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福建青冈(Cyclobalanopsis chungii)是我国壳斗科青冈属的重要用材树种,具有重要的经济价值。长期以来由于对福建青冈的不合理开发利用,造成福建青冈天然林面积锐减,已被列为福建省三级濒危保护植物。由于福建青冈种子发育规律的特殊性,种子无后熟休眠期,种子一成熟,就会发芽,部分成熟种子常在树上发芽,天然林下很难发现其幼苗,由此导致其育苗技术不过关,育苗成苗率低,不能为福建青冈林人工造林提供足够的苗木,制约了福建青冈人工造林的发展。因此进行福建青冈种子萌发的生理生态学机制研究,揭示福建青冈种子萌发的内在机制及其对种群特征的影响,对于保护和开发福建青冈资源具有重要理论和现实意义。针对目前国内缺乏对福建青冈种子萌发生理生态学机制研究的现实,本研究选择福建闽清县黄槠林自然保护区和建瓯市的福建青冈天然林为研究对象,分析福建青冈种子萌发过程中酶活性和激素含量的变化,通过模拟环境因子对福建青冈种子萌发的影响研究,分别从种群结构、种群分布格局和种群演替方面分析福建青冈种子萌发特性与其种群特征的关系,揭示福建青冈种子萌发的生理生态学机制及其生态适应意义,为合理调控福建青冈种子发芽,解决其人工育苗技术瓶颈,保护福建青冈资源提供科学依据和技术支撑。主要研究结果如下:1、福建青冈种子呈椭圆形,种皮光滑,种皮颜色为褐色和青绿色。种子结构由外果皮、中果皮、内果皮、胚乳和胚根组成,种子的胚根与胚乳均呈乳白色。福建青冈种子的体积较大,种子长一般为1.89±0.11 cm,宽为1.63±0.13 cm。福建青冈种子百粒重为375.67±12.78 g,种子的含水量在21.27%左右,自然成熟的种子有39.67%可以自然萌发。2、对不同来源福建青冈种子形态特征的比较发现:福建青冈种子的形态特征不论是在种群内还是种群间均存在一定的变异。福建闽清黄槠林自然保护区的福建青冈种子体积明显大丁建瓯。在福建青冈种子的7个形态指标中,以其种子种脐宽度的变异系数最大,而种子长度的变异系数最小。3、福建青冈种子萌发过程中伴随着POD、CAT、SOD和PPO活性的变化。在种子萌发的13d内,除POD呈双峰变化趋势外,其余CAT、SOD和PPO活性均呈单峰变化趋势。一般情况下胚根的POD、CAT、SOD活性均明显高于胚乳,尤其是超氧化歧酶活性,而PPO活性则正好相反,胚乳的PPO活性高于胚根。经赤霉素和脱落酸处理种子在萌发过程中胚根和胚乳的POD、CAT、SOD和PPO活性的变化规律不同。4、对福建青冈露白种子和未露白种子内源激素的测定结果表明:未露白种子的GA3、IAA和ABA含量均明显高于露白种子。随着福建青冈种子萌发时间的延长,种子中IAA、GA3和ABA呈先降低后升高的趋势,IAA和GA3含量较高,达到200ug·g-1以上,而ABA含量明显低于IAA和GA3,一般维持在20~30ug·g-1左右。5、通过模拟环境因子对福建种子萌发的影响试验表明:在15℃、20℃、25℃、30℃和室温18~22℃条件下福建青冈种子的发芽率和发芽指数差异显著。在15℃和20℃条件下福建青冈种子的发芽率明显低于25℃和30℃条件下的发芽率,其中以25℃时的发芽率为最高,达77.14%,可见福建青冈种子萌发的适宜温度为25℃;15℃和室温条件下的发芽指数明显低于20℃~30℃条件。不同土壤湿度条件下的发芽率和发芽指数差异达极显著水平,在土壤湿度7.41%~24.24%条件下种子的发芽率和发芽指数高于土壤湿度0%~7.41%和32.43%以上。不同空气湿度条件下种子的发芽率和发芽指数差异不显著。6、福建青冈种子在不同基质中的发芽率试验结果表明:用土+沙作基质种子的发芽率高于用土、沙作基质的种子,达到32%;在沙土的条件下的发芽率最低。种子在(沙+土)基质里的发芽指数也较高,为3.76。不同浓度赤霉素和脱落酸浸泡福建青冈种子的试验表明:随浸泡种子赤霉素浓度的增加,福建青冈种子的出苗率随之提高,但浓度增高到一定水平时出苗率开始降低;经低浓度脱落酸处理种子的出苗率高于经赤霉素处理的种子,但随处理浓度的增加,种子出苗率呈下降趋势。7、对福建青冈种群结构的调查中发现:福建青冈天然林层次明显,具有明显的乔木层、灌木层、草本层及一定数量的层间植物。虽然在群落中福建青冈的重要值最高,但在林分中很难发现福建青冈实生幼苗。福建青冈种群内的草本层植物种类较多,分布不连续。由于福建青冈种子出叶时间晚,不能及时进行自养作用,种苗竞争力弱,可能是其种子成苗率低原因之一,但其根蘖繁殖能力强,在群落中有大量根蘖繁殖幼树。福建青冈种群的年龄结构呈纺锤型,即中间级别的个体数量多,而幼树和大树级别的个体数量较少,这种纺锤型的年龄结构往往被认为是种群更新较慢的表现。福建青冈种质资源不易保存、胚根休眠期长、幼苗生长慢等可能是导致其群落中幼苗缺乏的原因。8、福建青冈种群的物种丰富度和群落多样性指数的大小排序依次为:草本层>灌木层>乔木层,其中以草本层植物种类最多,福建青冈实生幼苗较少,为其他草本层植物竞争提供了条件。福建青冈种群中均匀度指数大小排序依次为:灌木层>草本层>乔木层。9、福建青冈在群落主林层的频度最高,说明福建青冈种群在主林层上占有明显优势;福建青冈演替层和更新层的频度相对较低,分别为0.08和0.25,说明福建青冈林分更新速度较慢。虽然福建青冈在该群落的主林层上占有主要地位,但由于林内幼苗较少,可能会威胁到福建青冈在未来群落中的发展。10、通过采用扩散系数、平均拥挤度等6种典型聚集度指标对福建青冈的种群的分布格局研究表明:福建青冈种群的分布格局为集群分布,而福建青冈幼龄、中龄和成龄个体均呈聚集分布,特别是中龄树的聚集分布十分明显,这可能与福建青冈种子比较大不易扩散及其根蘖繁殖能力强有关。