沉水植物作为初级生产者，是湖泊生态系统的重要组成部分，繁殖是淡水大型沉水植物分布和丰富度格局变化的关键，繁殖成功是植物适应环境变化的综合体现。虽然野外条件下大多数沉水植物主要以无性繁殖为主，但由于有性繁殖是新基因形成和新基因型产生的主要手，同时，有性繁殖形成的种子还可能是沉水植物遭到极端干扰毁坏后种群恢复的基础，因此，研究和了解它们的有性繁殖过程具有十分重要的意义。在淡水大型沉水植物的有性繁殖过程中，种子萌发是繁殖成功的关键过程之一。

　　洱海地处云南省大理州境内，是云南省第二大高原湖泊。海菜花（ Otteliaacuminata） ,水鳖科（ Hydrocharitaceae） 多年生沉水植物，是中国特有种，国家二级保护植物，曾是洱海优势清水物种。

　　19 世纪 50 年代至今，随着洱海水质与水生植被种群的演变，洱海海菜花群落逐渐消落、消失。当前，洱海水质局部达到Ⅱ类并长期稳定在Ⅲ类的良好水平，这为开展洱海海菜花的局部性恢复提供了有利条件。沉水植被恢复主要有抛洒种子与定植根茎或幼苗等方式，因此，研究种子萌发是恢复海菜花群落的基础。目前，国内外关于海菜花种子萌发的研究报道主要与光照强度、贮藏温度与萌发温度有关[1 -2],为更全面探索不同因素对海菜花种子萌发的影响，本实验选取前处理、基质、水深、温度、光照周期为研究对象，研究其对海菜花种子萌发的影响，并探讨了自然条件下通过种子繁殖恢复重建海菜花群落的可能性，旨在为海菜花群落的恢复重建提供基础。

　　1 材料与方法

　　1. 1 实验材料

　　在人工培育的海菜花水塘中，采集新鲜成熟的海菜花果实，带回实验室消毒后于 4℃ 下贮藏。实验用各种基质均为取自洱海湖滨带的不同底泥。

　　1. 2 实验方法

　　实验设计Ⅰ： 不同休眠处理与水深对海菜花种子萌发的影响。种子预处理采用 - 4℃ 冷藏 48 h、5% 双氧水浸泡 15 min 与对照（ 自然状态） 三种方式。种子预处理后放入?60 mm 培养皿，每个培养皿中放入种子 30 粒，培养基质为黏质泥。实验用水取自于洱海湖水，水深梯度30 cm、60 cm、90 cm、120cm,每种水深与处理方式 6 个重复。实验在自制 80cm × 80 cm × 130 cm 玻璃缸内进行，为模拟自然光照，缸壁用锡箔纸作遮光处理后放置于室外空旷处。每 5 天观察记录种子的萌发数量，至其不再增长时结束实验。实验于 2010 年 8 月 28 日开始，于 2010年 10 月 15 日结束。

　　实验设计Ⅱ： 不同基质、光照周期、温度交互作用对海菜花种子萌发的影响。种子于 -4℃冷藏 48h 后放入?60 mm 培养皿中，每个培养皿放入种子30 粒。实验在 SPX - 250 - A 光照培养箱内进行，基质四种： 表层淤泥、黏质泥、沙质泥以及三种泥质按相同比例均匀混合后的混合泥； 光照周期三种：

　　Light / Dark = 24 h /0 h,Light / Dark = 12 h /12 h,Light / Dark = 0 h /24 h,光照强度约2 000 LX; 实验控制温度分别为 10℃、20℃、30℃，湿度 80%.每种基质每种光照周期与温度 6 个重复，每 5 天观察记录种子的萌发数量，单次实验于种子的萌发量不再增长时结束。实验于 2010 年 6 月 30 日开始，结束于2011 年 1 月 15 日。利用 SPSS10. 0 对数据进行统计分析。

　　2 实验结果

　　2. 1 不同前处理与水深对海菜花种子萌发的影响

　　实验设计Ⅰ的结果见表 1.双因素重复试验方差分析表明，水深 30 cm、90 cm 下种子萌发率明显大于60 cm、120 cm.不同前处理对海菜花种子的萌发不产生影响，而不同水深及前处理与水深的交互作用对海菜花种子的萌发产生显着性影响，各因素对海菜花种子萌发率影响的贡献为“水深”>“水深* 前处理”>“前处理”.

