自然界绝大部分种子植物种群的维持和扩展都依赖于其自身产生的大量种子。种子活力的维持与丧失(即老化)特性是植物对环境长期适应的结果,决定于遗传和环境两个方面,在很大程度上决定着一个物种在自然条件下的生存和繁衍,且对于珍稀濒危种子植物的保护、植被生态系统管理及农林和园艺生产也具有重要意义。复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata Franeh.)为无患子科(Sapindaceae)优良的多用途园林树种,具有很高的观赏和经济价值,广泛分布于我国中南和西南湿润地区。本研究以复羽叶栾树植冠种子库中的种子为研究对象,通过人工加速老化处理、模拟在自然条件下因降雨等因素而经历干-湿循环的吸湿-回干处理、植冠种子库定期采种,检测生活力、丙二醛(MDA)含量、主要抗氧化酶(SOD、APX、CAT、DHAR)活性和主要贮藏物质(可溶性蛋白、可溶性糖、粗脂肪)含量等的变化,以期探明复羽叶栾树种子活力的变化规律及其生理生态机制,并试图探讨复羽叶栾树及其他种子植物植冠种子库的生态意义。主要结果如下:1.若仅考虑最终平均萌发率的话,则复羽叶栾树种子在恒温条件下的最适萌发温度范围为15~25°C;而若同时考虑最终平均萌发率和萌发速率的话,则其最适萌发温度范围则为20~25°C。复羽叶栾树种子在春、夏、秋三个模拟季节变温条件下的最终平均萌发率均高达80%以上,且萌发速率差异不大。2.人工加速老化处理的种子,在较高的夏季模拟变温条件下培养时的最终平均萌发率下降较为迅速,而在较低的春、秋季模拟变温条件下培养时的最终平均萌发率下降则相对较为缓慢。这可能是因为较高的夏季模拟变温加剧了种子的老化,而较低的春、秋季模拟变温或许对老化种子具有一定的修复作用。3.在人工加速老化处理下,质膜脂质过氧化比电解质渗漏对老化的响应更灵敏,即先发生脂质过氧化,随后发生电解质渗漏。CAT活性随着人工加速老化下降较为迅速,SOD和APX的活性则下降较为缓慢,而DHAR活性则在人工加速老化条件下无显著性变化,似乎表明SOD和APX在一定程度上起着保护作用。可溶性糖含量随着人工加速老化显著下降;粗脂肪含量呈现“升-降-升”的变化趋势;可溶性蛋白含量则无显著性变化。4.在夏季模拟变温条件下吸湿不同时间后回干的种子更易丧失生活力,而在春、秋季模拟变温则有利于种子生活力的保持。MDA含量、主要抗氧化酶活性和主要贮藏物质含量的变化与之相对应,且春季模拟变温条件能够在一定程度上提高几种主要抗氧化酶的活性。在较高的夏季模拟变温条件下,随着吸湿-回干循环处理次数的增加,种子生活力虽有所升降,但总体上呈下降趋势。种子中MDA含量虽无显著性变化,但除了SOD之外,其他几种主要抗氧化酶活性却均大幅度下降;相对而言,在较低的春、秋季模拟变温条件下,随着吸湿-回干循环处理次数的增加,种子生活力能够被较好地保持,种子中MDA含量也无显著性变化,几种主要抗氧化酶活性也同样大幅度下降。或许,在本研究中,除了已研究的抗氧化防御机制之外,种子中还存在其他保护机制。5.在春、夏季模拟变温条件下,吸湿-回干循环处理对种子中可溶性糖和粗脂肪含量似乎均无多大影响,但对可溶性蛋白含量却表现出显著影响。随着吸湿-回干循环次数的增加,可溶性蛋白含量呈现“先升后降”的变化趋势,这或许是因为随着种子老化程度的加深,种子呼吸先增强后减弱所致。6.由于本研究中对复羽叶栾树植冠种子库的研究时间不够长(若从种子达到生理成熟时开始算起的话,仅监测研究了4个月),所以未能观测到植冠种子库中种子活力的丧失,而本研究中植冠种子库中种子生活力的“升-降-升”的变化很可能是生理成熟、条件休眠及其解除等生理过程所致。相对电导率、MDA含量、主要抗氧化酶活性及主要贮藏物质含量的变化似乎也证明了这一点。