林业科学  2004, Vol. 40 Issue (2): 165-169   PDF    
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刘建平, 李志军, 何良荣, 周正立, 徐雅丽.
Liu Jianping, Li Zhijun, He Liangrong, Zhou Zhengli, Xu Yali.
胡杨、灰叶胡杨种子萌发期抗盐性的研究
Salt-tolerance of Populus euphratica and P. pruinosa Seeds during Germination
林业科学, 2004, 40(2): 165-169.
Scientia Silvae Sinicae, 2004, 40(2): 165-169.

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收稿日期:2002-03-15

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刘建平
李志军
何良荣
周正立
徐雅丽

胡杨、灰叶胡杨种子萌发期抗盐性的研究
刘建平, 李志军, 何良荣, 周正立, 徐雅丽     
新疆塔里木农垦大学植物科技学院 阿拉尔 843300
关键词: 胡杨    灰叶胡杨    种子发芽率    抗盐性    
Salt-tolerance of Populus euphratica and P. pruinosa Seeds during Germination
Liu Jianping, Li Zhijun, He Liangrong, Zhou Zhengli, Xu Yali     
Institute of Plant Science and Technology, Tarim University of Agricultural Reclamation Alar 843300
Abstract: The influence of NaCl and Na2SO4 on the germination rate and cotyledon outspread rate of Populus euphratica and P. pruinosa seeds from different seed sources was studied in this paper. The results showed that the seed relative germination rate and cotyledon outspread rate were negatively correlated with salt concentration significantly. The order of salt-tolerance of P. euphratica seeds and P. pruinosa seeds from different seed sources was given respectively.In the same concentration, to the germination and cotyledon outspread rate of P. euphratica from different seed sources, NaCl was more influential than Na2SO4.In 0~0.4% concentration, to the relative seed germination rate and cotyledon outspread rate of P. pruinosa from different seed sources, NaCl was less influential than Na2SO4, and in 0.4%~1.5%, NaCl was more influential than Na2SO4.Compared with P. pruinos., the salt-tolerance of P. euphratica in seed germination period was better.
Key words: Populus euphratica    Populus pruinosa    Seed germination    Salt-tolerance    

新疆位于我国西北地区,由于位居欧亚大陆中心,四周距离海洋甚远,加上四周高山高原的阻挡及盆地内塔克拉玛干和库尔班通古特两大沙漠的“热锅效应”,更加剧了气候的干旱程度,从而形成了占统治地位的荒漠自然景观。在新疆南部塔里木盆地平原漠境地区,沿河流两岸分布的荒漠胡杨(Populus euphratica)林,不仅是世界范围内胡杨林最集中的分布地区,更是亚洲乃至全世界罕见的干旱地区森林植被群落(新疆维吾尔自治区林业厅,1995魏庆莒,1990),它对维护调控干旱漠境地区脆弱的生态系统平衡起着十分重要的作用。关于种子萌发期耐盐性的研究有部分报道(安守芹等,1995阎顺国等,1996苑盛华等,1996张淑艳等,1997牛菊兰,1997孙小芳等,2000李昀等,1997余玲等,1999刘果厚等,1999)。关于胡杨,王东健等(1998)测定了NaCl对胡杨种子萌发及幼苗、成林生长阶段的影响。在植物生活周期中,植物死亡至少有95%发生在种子阶段(班勇,1995)。在该阶段,除土壤水分以外土壤含盐量是影响种子萌发及幼苗生长的重要生态因素。本试验通过胡杨、灰叶胡杨(P.pruinosa)种子在不同浓度盐溶液处理下的发芽率,研究了限制胡杨、灰叶胡杨种子萌发的临界盐浓度和极限盐浓度及种间、不同种源间的抗盐性差异,这为大面积人工种植胡杨、灰叶胡杨及天然胡杨林更新保护提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 研究材料及研究地点自然概况

于2000年7月底至8月初,分别在叶尔羌河中游农三师48团天然林、塔里木河上游农一师13团、14团、16团天然林以及塔里木农垦大学附近人工林采集成熟的胡杨、灰叶胡杨果实,依据王九龄(1991)的方法制种备用。各种源地理位置和气候因子见表 1

表 1 不同种源地理位置及气候因子 Tab.1 The geographical locations element of different provenances
1.2 研究方法

实验设NaCl和Na2SO42个单盐系列,2系列的盐溶液浓度为0,0.2%,0.4%,0.6%,0.9%,1.2%,1.5%,7个处理,3次重复。根据国际种子检验规程(国际种子检验协会,1999)进行发芽试验。每个种源设3个重复,每个重复随机数取种子100粒,置床(TP)并加盐溶液4 mL,放于种子发芽箱内并盖上皿盖以防水分蒸发过快。发芽在恒温30℃条件下进行。每日统计发芽数量,并于第40 h统计子叶展平率(2片子叶展平呈180°),第10天统计2个单盐系列不同浓度盐溶液处理下各种源种子的发芽率,再以最佳发芽浓度所对应的发芽率为基数,计算出各浓度处理下的相对发芽率。

对2种单盐系列处理下各种源种子的相对发芽率、子叶展平率进行相关分析,并对相对发芽率进行回归统计检验,求得回归方程。然后令相对发芽率为75%、50%、0,求得所对应的盐溶液浓度,并拟定为种子发芽时抗盐的适宜值(种子发芽率达到75%时的盐溶液浓度)、临界值和极限值,依其值大小对胡杨、灰叶胡杨不同种源种子抗盐性强弱进行排序。

