连香树(Cercidiphyllum japonicum)属连香树科(Cercidiphyllaceae)连香树属(Cercidiphyllum)仅存的古老原始的木本植物。由于人类活动和自然更新困难等原因,目前仅分布于我国和日本。为我国野生珍稀濒危Ⅱ级保护植物。在我国西南地区,该物种常分布在海拔1500~2700 m。虽然产种量很高,但林下鲜见实生苗。为了探究导致实生苗缺失的原因,本文以美姑大风顶自然保护区的连香树种群为实验对象,研究其种子萌发特征对不同温度条件、储藏条件和储藏时间以及林下凋落物等环境因子的响应,我们的工作不仅为探讨高海拔地区连香树种群更新不畅提供理论依据,也为连香树种子储藏、育种和种群恢复提供科学支撑。主要研究结果如下:1.连香树种子特性连香树种子细小具翅,呈梯形或者近梯形。种子长、宽(不具翅)为1.330±0.059mm、1.943±0.058 mm;种子翅长、宽分别为3.585±0.153 mm、1.904±0.059 mm;千粒重仅为0.3420±0.0014 g。此外连香树种皮很薄,吸水率能达331.4%~367.9%,种子吸水率在2 h内极速升高,此后维持稳定;因此,在水分充足的条件下能快速吸胀萌发。此外,连香树种子活力能维持6~8个月;因此冬季低温不会导致种子活力丧失。2.温度对连香树种子萌发的影响温度常常是制约种子萌发的主要环境因子之一,且除了温度大小之外,温度的变化也会影响种子的萌发。通过设置季节性变温(5℃/10℃、14℃/17℃和18℃/20℃)和恒温(10℃,15℃,20℃,25℃,30℃)比较连香树的种子萌发率。结果显示,变温条件下:连香树种子在5℃/10℃时只萌动(胚根突破种皮后未有子叶展出),未能正常萌发;而在14℃/17℃和18℃/20℃的变温条件下均能正常萌发,其中14℃/17℃变温条件下种子萌发率为31%,而18℃/20℃变温条件下种子萌发率为34.3%。在恒温条件下:连香树种子在10℃~30℃条件下均能萌发,其中在25℃时萌发率最高,为42.3%。除25℃外,其余恒温条件下种子萌发时间均在20 d及以上;而在14℃/17℃和18℃/20℃的变温条件下萌发时间缩短至15 d和18 d。此外在冬季低温下,连香树初生苗的存活率从第1个月后的63.3%,降至第4个月后的0%。连香树种子萌发温度范围广,变温与恒温相比存在显著差异,种子在变温条件下均可快速出苗,25℃是连香树种子萌发的最适宜温度。此外,冬季低温不利于连香树初生苗的存活。3.储藏条件和时间对连香树种子萌发的影响尽管连香树种子在冬季不能萌发,但是并不意味着其失去了萌发能力。为了探究连香树种子在经历冬季后是否具有萌发成苗的潜力以及种子最适的储藏条件。本次实验设置了5组储藏条件:低温湿藏(-4℃~-2℃)、较低温湿藏(5℃~10℃)、低温干藏(-4℃~-2℃)、较低温干藏(5℃~10℃)、室温干藏(10℃~15℃),分别储藏1、2、3、4个月后在温度为25℃,湿度为80%条件下进行种子萌发实验。结果显示:种子经过冬季低温湿藏后,其萌发率从1个月后的34.7%降至4个月后27.6%,但差异不显著。低温干藏、较低温干藏和室温干藏下的种子萌发率分别从1个月后的33.3%、31.3%、29.6%降至4个月后的3.0%、4.7%、0%,随着时间的推移,其种子萌发能力显著减弱,室温干藏下的种子在4个月后失去萌发能力。低温湿藏有利于连香树种子的长期储藏。4.凋落物对连香树种子萌发和初生苗的影响设置不同凋落物层厚度(物理特征)、不同浓度浸提液(化学特征)比较种子的萌发特征。结果显示:当凋落物覆盖厚度为0~3 cm时种子均能萌发;无凋落物覆盖时,种子萌发率最高(30.7%),根长最长(7.757 mm);当凋落物厚度分别为1 cm、2 cm、3 cm时,种子萌发率分别为22.7%、19.3%、15.3%,根长分别为5.036 mm、4.097 mm、3.808 mm。同时,当凋落物覆盖厚度为0~3 cm时,种子萌发起始时间分别为6 d、15 d、21 d、30 d;萌发完成所需时间分别为32 d、40 d、48 d、54 d。当种子在凋落物表层未接触土壤以及种子表面凋落物层厚度超过3 cm时种子未萌发。随着凋落物覆盖厚度增加,种子萌发率逐渐降低,根长也逐渐变短;种子萌发起始时间延后,萌发完成所需时间也显著增加。另一方面,当凋落物浸提液浓度为0g/L和10 g/L时种子萌发率分别为44.0%、50.3%;当凋落物浸提液浓度较高时(20 g/L、40 g/L、80 g/L),种子萌发率分别为42.0%、39.7%、32.3%。当凋落物浸提液浓度为20~80 g/L时,初生苗根长分别为7.079 mm、6.773 mm、5.6936 mm、4.8798 mm、2.826 mm;茎长分别为7.485mm、7.289 mm、5.874 mm、5.218 mm、3.189 mm。低浓度凋落物浸提液(10 g/L)对种子萌发表现为促进作用,高浓度凋则表现为促进作用。综上所述,基于连香树种子萌发和初生苗建立对环境的响应结果,本文主要结论如下:(1)冬季低温不利于种子萌发所产生的初生苗存活,可能导致连香树自然种群更新差;(2)低温湿藏适合连香树种子储藏;(3)连香树种子萌发阶段和初生苗建立易受到林下层凋落物的物理因素和化学因素的双重干扰。