入侵植物种子萌发对策的分化研究开题报告

1.课题的意义：

随着经济全球化的发展趋势，各地区之间的联系日益密切，随之而来的是入侵生物的种类和规模呈增长趋势，故而研究生物入侵以及用科学合理的方法解决生物入侵问题已经成为目前生态学研究的重点。对植物而言，种子萌发是外来植物抵达新生境后建群初期的生活史关键环节，是植物可否成功入侵的决定性时期。根据现有研究发现入侵植物往往具有较强的生境拓殖能力，其种子要么非常易于萌发，可以以较快的萌发速度和较高的萌发率迅速萌发，以占据空余生态位，实现种群定殖；也可以通过种子休眠习性形成可观的土壤种子库，以分批萌发的策略分摊种子萌发时的环境风险，以确保后代成苗的机会，故而该方面的研究有助于了解入侵植物种子萌发特征，现实科学防治植物入侵，维护生态安全。

2.国内外研究进展

（1）外文文献分析

PresottoA[1]等研究认为种子休眠习性会形成土壤种子库，即用分批萌发的策略分摊种子萌发时的环境风险，以确保后代成苗。

Xinyu Xu,Lorne Wolfed[2]等人在种子萌发策略变化的研究中，发现了本地种群与引入种群之间的发芽策略存在着显著差异。其中，具体的表现是入侵种趋向于更早发芽，并且花费更短时间达到最高发芽率。

（2）中文文献分析

王鹏鹏,何影[3]等人在对入侵植物蒙古苍耳种子萌发与环境因子的研究中发现：多数外来入侵植物种子对环境因子的耐受性都很广泛，这有助于入侵植物可以在不同入侵环境的中大量繁殖。

贺俊英,谢彩琴[4]在研究入侵植物的繁殖生物学特性发现入侵植物的种子本身具有使自身快速繁殖的特点：数量多而小、结构特殊、易于传播 ，且兼具有性生殖与营养繁殖。

任永权,路燕华[5]等人在外来入侵植物剑叶金鸡种子萌发特性的研究中认为有性生殖产生的种子利于入侵物种的扩散和初期种群的建立,而无性生殖则有利于在新生境中快速形成单一优势种群。

周兵,闫小红[6]在对美洲商陆入侵植物的繁殖生物学特性时则发现很多入侵植物同时兼有无性生殖和有性生殖的双重优势。

而在对多种入侵植物的萌发策略的研究中，如何影,马淼[7]对意大利苍耳的研究，韩琪,郝建华[8]等对春风蓬的研究，以及王海林,贺俊英[9]对黄花刺茄的研究都发现了引入种群比原生种群具有更高的发芽率，更快，更短的持续发芽时间。

张旭龙,吴振振[10]等人则在入侵植物角果毛茛种子休眠策略中提出休眠时形成了土壤种子库，在一定条件的刺激下土壤种子库中的种子以分批萌发的方式，可有效避免幼苗大批死亡。

阚丽艳,谢贵水[11]等对入侵植物假臭草种子的防治对策中则提出应用新兴的生物学控制的方法，即引人人侵种天敌 (捕食者、寄生虫、疾病等 )，干扰入侵植物的定居 。

4.应用前景

毫无疑问，研究种子的萌发策略对了解外来植物的生态入侵机理意义是重大的。因为

入侵植物的种子对不同环境因子的萌发策略反映了植物在种子萌发阶段对其环境所

形成的适应，这一阶段对入侵植物后续可否大量繁殖具有决定性的意义，因此对种子萌发的分化策略的研究有助于对入侵植物在种子萌发前或在种子萌发中后期科学的防治手段，维护生态安全。

综上，国内对本课题的研究现状可以总结为：植物入侵后，植物种子萌发特征会有相应的改变，这些改变有助于植物成功入侵，主要体现在发芽策略上，而且入侵植物种子本身的结构也有助于其发芽率的提高，入侵植物的种子具有合适的结构以及生殖方式，导致其可以迅速适应入侵环境，并对环境因子有广泛的耐受性，其种子拥有更高的发芽率，更短的发芽时间，并可以在不良环境中休眠，降低死亡风险。

4.参考文献

[1]PresottoA,PovereneMCantamuttoM.SeeddormancyandhybridizationeffectoftheinvasivespeciesHelianthusauus[J]．AnnalsofAppliedBiology,2014,164(3)：373—383[2]XinyuXu,LorneWolfe,JeffreyDiez,YiZheng,HuiGuo,ShuijinHu.DifferentialgerminationstrategiesofnativeandintroducedpopulationsoftheinvasivespeciesPlantagovirginica[J].NeoBiota,2019,101—118[3]王鹏鹏,何影,马淼,赵婷婷.入侵植物蒙古苍耳种子萌发对环境因子的响应.石河子大学学报：自然科学版,2018,36(4):509-514.