2 结果与分析 2.1 2种盐各浓度处理对不同种源胡杨、灰叶胡杨种子发芽率的影响

表 2可看出,随2种盐溶液浓度的增加,胡杨、灰叶胡杨各种源种子的相对发芽率呈下降趋势。由表 3的相关系数可见,各种源种子相对发芽率与盐溶液浓度间呈现极显著或显著负相关。同一个种不同种源同一浓度下平均发芽率也可说明这一点。从表 3还可看出,2种盐处理时,同一个种不同种源的种子发芽适宜浓度有明显不同,由各种源种子对NaCl、Na2SO4两单盐的抗盐临界值及极限值综合分析可看出:胡杨均以48团种源抗盐性最强,16团、农大人工林种源次之,14团种源抗盐性最弱;灰叶胡杨均以13团种源抗盐性最强,48团种源次之,农大人工林最弱。

表 2 不同种源胡杨、灰叶胡杨种子在2种盐溶液各浓度处理下的相对发芽率 Tab.2 Relative germination rates of P. euphratica seed and P. pruinosa seed from different seed sources treated with different concentrations of two salt solutions
表 3 不同种源胡杨、灰叶胡杨种子相对发芽率与盐溶液浓度之间的相关回归关系 Tab.3 Correlation between relative germination rates of P. euphratica seed and P. pruinosa seed from different seed sources and concentrations of salt solution
2.2 2种盐各浓度处理对不同种源胡杨、灰叶胡杨种子发芽期子叶展平率的影响

表 4可以看出,随着两单盐系列溶液浓度的增加,胡杨、灰叶胡杨各种源种子发芽期子叶展平率呈降低趋势。对其相关分析均达极显著或显著负相关。其中,胡杨各种源种子的子叶展平率受两单盐的影响性排序为:H-4>H-1>H-3>H-2;灰叶胡杨排序为:Y-1>Y-2>Y-3。这个结果与各种源种子对两单盐的抗性表现一致,充分说明种子抗盐性越强,种子发芽率和子叶展平率受盐的影响越小。此外,由表中还可看出,在相同盐浓度下,NaCl与Na2SO4对胡杨、灰叶胡杨种子发芽期的子叶展平率影响不同。试验表明Cl-对子叶展平率的影响大于SO42-

表 4 不同种源胡杨、灰叶胡杨种子在不同盐溶液浓度下的子叶展平率 Tab.4 Cotyledon outspread rate of P. euphratica seed and P. pruinosa seed from different seed sources treated with different concentrations of salt solution
2.3 种子萌发期抗盐性的种间比较

将2种盐溶液处理下的胡杨、灰叶胡杨不同种源种子的相对发芽率、子叶展平率的平均值分别进行比较,结果见图 1。由图 1可知,随着两单盐溶液浓度的增加,灰叶胡杨种子均表现出相对发芽率及子叶展平率的降低速率较快,而胡杨种子的相对发芽率及子叶展平率降低速率较慢。从表 3可以看出,胡杨种子无论是在NaCl溶液中还是在Na2SO4溶液中其抗盐临界值和极限值均高于灰叶胡杨种子在相同条件下的抗盐临界值和极限值,说明在种子萌发期胡杨较灰叶胡杨有较强的抗盐性。此外,相同浓度的盐溶液对同一个种的相对发芽率或子叶展平率的影响亦有所不同。对胡杨来说,NaCl对种子发芽率和子叶展平率的影响大于Na2SO4;对灰叶胡杨来说,在0~0.4%范围内,Na2SO4对种子发芽率和子叶展平率的影响大于NaCl,而在0.4%~1.5%范围内,却是NaCl的影响大于Na2SO4

图 1 2种盐溶液处理下的胡杨、灰叶胡杨种子相对发芽率、子叶展平率比较 Fig. 1 Relative germination rate and cotyledon outspread rate of P.euphratica seed and P.pruinosa seed treated with two salt solutions
3 结论

胡杨、灰叶胡杨各种源种子的相对发芽率、子叶展平率均随两单盐系列浓度的增加而逐渐减小,呈现极显著或显著负相关。胡杨各种源在Na2SO4、NaCl盐溶液下种子萌发盐害的盐溶液平均临界值(1.3%、0.85%)高于灰叶胡杨各种源的盐溶液平均临界值(0.58%、0.55%),说明胡杨种子萌发期的抗盐性强于灰叶胡杨;同一个种各种源也均表现为在Na2SO4溶液下种子的萌发临界值高于NaCl溶液下的种子萌发临界值,说明胡杨、灰叶胡杨种子萌发期对Na2SO4溶液的耐盐性强于同一浓度的NaCl盐溶液。

胡杨、灰叶胡杨各种源种子对两单盐系列的抗盐性不同。胡杨各种源种子萌发期抗盐性强弱排序依次为:H-2>H-3>H-1>H-4;灰叶胡杨各种源种子萌发期抗盐性强弱排序依次为:Y-3>Y-2>Y-1。

两单盐系列对胡杨、灰叶胡杨种子相对发芽率和子叶展平率的影响表现为:相同浓度下NaCl对胡杨各种源种子相对发芽率、子叶展平率的影响大于Na2SO4;NaCl对灰叶胡杨各种源种子相对发芽率、子叶展平率的影响在0~0.4%浓度范围内小于Na2SO4,在0.4%~1.5%浓度范围内大于Na2SO4。胡杨和灰叶胡杨相比较,胡杨种子萌发期的抗盐性强于灰叶胡杨。

参考文献(References)
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