绵羊消化道传播对草地种子更新潜力的影响

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草地生态系统中家畜通过放牧行为将种子扩散到更大的空间范围,是草地植物和家畜协同进化的重要内容之一。退化草地的自然恢复过程也与家畜对种子的采食和扩散有直接的联系。为了查明半干旱草地植物种子通过绵羊采食、消化作用后的消失、排出、萌发以及性状改变的情况,明晰消化道传播对草地种子的更新潜力,本文以12种半干旱草地植物种子为试验材料,采用种子人工饲喂、动物全收粪法,结合种子自然萌发模式,种子形状特征及通过绵羊消化道的模式、种子通过消化道后的萌发特征及种子性状的改变进行分析,得出以下结果:1.在自然萌发状态下,将12种植物种子的萌发类型归为4类,分别为爆发型、过渡型、缓萌型和低萌型。其中禾本科植物种子的萌发特性属于爆发型,在草地植物中能够发挥优先竞争优势;莎草科植物种子的萌发特性属于低萌型,在草地中优以无性繁殖为主。2.经过绵羊消化道后,12种植物种子都有一定的数量从绵羊粪中排出,种子的平均回收率为22.96%,且各物种间种子回收率差异很大;多数种子在饲喂后48~60 h出现回收高峰期,其中种子总回收率最高的是灰绿藜(Chenopodium glaucum)和藨草(Scirpus triqueter),回收率最低的是披碱草(Elymus dahuricus)、胡枝子(Lespedeza bicolor)、地丁(Viola philippica)、狗尾草(Setaria viridis)和稗草(Echinochloa crusgalli)。3.种子形态特征与通过消化道的模式有一定的关系。通过绵羊消化道的种子形状存在一个阈值,当高于这个阈值时,越接近长形的种子在消化道内滞留的时间越短,低于这个阈值时,越接近球形的种子在消化道内滞留的时间越短。4.绵羊消化道处理改变了种子的萌发格局,爆发型种子经过消化道处理一定时间其萌发类型变为过渡型或者缓萌型,包括灰绿藜、车前(Plantago asiatica)、狗尾草和稗草;过渡和缓萌型种子的萌发类型变为低萌型;低萌型种子的萌发类型变为过渡型和爆发型,其中包括黄花草木樨(Melilotus officinalis)和萤蔺(Scirpus juncoides)。且在消化道内滞留的时间越长,对各植物种子的活性和生命越不利。研究表明,由于家畜强烈的消化作用,造成草地植物种子巨大消耗,使可供草地更新的资源减少。另外,受绵羊消化道内环境及种子自身特性的影响,经过消化道扩散后的种子也极难萌发,进而造成植物种群自然更新不良。基于粪样中的种子类型、萌发特征及在消化道内的停留时间,可以认为在半干旱草地上绵羊消化道可以作为一些杂类草传播和入侵的通道,且通过绵羊消化道扩散后的种子其萌发格局发生改变,对草地更新有重要的意义。
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