西南林大苗木培育学课件-02种子生物学(1)

第2章种子生物学•林木种子：•与植物学意义上的种子概念不完全一样•指一切可以用于直接更新造林或培育苗木的繁殖材料•包括植物学意义上的种子，果实，枝、叶、茎尖、根等营养器官，组织，细胞，细胞器，人工种子等•但是对于大多数树种来说，主要的繁殖材料还是植物学意义上的种子或果实种子生物学的概念和内容•种子生物学是研究植物种子的特征特性和生命活动规律的科学，•林木种子生物学一般包括树木发育与开花结实、种子形态构造、种子化学成分组成、种子形成与发育、种子成熟、种子寿命、种子休眠与萌发、种子活力、种子脱水耐性、种子吸水特性、种子呼吸、种子后熟、种子劣变等方面的内容。•本章只对与苗木培育相关的林木种子生产、种子品质调控、种子贮藏、种子催芽等有明显直接关系的一些种子生物学内容加以简要的讨论。本章内容•2.1林木发育与结实•2.2林木种子发育与成熟•2.3林木种子寿命•2.4树木种子休眠•2.5树木种子萌发2.1林木发育与结实林木生殖发育时期•幼年期从种子萌发开始到开始结实为止•青年期从第一次开花结实开始到大量结实为止•壮年期大量结实开始到衰退为止•老年期结实衰退开始至树木死亡幼年期•特点：1、形体建造阶段，纯粹营养生长2、发育阶段年幼，可塑性大、适应性强、抗性弱3、适于做营养繁殖材料•不结实原因：1、形态未建成，2、营养物质积累不足，3、环境条件不满足青年期•特点：1、继续形体建造阶段，营养生长旺盛，生殖生长开始2、母树可塑性变小、种子可塑性大、引种昀适期3、结实量不多，空粒多，果实和种粒大壮年期•特点：1、形体建造结束营养生长趋缓，生殖生长旺盛2、母树可塑性弱、抗性强、母树对养分、水分和光照要求高3、大量结实、种子质量好、产量高采种昀佳期老年期•特点：1、营养生长停止，生殖生长趋弱2、母树失去可塑性3、结实量由多趋少、种子质量差种子不能应用于造林无性起源树木的发育时期•无性繁殖材料的不同，生长发育的时期可能不同如果使用的无性繁殖材料本身处于前面所叙的幼年期，如采自树干基部萌条的插穗、来自1年生实生苗的插穗、来自体细胞胚的苗木等，则生长发育时期与前面所叙的基本相同。如果使用无性繁殖材料来自成年树木，如插穗或接穗来自树冠上部，则无真正意义上的幼年期，第一个时期要称作幼树期，其他时期与前叙相同。•幼树期和幼年期相同的是形态都未建成，不同的是幼树期树木生理上已经具备花芽分化和开花结实能力，而幼年期树木生理上就不具备花芽分化和开花结实能力林木开始结实年龄•决定因素之一：树种特性乔木树种阔叶树种针叶树种灌木树种林木开始结实年龄•决定因素之二：林分和林木状况天然林人工林林内林缘孤立木林木起源林木生长发育状况林木开始结实年龄•决定因素之三：环境条件光照条件温度条件水分条件土壤理化条件外源激素病虫害人为因素林木结实周期性•已经开始结实的林木，每年结实的数量也不一样，有的年份结实多，有的年份结实少。结实多的年份称为大年(种子年或丰年)；结实少的年份称为小年(欠年)；结实量中等的年份称为平年。•林木结实丰年和欠年交替出现的现象叫做林木结实周期性，而两个丰年之间的间隔年数称为结实间隔期，也称为种子生产周期林木结实周期性•间隔期的长短，因树种或环境条件不同而异。如杨、柳、榆、桉等树种丰欠年不明显，各年种子产量比较稳定马尾松、杉木、泡桐、刺槐等树种结实间隔期短，一般是1-2年。红松、落叶松、云杉、冷杉等树种丰欠年现象明显，各年种子产量很不稳定，结实间隔期一般为2-5年。灌木如胡枝子、紫穗槐等结实间隔期不明显。