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種子重量的生態(tài)學探究

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種子重量的生態(tài)學探究

【摘要】種子重量是植物生活史的一項重要特征,其與植物的生態(tài)因子和植物性狀都有著密切關系。通過長時間的研究,人們發(fā)現(xiàn)種子的重量與種子的散布能力、生活型、比葉面積、動物捕食等多個方面有密切聯(lián)系。此外,降雨、溫度、海拔等自然生態(tài)因素也會對種子的重量產生直接影響。因此,對于種子重量的生態(tài)學研究應當從多方面入手,提高研究內容的準確性。

【關鍵詞】種子重量;生態(tài)學研究;生態(tài)因子

長期以來生物學家都沒有停止對種子的研究與分析。種子質量指的是胚、胚乳加上種子皮三者的重量和,在生態(tài)學和植物學中,種子重量都是一個重要的生物性狀。隨著種子出現(xiàn)在地球上,隨后就有了種子重量這一概念。種子重量是生物學中的一項重要性狀,對其進行研究,能夠使植物群落學和種群生態(tài)學的研究內容得到拓展,同時對促進植物學的發(fā)展也會起到一定的促進作用,由此可見,進行種子重量研究具有重要意義。

1種子重量與散布能力、植物豐富度及植物的關系

通過長時間的研究可以發(fā)現(xiàn),種子重量與其散布能力有著密切聯(lián)系,小種子物種具有較強得散布能力,這主要是由于在到一定能量限度內,小種子的數量相對來說較多,并且其更加容易傳播,小種子的傳播可以通過非生物和生物實現(xiàn)。種子重量與數量之間也存在一定的聯(lián)系,該關系為正向關系或中性關系,但是需要特別注意的是,該關系的形成與理論預測結果相反,有可能是因為植物資源在被利用過程中,由于某些原因導致部分差異性被掩蓋而引起的[1]。通過分析不難發(fā)現(xiàn),對于很多植物種類來說,隨著植物個體大小的變化,種子的大小也會發(fā)生相應的變化,兩者呈正相關。群落中種子重量與植物豐富度有著密切關系,但是需要相關人員注意的是,不同的種群中,該類型的關系是不同的,也正因為該情況的存在,出現(xiàn)了不同的機理對這些不同的關系內容進行解釋。從目前的研究成果來看,對于種子重量與植物之間的豐富度關系,通常來說格局呈以下形式:①大種子的物種相對來說較少,小種子物種相對較多[2]。②中度大小的種子最大,小種子的物種和大種子物種都較少,

2種子重量與種子散布模式、植物比葉面積關系

種子重量和散布模式關系非常相似,以螞蟻或脊椎動物作為媒介散布的種子。例如,在種子在具體散布過程中,在具體散布過程中通過粘著散布、風散布、或者在沒有任何形態(tài)結構幫助的情況下,實現(xiàn)對種子的散布,通過該方式散布的種子的重量都較大。不同重量的種子在適應的散布的形式也會有所不同,比葉面積指的是單位干中的葉片面積。通過研究可以發(fā)現(xiàn),如果植物據具有較大種子,通常情況來說其比業(yè)面積都較低,同時壽命較長、一年四季常綠的植物的比業(yè)面積也都較低,相反,葉片短命的植物的比葉面積則較高,但是以現(xiàn)代的科學技術水平,以及研究結果來看,導致該情況發(fā)生的并不明確。具有較低比葉面積的植物通常來說都具有單位重量的N含量,及時在適合該植物生長的環(huán)境下,其生產率相對來說也十分緩慢[3]。而針對一些植物,其具有較高比葉面積,其在具體生產過程中,每光合單位酶都都會存在更大的光捕捉面積,因此該類型的植物在舉生長過程中,具有潛在生產率。

3種子重量與生物化學指標及遺傳學指標的關系

種子重量與種子生物化學指標有著密切聯(lián)系。例如,碳氮含量及碳氮比都具有相關性,隨著人們對種子重量問題研究的不斷深入,一些研究已經深入到了重量與N的濃度、C/N比的具體關系、種子自身中N的具體濃度、種子品質受C/N的影響情況,以及種子內部營養(yǎng)物質的具體分布情況等,每一項內容都會對種子的大小造成直接影響。油質體是種子分泌出的一種油類附屬物,其具有誘發(fā)種子被傳播作用,通過分析可以發(fā)現(xiàn),具有油質體的種子產自舞花姜屬、合歡屬等各種子物中。針對200余種不同類型動進行研究分析,種子油質體大小與種子自身大小的重量之間的關系為正相關,造成該情況發(fā)生的主要原因是,螞蟻在對大種子進行搬動過程中,需要更大油質體酬勞[4]。通過研究螞蟻種子散布內容,種子中的一體油質體作為螞蟻是散布種子過程中的能量消耗,該研究內容也充分證明了種子散布特征與化植物具有協(xié)同進化性,通過螞蟻散布種子的植物在地球上至少有10000種。種子重量與遺傳學指標都有著密切聯(lián)系,例如,與DNA含量有著密切聯(lián)系,通過過去一段時間的研究可以發(fā)現(xiàn),種子重量與基因大小之間呈正向關系,不論是在種內或種群間,還是屬于同科或同屬的種間都是如此,通過對大量的物種進行分析,可以發(fā)現(xiàn)基因組大小與種子質量之間都有著密切聯(lián)系,但是目前對與兩者之間的關系沒有一個明確的定義,不過相信隨著人們研究的不斷深入,以及科學的發(fā)展該項內容在不久的將來將會得到明確[5]。