　　方差分析显示（ 见表 2） ,第一均衡子集近包含60 cm 水深处理组，第二均衡子集近包含 120 cm 水深处理组，表明 60 cm、120 cm 水深下的海菜花种子萌发率均与其他水深下的存在显着性差异； 第三均衡子集近包含 30 cm、90 cm 水深处理组，比较概率0. 147,表明 30 cm 与 90 cm 水深处理的海菜花种子萌发率之间无明显差异。

　　2. 2 基质、温度、光照周期对海菜花种子萌发的影响

　　实验设计Ⅱ的结果见表 3.由于 10℃下，种子萌发率为 0,因此该组数据不参与统计分析。单因素方差分析表明，30℃ 处理的海菜花种子萌发率明显高于 20℃。同一培养温度，30℃下 Light/Dark= 24 h /0 h 处理的海菜花种子萌发率最高，Light /Dark = 12 h /12 h 处理的次之，Light / Dark = 0 h /24h 处理的最低； 20℃ 下 Light / Dark = 24 h /0 h 处理的海菜花种子萌发率显着高于 Light/Dark = 12 h/12 h、Light / Dark = 0 h /24 h 处理的，而后两种光照处理的差异性较小。目标因素效应检验（ 见表 4）表明，不同培养基质处理的海菜花种子萌发率不存在差异，而温度、光照以及二者交互作用均对海菜花种子的萌发率产生显着性影响，其中温度与光照对海菜花种子萌发影响的贡献为“温度”>“光照”>“温度* 光照”,表明温度、光照交互作用对海菜花种子萌发影响较小。综上分析，30℃、Light / Dark = 24 h /0 h 条件下海菜花种子萌发率最高。

　　3 讨论

　　3. 1 前处理、基质、温度、光照对种子萌发的影响

　　种子的前处理主要用于打破种子休眠或种皮的机械束缚。由文辉等[3]等研究发现，撕破种皮后种子萌发速率与萌发率均有提高； Hay 等[4]对英国 10种眼子菜植物属进行了室内萌发研究后指出，对于生理休眠、生长潜力低的种子可以通过冷藏、撕破种皮提高发芽率。本研究中所采用的前处理方法主要用于打破种子休眠，而实验结果却表明，经前处理的种子萌发率与未经处理的种子萌发率并无差异性。

　　目前由于秀发海菜花种子休眠的机制尚不明确，因此实验结果很可能是种子未处于休眠状态或休眠程度不深所致。

　　基质对种子萌发有一定的影响。由文辉等[3]研究结果表明，不同沉水植物种子萌发的最适基质不同，苦草和菹草为水加土，而大茨藻则为土，单纯水中的发芽率和萌发速率均最低。蒲云海等[5]的研究发现，竹叶眼子菜最适宜的萌发基质为水。但本文研究结果与王斌[2]的报道一致，即培养基质对海菜花种子的萌发不产生影响，是各种培养基质理化差异性较小所致，还是另有他因，还有待进一步研究。

　　温度是种子萌发的重要前提条件，不同物种对萌发温度的要求不尽相同。Garcia 等[6]研究了 5 种半日花植物的种子萌发行为，结果发现 15℃下萌发率最高而 25℃最低； 由文辉等[3]进行了 10℃、20℃、28℃ 下菹草、大茨藻和苦草的种子萌发实验，结果表明 20℃下 3 种植物萌发率均最高； 而 Ke 等[7]的研究表明，25℃ ~ 35℃ 下枯草种子萌发率在 85% 以上，15℃时 <30%,10℃时 <10%.王斌[2]的研究显示，萌发温度在 20℃ ~30℃时，种子萌发率高，是最适发芽温度。本文研究结果与王斌、Ke 等研究结果较为相似，表明随着培养温度的升高海菜花种子萌发率升高。

