連娥 ，趙棟 ，陳蓉 ，蔣震 ，張濤 ，王杰

（1 甘肅省白龍江林業(yè)管理局林業(yè)科學(xué)研究所，甘肅 蘭州 730070；2 甘肅白龍江森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站，甘肅甘南 747000）

青海云杉是松科樹種，其高度可以達(dá)20m。一年生嫩枝呈淺綠偏黃色，兩年生嫩枝為粉紅色或淺棕色。冬芽呈圓錐形，通常沒有樹脂?；垦亏[有突起的縱向脊。葉厚，四邊形，呈輻射狀[1]。葉下部和兩側(cè)向上彎曲。球果呈圓柱形，也有長(zhǎng)方形，成熟的果實(shí)有鱗片，背面呈綠色，上緣為紫紅色；中間鱗片倒卵形，邊緣全緣或稍起伏，苞片鱗片短，三角形匙形，種子呈斜倒卵形，種翅為倒卵形，呈淺褐色，中線的頂點(diǎn)圓形。花期為4～5月，球果成熟期為9～10 月。青海云杉是我國(guó)特有樹種，分布在海拔1600～3800m 的祁連山，青海省、甘肅省、內(nèi)蒙古大青山以及寧夏都有生長(zhǎng)，青海云杉多生長(zhǎng)在山谷中或者陰坡處，形成純林。青海云杉喜冷濕環(huán)境，耐干冷氣候，在水土保持中具有重要作用。因此，在我國(guó)西北干旱區(qū)大范圍栽種此樹種，可以起到很好的荒漠治理作用。青海云杉本是暖溫帶的樹種，在溫暖濕潤(rùn)的氣候環(huán)境中長(zhǎng)勢(shì)良好，但不耐高溫[2]。苗期生長(zhǎng)緩慢，周期較長(zhǎng)，會(huì)影響供苗率和育苗效率。近年來，人們嘗試在低海拔區(qū)域種植這種樹種，在低緯度地區(qū)培育青海云杉苗木，以改善苗木生長(zhǎng)的溫濕度環(huán)境，延長(zhǎng)苗木的生長(zhǎng)周期，增加苗木生長(zhǎng)量。青海云杉苗木地下山進(jìn)入四川南遷時(shí)，苗圃中的高溫環(huán)境經(jīng)常抑制種子萌發(fā)，或種子萌發(fā)后幼苗變黃死亡。所以，確定青海云杉種子萌發(fā)和生長(zhǎng)的極端高溫是需要重點(diǎn)解決的問題[3]。在試驗(yàn)室培養(yǎng)箱中模擬溫度環(huán)境，對(duì)不同環(huán)境溫度影響青海云杉種子萌發(fā)特性的情況進(jìn)行試驗(yàn)，明確不同溫度環(huán)境對(duì)青海云杉種子的萌發(fā)有重要的影響，以期以此作為參考依據(jù)，正確選擇青海云杉苗圃地，提高青海云杉的成活率。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

在天?？h夏瑪自然保護(hù)區(qū)采集青海云杉種子。從青海云杉自然種群中篩選出20 株成樹。種子成熟后，從青海云杉不同部位采集球果。采集后球果立即攤曬至球果鱗片開裂后，脫出種子。選取飽滿種子，在自然條件下干燥處理，清除雜質(zhì)清除，直接帶回試驗(yàn)室儲(chǔ)存。

1.2 試驗(yàn)方法

隨機(jī)選取青海云杉種子，用10g/L 次氯酸鈉溶液浸泡20min，然后用0.1mol/L 低氯酸鈉過濾后放在鋪有2 層濾紙的培養(yǎng)皿中。在25℃的水中浸泡8h，吸取多余的水后，放入培養(yǎng)箱中。種子分別在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃下處理。除培養(yǎng)溫度不同外，其余培養(yǎng)條件均為550lx 光照和75%濕度。每處理隨機(jī)抽取100 粒種子，重復(fù)3 次。當(dāng)胚根突破種皮1mm時(shí)，即種子萌發(fā)。每天計(jì)數(shù)種子萌發(fā)數(shù)，連續(xù)3d。如果種子沒有發(fā)芽，就說明種子的發(fā)芽結(jié)束，試驗(yàn)期為20d[4]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

種子在培植5d 后，統(tǒng)計(jì)種子的發(fā)芽勢(shì)，在種子萌發(fā)到第10d，統(tǒng)計(jì)種子的發(fā)芽率，第20d 時(shí)用直尺測(cè)定胚根長(zhǎng)度，計(jì)算發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和平均發(fā)芽天數(shù)。

發(fā)芽率（GR）=SN1/SN0×100%

發(fā)芽勢(shì)（Gp）=SNm/SN0×100%

發(fā)芽指數(shù)（GI）=∑（Gt/Dt）

活力指數(shù)（VI）=GI×S

平均發(fā)芽天數(shù)（MLIT）=∑G×t/∑G

式中：SNl——供試種子發(fā)芽粒數(shù)；SN0——供試種子總粒數(shù)；SNm——種子發(fā)芽達(dá)到最高峰時(shí)種子發(fā)芽粒數(shù)(一般以最初1/3 天數(shù)內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)計(jì))。

Dt——發(fā)芽的天數(shù)；Gt——與Dt 相對(duì)應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù)；S——10 d 內(nèi)胚軸平均長(zhǎng)度；G——逐日發(fā)芽數(shù)；t——與G 相對(duì)應(yīng)的天數(shù)。

