差异，说明这次实验的全部种子的发芽率在种上和种内都会出现不整齐的现象。

　　最后，结合表1、表2、表3、表4对六种种子进行全方位的研究，不难看出其中存在的问题。就两层土壤中的种子的情况而言，第一层土壤中所含种子的数量和质量比第二层理想，第一层含种子共739粒，第二层含412粒，且除了B种种子外，每个品种种子在第一层土壤中的数量明显比在第二层中的多。A种子在两层中的分量比较稳定，B、F在第一层中的粒重明显比在第二层中的重，C、D、E与上面两种种子刚好相反，出现反常情况，可能正是种子失活的表现，或许是死亡的种子占多数，从而有一些外来物质入侵占据其空间，如沙砾等，从而使种子重量增加;如果这样的假设正确，那么刚好能证明C、D、E三种种子的生命力明显低于其他三种，同样可以得出C、D、E三种种子在第一层中的死亡数目小于在第二层中的。所以我们有理由相信第一层的种子的质量高于第二层的。总而言之，此次实验的种子存在层与层之间、种与种之间、种内个体与个体之间的差异，这三者将会严重地影响发芽率的整齐度。

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