4種子重量和環(huán)境因子的關系

4.1種子重量受陰暗環(huán)境的影響

通過大量的研究可以發(fā)現(xiàn),大種子物種通常都生長在陰暗環(huán)境中。造成該現(xiàn)象的主要原因是,植物在生長過程中,為了維持在陰暗環(huán)境下生存需要的營養(yǎng)成分,尤其是在植物生長的幼苗階段,需要較大的種子重量,因為大種子內部可儲存大量的能量,這些能量能夠滿足幼苗在成長過程中的具體需求,直到其能夠達到自然狀態(tài)。

4.2種子重量受干旱環(huán)境的影響

在幼苗階段,如果種子處于和高度干旱,并且對其生長造成一定威脅的環(huán)境下,種子在生長過程中,將會有變大趨勢。通過大量的研究結果可以發(fā)現(xiàn),在干旱環(huán)境下,對不同大小的種子的萌發(fā)比率進行對比分析,大種子要明顯高于小種子,幼苗生存時間與種子重量之間呈正向關系。但是,需要特別注意的是,在一些特殊的植物群落中,并不存在該趨勢,這也是需要相關工作人員需要注意的一項內容。

4.3種子重量受坡向的影響

通過研究可以發(fā)現(xiàn),草體植被中的種子重量譜會受到坡向的影響,通常來說,大種子植物更多的會生長北坡,而在相同地理區(qū)域生長的植物,較小的種子植物更多的會生長在北坡[6]。造成該情況發(fā)生的主要原因是,陰坡和陽坡環(huán)境因子存在的差異性較大,北坡具有陰暗環(huán)境,而南坡的關照相對來說更多,這也是大多數大種子植物都生長在陰暗環(huán)境下的一個主要原因。

4.4種子重量受干擾的影響

在同一地點生長的植物,植物在生長過程中,因為受干擾因素的影響,將會導致植物種類之間的重量會存在較大差異,針對該情況下,在具體問題分析過程中,可以從以下幾個方面進行解釋:①隨著演替不斷向前推進,定居的植物的種子重量都會呈明顯上升趨勢,該特點已經得到了相關研究的證明。②定居植物種子重量的提高,通常都會與植物高度的增長、散布媒介的轉變、緩慢的生長率各項內容相結合。

4.5地帶對種子重量的影響

通過對種子重量的分析不難發(fā)現(xiàn),種子重量具有緯度地帶性,通常來說,隨著緯度的不斷降低,種子的重量將會有所提高。對比亞熱帶植物和熱帶植物進行對比,可以發(fā)現(xiàn)亞熱帶的植物的種子重量要比熱帶植物種子的重量小,導致該情況發(fā)生的原因是不同生境光利用存在一定差異,種子散布差異、生活型由適度差異等。此外,種子的重量也會受海拔高度的影響,隨著海拔的不斷升高,種子會出現(xiàn)逐漸變小趨勢,一些研究內容是在群里的基礎上開展的,也有小一些研究則是一個屬內種群變異。

5結束語

植物種子重量會受到許多因素的影響,在對其進行研究與分析過程中,要充分考慮各種因素的影響。就目前的情況來看,雖然我國加大在種子重量生態(tài)學研究上加的了投入,同時通過研究也取得了一定的成績,但是與發(fā)達國家相比,還存在一定差距,因此需要進一步加強對該項內容的研究。

參考文獻

[1]杜燕,何華杰,張志峰,等.種子重量與海拔的相關性分析[J].植物分類與資源學報,2014,36(01):109~115.

[2]胡梟劍,李愛花,楊娟,等.不同產地車前種子重量、萌發(fā)特性及其影響因子[J].植物分類與資源學報,2013,35(03):310~316.

[3]姚蓓,余建平,劉曉娟,等.亞熱帶常綠闊葉林種子性狀對木本植物聚集格局的影響[J].生物多樣性,2015,23(02):157~166.

[4]劉會良,張永寬,張道遠,等.不同居群準噶爾無葉豆果實和種子特性及種子萌發(fā)差異[J].植物生態(tài)學報,2012,36(08):802~811.

[5]于順利,方偉偉.種子地理學研究的新進展[J].植物生態(tài)學報,2012,36(08):918~922.

[6]阿那爾,達尼亞爾,毛培勝,等.重量測定法估測結縷草種子平衡水分的研究[J].北方園藝,2012(18):88~91.

作者:曾麗 單位:重慶市潼南區(qū)農業(yè)委員會