种子重量的生态学探究
【摘要】种子重量是植物生活史的一项重要特征,其与植物的生态因子和植物性状都有着密切关系。通过长时间的研究,人们发现种子的重量与种子的散布能力、生活型、比叶面积、动物捕食等多个方面有密切联系。此外,降雨、温度、海拔等自然生态因素也会对种子的重量产生直接影响。因此,对于种子重量的生态学研究应当从多方面入手,提高研究内容的准确性。
【关键词】种子重量;生态学研究;生态因子
长期以来生物学家都没有停止对种子的研究与分析。种子质量指的是胚、胚乳加上种子皮三者的重量和,在生态学和植物学中,种子重量都是一个重要的生物性状。随着种子出现在地球上,随后就有了种子重量这一概念。种子重量是生物学中的一项重要性状,对其进行研究,能够使植物群落学和种群生态学的研究内容得到拓展,同时对促进植物学的发展也会起到一定的促进作用,由此可见,进行种子重量研究具有重要意义。
1种子重量与散布能力、植物丰富度及植物的关系
通过长时间的研究可以发现,种子重量与其散布能力有着密切联系,小种子物种具有较强得散布能力,这主要是由于在到一定能量限度内,小种子的数量相对来说较多,并且其更加容易传播,小种子的传播可以通过非生物和生物实现。种子重量与数量之间也存在一定的联系,该关系为正向关系或中性关系,但是需要特别注意的是,该关系的形成与理论预测结果相反,有可能是因为植物资源在被利用过程中,由于某些原因导致部分差异性被掩盖而引起的[1]。通过分析不难发现,对于很多植物种类来说,随着植物个体大小的变化,种子的大小也会发生相应的变化,两者呈正相关。群落中种子重量与植物丰富度有着密切关系,但是需要相关人员注意的是,不同的种群中,该类型的关系是不同的,也正因为该情况的存在,出现了不同的机理对这些不同的关系内容进行解释。从目前的研究成果来看,对于种子重量与植物之间的丰富度关系,通常来说格局呈以下形式:①大种子的物种相对来说较少,小种子物种相对较多[2]。②中度大小的种子最大,小种子的物种和大种子物种都较少,
2种子重量与种子散布模式、植物比叶面积关系
种子重量和散布模式关系非常相似,以蚂蚁或脊椎动物作为媒介散布的种子。例如,在种子在具体散布过程中,在具体散布过程中通过粘着散布、风散布、或者在没有任何形态结构帮助的情况下,实现对种子的散布,通过该方式散布的种子的重量都较大。不同重量的种子在适应的散布的形式也会有所不同,比叶面积指的是单位干中的叶片面积。通过研究可以发现,如果植物据具有较大种子,通常情况来说其比业面积都较低,同时寿命较长、一年四季常绿的植物的比业面积也都较低,相反,叶片短命的植物的比叶面积则较高,但是以现代的科学技术水平,以及研究结果来看,导致该情况发生的并不明确。具有较低比叶面积的植物通常来说都具有单位重量的N含量,及时在适合该植物生长的环境下,其生产率相对来说也十分缓慢[3]。而针对一些植物,其具有较高比叶面积,其在具体生产过程中,每光合单位酶都都会存在更大的光捕捉面积,因此该类型的植物在举生长过程中,具有潜在生产率。
3种子重量与生物化学指标及遗传学指标的关系
种子重量与种子生物化学指标有着密切联系。例如,碳氮含量及碳氮比都具有相关性,随着人们对种子重量问题研究的不断深入,一些研究已经深入到了重量与N的浓度、C/N比的具体关系、种子自身中N的具体浓度、种子品质受C/N的影响情况,以及种子内部营养物质的具体分布情况等,每一项内容都会对种子的大小造成直接影响。油质体是种子分泌出的一种油类附属物,其具有诱发种子被传播作用,通过分析可以发现,具有油质体的种子产自舞花姜属、合欢属等各种子物中。针对200余种不同类型动进行研究分析,种子油质体大小与种子自身大小的重量之间的关系为正相关,造成该情况发生的主要原因是,蚂蚁在对大种子进行搬动过程中,需要更大油质体酬劳[4]。通过研究蚂蚁种子散布内容,种子中的一体油质体作为蚂蚁是散布种子过程中的能量消耗,该研究内容也充分证明了种子散布特征与化植物具有协同进化性,通过蚂蚁散布种子的植物在地球上至少有10000种。种子重量与遗传学指标都有着密切联系,例如,与DNA含量有着密切联系,通过过去一段时间的研究可以发现,种子重量与基因大小之间呈正向关系,不论是在种内或种群间,还是属于同科或同属的种间都是如此,通过对大量的物种进行分析,可以发现基因组大小与种子质量之间都有着密切联系,但是目前对与两者之间的关系没有一个明确的定义,不过相信随着人们研究的不断深入,以及科学的发展该项内容在不久的将来将会得到明确[5]。