采用spss13.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用Excel軟件完成繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度對(duì)青海云杉種子萌發(fā)能力的影響分析

表1 不同溫度下青海云杉種子發(fā)芽能力

由表1 可知，青海云杉種子在不同溫度環(huán)境下培養(yǎng)，溫度變化對(duì)種子的影響程度不同。在25℃條件下，種子的萌發(fā)能力達(dá)到最高，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)最高值均達(dá)到79%、48%和19.38。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，25℃條件是一個(gè)峰值，其中，5～25℃，隨著生境溫度的升高，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)隨著溫度的升高而增高，在30～35℃，隨著生境溫度的升高，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)隨著溫度的升高而急劇降低，最低指數(shù)分別達(dá)到43%、28%和10.21。當(dāng)生境溫度升高到40℃時(shí)，青海云杉種子萌發(fā)完全停止[6]。

青海云杉種子的平均發(fā)芽天數(shù)和發(fā)芽勢(shì)是種子活力的指標(biāo)，能較好地反映種子萌發(fā)的速度和均勻性。由表1 可知，當(dāng)溫度不超過10℃或40℃時(shí)，種子各項(xiàng)指標(biāo)都為0，種子停止發(fā)芽。由此表明，溫度過高或過低都會(huì)影響種子的各項(xiàng)指標(biāo)，青海云杉種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽速度以及均勻性都會(huì)受到影響。因此，較低或較高的溫度和緩慢的發(fā)芽率是導(dǎo)致發(fā)芽勢(shì)較低的主要原因。

2.2 胚根長(zhǎng)、胚芽長(zhǎng)，胚根/胚芽比和活力指數(shù)分析

表2 不同溫度下青海云杉種子胚根長(zhǎng)、培養(yǎng)長(zhǎng)、胚根/胚芽比、活力指數(shù)

由表2 可知，不同溫度生長(zhǎng)環(huán)境下，青海云杉種子胚根長(zhǎng)、胚芽長(zhǎng)以及活力指數(shù)的影響程度不同。生長(zhǎng)環(huán)境在10～30℃時(shí)，青海云杉種子胚根長(zhǎng)、胚芽長(zhǎng)以及活力指數(shù)隨著溫度的升高而增高，個(gè)指標(biāo)數(shù)值最高值分別為8.19cm、2.55cm、23.12A／株。均達(dá)到極顯著水平。當(dāng)生長(zhǎng)環(huán)境高于35℃時(shí)，種子胚根長(zhǎng)、胚芽長(zhǎng)以及活力指數(shù)顯著下降，數(shù)值分別下降至4.31cm、1.21cm、2.13B／株。環(huán)境溫度為5℃和40℃時(shí)，青海云杉種子停止發(fā)育。

通過活力指數(shù)能夠反映種子萌發(fā)的速度，還可以反應(yīng)種子的質(zhì)量，活力指數(shù)大，就說明種子非常有活力，生長(zhǎng)勢(shì)良好。環(huán)境溫度為25～30℃時(shí)，青海云杉種子活力指數(shù)會(huì)隨溫度升高而有所增加。當(dāng)生境溫度達(dá)到30℃時(shí)，種子活力指數(shù)最高，可以達(dá)到23.12，水平非常顯著。當(dāng)生境溫度為35℃時(shí)，種子活力指數(shù)就呈下降趨勢(shì)。

2.3 發(fā)芽指標(biāo)分析

溫度是種子萌發(fā)的重要條件。通過方差分析結(jié)果可知，溫度對(duì)種子的各項(xiàng)指標(biāo)都有影響，主要包括發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、胚芽胚根長(zhǎng)度、發(fā)芽勢(shì)、胚根/胚芽、活力指數(shù)以及平均發(fā)芽天數(shù)等影響非常明顯[5]。試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)處于5℃和40℃時(shí)，青海云杉種子萌發(fā)后就不會(huì)再生長(zhǎng)，當(dāng)處于30℃和35℃時(shí)，部分種子發(fā)芽3～5d，種子就會(huì)出現(xiàn)腐爛的現(xiàn)象。所以，30℃以上的溫度青海云杉種子就不再發(fā)育。

3 結(jié)語

綜上所述，溫度對(duì)種子萌發(fā)有重要的影響。通過試驗(yàn)所獲得的結(jié)果表明，青海云杉種子的萌發(fā)能力隨著萌發(fā)生境溫度的升高呈先升高、后下降的趨勢(shì)。當(dāng)20～25℃條件下，種子萌發(fā)能力顯著提高。種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)在25℃時(shí)最高。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到30～35℃時(shí)，發(fā)芽率呈顯著下降的趨勢(shì)；當(dāng)華景溫度為40℃時(shí)，停止發(fā)芽。種子萌發(fā)后，溫度對(duì)胚根和胚芽的生長(zhǎng)會(huì)有一定的影響。低溫環(huán)境和高溫環(huán)境都不適合種子萌發(fā)，更不利于生長(zhǎng)。青海云杉在25℃下發(fā)芽最快，當(dāng)處于30℃，易萌發(fā)，且生長(zhǎng)速度快。溫度對(duì)植物的影響與植物生長(zhǎng)的地理起源有關(guān)。植物在特定的環(huán)境中不斷進(jìn)化，逐漸形成了植物生長(zhǎng)的自然特性。