[4]贺俊英,谢彩琴.繁殖生物学特性在外来入侵植物入侵性中的意义.内蒙古师范大学学报：自然科学汉文版,2009,38(2):217-221.[5]任永权,路燕华,梅恩超.外来入侵植物剑叶金鸡菊的结实动态和种子萌发特性.种子,2019,38(1):96-98.[6]周兵,闫小红,肖宜安,张争光,李晓红,杨佳琴.外来入侵植物美洲商陆的繁殖生物学特性及其与入侵性的关系[J].生态环境学报,2013,22(4):567-574.[7]何影,马淼.入侵植物意大利苍耳种子萌发对环境因子的响应.生态学 报,2018,38(4):1226-1234.[8]韩琪,郝建华,胡花,李家瑞,刘倩,戚静敏,邓铭,周蓓蓓.几种生态因子对菊科外来入侵植物春飞蓬种子萌发的影响.常熟理工学院学报,2012,26(2):71-75.[9]王海林,贺俊英.入侵植物黄花刺茄种子萌发特性的研究.内蒙古林业科技,2017,43(1):13-18.[10]张旭龙,吴振振,马淼.入侵植物角果毛茛种子萌发特性的研究.草地学报,2016,24(4):849-853.[11]阚丽艳,谢贵水,安锋,肖爱选,陈炫.海南省入侵植物假臭草种子萌芽分析及其防治对策[J].广西农业科学,2008,39(1):46-50.[12] 刘龙昌,范伟杰,董雷鸣,玉山江·艾尼.入侵植物小花山桃草种群构件生物量结构及种子萌发特征[J].广西植物,2012,32(1):69-76.

1.研究的目标：

（1）以车前草为实验材料，进行实验和结果分析

（2）对原生种和入侵种的发芽率，发芽天数或发芽持续时间以及种子发霉比例进行运算并作图对比

（3）对（2）中的结果进行分析，分析入侵种子萌发的分化策略

2. 研究的内容：

（1）入侵植物种子萌发的分化策略，主要内容是发芽策略以及休眠策略。

（2）总结多数入侵植物共有的种子的繁殖学特征。

3. 拟解决的关键问题：

（1）分析发芽策略和休眠策略对入侵植物定殖的影响。

（2）对数据的运算和分析

研究的目标、内容和拟解决的关键问题

1. 研究方法

（1）系统总结归纳与课题相关的各类文献，了解研究的现状，找出存在的问题，提出相应的研究思路和研究内容。

（2）计算车前草原生种群和引入种群的发芽率，发芽天数，和发芽持续时间，运用SPSS19.0统计学软件进行方差分析

（3）对实验数据进行对比分析，得出结论

2. 技术路线

查阅与入侵植物种子萌发特征的相关资料

在查阅文献的基础上，规划整个毕业设计

进行可行性分析

研究有关入侵植物种子萌发特征的国内外研究现状

确定实验过程和对实验数据的分析方法

利用SSPS统计学软件得出计算数据

利用已确定的分析方法，合理分析计算数据

对结果进行系统总结，得出结论

撰写论文

3实验方案

第一步，查阅相关文献资料，了解相关入侵植物的种子萌发的分化策略

第二步，根据车前草原生种群和引入种群的种子萌发情况，记录有关数据

第三步，计算两者发芽率，发芽天数，发芽持续时间，发霉种子比例。

第四步，运用SPSS统计学软件进行方差分析，数据计算结果用均数 ±标 准差表示 ， 实验数据再用 Excel进行统计制图。

第五步，对结果进行分析，结合其他入侵植物种子萌发特征分析。

4.可行性分析

（1）计算和数据分析方面可能遇到困难

（2）通过相关的专业课和资料查找，掌握相关的理论保证实验顺利进行

（3）参考国内外众多的对本课题的研究，分析入侵植物种子萌发的共性

（4）请专业课老师为指导老师，对选题和最终成功予以指导，确保实验的科学