•林木出现结实周期性现象的原因营养和内源激素影响环境因子影响人为活动影响2.2林木种子发育与成熟•树种的花期因树种不同而异针叶树，一般为春季阔叶树，春、夏、秋、冬•种子形成、发育至成熟所需时间开花后1-2个月成熟，杨柳开花后当年秋季成熟，杉木、柳杉、侧柏、落叶松、及大多数阔叶树种开花后翌年成熟，麻栎、栓皮栎及多数松科树种开花后第三年结实，杜松种子形成和发育的一般过程•1、花芽分化•2、传粉•3、受精•4、种子发育•5、成熟•6、脱落花芽分化•顶端分生组织分化成叶芽和花芽的过程叫花芽分化•花芽分化期：多数树种在夏秋之间进行，持续期因树种而异•影响花芽分化的因素：内在因素母树营养状况（氮、磷、钾、碳水化合物）激素种类与含量（GA3、GA4/7）外界因素光照、温度、水分、养分等传粉和受精•1、传粉风媒虫媒鸟媒水媒•受精花粉萌发、精卵结合种子发育•种子发育：种胚发育：由受精卵细胞发育成具有胚根、胚芽、胚茎和子叶的种胚胚乳发育：核型胚乳、细胞型胚乳种皮发育：胚珠珠被发育而来种子成熟生理成熟形态成熟生理后熟生理成熟•种胚发育到具有发芽能力时的状态•特点：•含水率•营养物质积累数量和状态•种皮状态•抗性•贮藏性Regime1Regime2Complextreatmentsarenotanadvantageaftermoiststorage形态成熟•种子外部形态呈现成熟的特征时的状态•特点：•含水率•营养物质积累数量和状态•种皮状态•抗性•贮藏性生理后熟•种子外部形态呈现成熟的特征但不具备发芽能力的状态•原因：•抑制物质•胚形态不成熟Developmentalstageatharvest:影响种实成熟的因素•1、树种的生物学特性开花后1-3个月成熟：杨、柳、榆春季开花、秋季成熟：落叶松、柏、杉、银杏、擦树、楠木、榉、槐、水曲柳第一年开花、翌年秋冬成熟：松类、麻栎第一年开花、第三年秋成熟：杜松影响种实成熟的因素•2、地理位置的影响：小叶杨，黑6月上；辽5月下；京5月中白桦，小兴安岭8上；哈7中下兴安落叶松：黑南8上、黑北8下9上3、立地条件：光、温、湿度、天气等土壤和天气变化的影响：沙土上、遇炎热干旱夏季-------早光照营养种子成熟的鉴定方法•1、比重法需特定飘浮测定液•飘浮在上-------成熟•下沉-------------不成熟种子成熟的鉴定方法•2、形态鉴定法颜色的变化味道的变化果皮的变化•3、生化分析法碳水化合物、脂肪、蛋白质影响种子产量和质量的因子•1、母树的条件林木生长发育状况I级木（优势木）II级木（亚优势木）III级木（中等木）IV级木V级木影响种子产量和质量的因子•1、母树的条件林木年龄发育阶段不同，种子产、质量不同影响种子产量和质量的因子•2、土壤条件土壤肥力影响花芽形成、开花和结实土壤水分影响花芽形成和果实发育影响种子产量和质量的因子•3、环境条件气候和天气温度，影响生长期长短影响结实间隔期影响开花启动及稳定影响种子产量和质量的因子•3、环境条件光照，影响光合作用及热能来源影响种子产量和质量的因子•3、环境条件降雨开花期间多雨夏季多雨夏季干旱炎热暴雨风传粉落花落果影响种子产量和质量的因子•3、环境条件郁闭度影响光照、温度、林地营养状况和林木生长状态影响种子产量和质量的因子•3、环境条件传粉条件林木多为单性花异花授粉生物因子病菌、昆虫、鸟兽其他丰歉年、采种方法等2.3林木种子寿命•种子寿命：种子在已定环境条件下保持生命力的期限为种子寿命一般指整批种子生活力显著下降，即发芽率降至原来的50%时的期限为其寿命•天然长寿种子（10-100年或更长）•天然中寿种子（3-10年）•短寿（3年以下）影响种子寿命的因素•1、内在因素（1）种子内含物质的性质脂肪、蛋白质；淀粉（2）种皮构造致密、坚硬、蜡质包被（3）种子含水率呼吸强度和性质；种子内含物状态；表面微生物活动（4）种子安全含水率低安全含水率型（3-14%）；高安全含水率型（20-50%）超低处理与生命力关系（5）种子成熟度和损伤情况充分成熟；机械损伤和冻伤；萌动与否；是否浸泡过影响种子寿命的因素•2、外在因素（1）温度适宜5度到零下20度，一般0-5度因种子含水率不同而异/温度的稳定性（2）空气相对湿度平衡含水量/贮藏适宜湿度25-50%（3）通气条件安全含水量高种子安全含水量低种子贮藏温度的影响（4）生物因素微生物、昆虫、鼠类与温度、湿度、通气条件有关TheEnd