4种子重量和环境因子的关系
4.1种子重量受阴暗环境的影响
通过大量的研究可以发现,大种子物种通常都生长在阴暗环境中。造成该现象的主要原因是,植物在生长过程中,为了维持在阴暗环境下生存需要的营养成分,尤其是在植物生长的幼苗阶段,需要较大的种子重量,因为大种子内部可储存大量的能量,这些能量能够满足幼苗在成长过程中的具体需求,直到其能够达到自然状态。
4.2种子重量受干旱环境的影响
在幼苗阶段,如果种子处于和高度干旱,并且对其生长造成一定威胁的环境下,种子在生长过程中,将会有变大趋势。通过大量的研究结果可以发现,在干旱环境下,对不同大小的种子的萌发比率进行对比分析,大种子要明显高于小种子,幼苗生存时间与种子重量之间呈正向关系。但是,需要特别注意的是,在一些特殊的植物群落中,并不存在该趋势,这也是需要相关工作人员需要注意的一项内容。
4.3种子重量受坡向的影响
通过研究可以发现,草体植被中的种子重量谱会受到坡向的影响,通常来说,大种子植物更多的会生长北坡,而在相同地理区域生长的植物,较小的种子植物更多的会生长在北坡[6]。造成该情况发生的主要原因是,阴坡和阳坡环境因子存在的差异性较大,北坡具有阴暗环境,而南坡的关照相对来说更多,这也是大多数大种子植物都生长在阴暗环境下的一个主要原因。
4.4种子重量受干扰的影响
在同一地点生长的植物,植物在生长过程中,因为受干扰因素的影响,将会导致植物种类之间的重量会存在较大差异,针对该情况下,在具体问题分析过程中,可以从以下几个方面进行解释:①随着演替不断向前推进,定居的植物的种子重量都会呈明显上升趋势,该特点已经得到了相关研究的证明。②定居植物种子重量的提高,通常都会与植物高度的增长、散布媒介的转变、缓慢的生长率各项内容相结合。
4.5地带对种子重量的影响
通过对种子重量的分析不难发现,种子重量具有纬度地带性,通常来说,随着纬度的不断降低,种子的重量将会有所提高。对比亚热带植物和热带植物进行对比,可以发现亚热带的植物的种子重量要比热带植物种子的重量小,导致该情况发生的原因是不同生境光利用存在一定差异,种子散布差异、生活型由适度差异等。此外,种子的重量也会受海拔高度的影响,随着海拔的不断升高,种子会出现逐渐变小趋势,一些研究内容是在群里的基础上开展的,也有小一些研究则是一个属内种群变异。
5结束语
植物种子重量会受到许多因素的影响,在对其进行研究与分析过程中,要充分考虑各种因素的影响。就目前的情况来看,虽然我国加大在种子重量生态学研究上加的了投入,同时通过研究也取得了一定的成绩,但是与发达国家相比,还存在一定差距,因此需要进一步加强对该项内容的研究。
参考文献
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[3]姚蓓,余建平,刘晓娟,等.亚热带常绿阔叶林种子性状对木本植物聚集格局的影响[J].生物多样性,2015,23(02):157~166.
[4]刘会良,张永宽,张道远,等.不同居群准噶尔无叶豆果实和种子特性及种子萌发差异[J].植物生态学报,2012,36(08):802~811.
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[6]阿那尔,达尼亚尔,毛培胜,等.重量测定法估测结缕草种子平衡水分的研究[J].北方园艺,2012(18):88~91.
曾丽 重庆市潼南区农业委员会
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