　　光照主是光照周期与光强对种子萌发产生影响。Ke 等[7]的实验结果显示，光照 Light/Dark = 12h /12 h 下苦草种子萌发率 > 60% ,而无光照下 <5% .而蒲云海等[5]的研究表明，竹叶眼子菜于Light / Dark = 12 h /12 h 的光照条件下发芽率最大，Light / Dark = 20 h /4 h 的光照条件下发芽率最小，这与本研究结果差异较大，可能是不同物种间光敏系统的不同所致。在水体里，光照强度随水深而变化，从而对种子的萌发产生影响。Salter 等[8]研究了澳大利亚东南部湿地中苦草的种子萌发情况后指出，水位下降有助于种子的萌发。本研究结果亦表明，当水深大于 90 cm 时，海菜花种子萌发率会有明显下降。

　　3. 2 种子繁殖与海菜花群落恢复

　　海菜花兼有有性繁殖和无性繁殖两种繁殖方式，有性繁殖虽然在新基因形成产生、远距离传播、新领地侵入以及逃避暂时不利环境方面发挥着重要作用，但在自然条件下主要依赖其发达的无性繁殖系统进行繁殖，这主要是由于自然条件下种子萌发率较低，不利于整个种群的繁衍。如 Capers[9]以斑块种植和种子库繁殖两种形式进行了沉水物种的恢复实验，结果表明植物种植成功率达到 60%,而种子库 16 种物种中只有 4 个物种繁殖成功。在洱海自然湖滨环境下，浅水区（ 水深≤2. 5 m） 风浪较大不利于种子留存，深水区（ 水深 > 2. 5 m） 水体流动较小但光照、水温皆不能满足种子萌发要求，再加上湖滨带已形成稳定群落的其他物种的竞争，自然条件下通过种子繁殖恢复重建海菜花群落可能性极小，因此，必须通过人工辅助方式恢复重建海菜花群落。

　　4 结论

　　（ 1） 前处理、基质对海菜花种子萌发不产生影响。不同温度下海菜花种子萌发差异性较大，最适宜萌发温度为30℃。光照周期对海菜花种子萌发产生显着影响，最适宜光照为 Light/Dark =24 h/0 h.

　　（ 2） 不同水深梯度下海菜花种子萌发存在差异，水深30 cm ~90 cm 种子萌发率高于水深 120 cm,表明水深30 cm ~90 cm 较适宜海菜花种子的萌发。

　　（ 3） 自然条件下不宜通过种子繁殖恢复重建海菜花群落，需人工辅助恢复。

　　参考文献：

　　[1]赵素婷，厉恩华，杨娇等。 光照对海菜花（ Otteliaacu-minata） 种子萌发、幼苗生长及生理的影响[J]. 湖泊科学，2014,26（ 1） : 107 - 102.

　　[2]王斌。 波叶海菜花种子储存条件与萌发初步研究[J]. 种子，2011,30（ 9） :5 -7.

　　[3]由文辉，宋永昌。 淀山湖3 种沉水植物的种子萌发生态[J]. 应用生态学报，1995,6（ 2） :197 -200.

　　[4]FionaHay,RobinProbert,MichelleDawson. Laboratorygermination of seeds from 10 British species of Potamogeton[J]. AquaticBotany,2008,88:353 -357.

　　[5]蒲云海，刘贵华，李伟。 竹叶眼子菜种子的萌发实验研究[J]. 武汉植物学研究，2005,23（ 2） :179 -182.

　　[6]F. Perez - Garcia,M. E. Gonzalez - Benito. Seedgermi-nation of five Helianthemumspecies: Effect of temperature andpresowing treatments [J]. Journal of Arid Environments,2006,65: 688 - 693.

　　[7]Xuesha Ke,WeiLi. Germination requirement of Vallis-nerianatans seeds: implicationsfor restoration in Chinese lakes[J]. Hydrobiologia,2006,559:357 -362.

　　[8]Jacqueline Salter,KayMorris,JennyRead,etal. Effect ofdrying,salinity and temperature on seedgermination of thesub-mersed wetland monocot,Vallisneriaaustralis [J]. Fundam. Ap-pl. Limnol,2010,177: 105 - 104.

　　[9]Robert S Capers. Macrophyte colonization in a freshwa-ter tidal wetland [J]. AquaticBotany,2003,77: 325 - 338.

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