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  • 林木种子

    林木的繁殖器官。林业生产中播种材料的统称。按植物学的理解实际包括5种类型:①真正的种子,如松属、杨属;②果实,翅果如臭椿、白榆,坚果如栎树属、椴树属,瘦果如桑树,颖果如毛竹;③果实的一部分,如核桃、楝树;④种子的一部分,如银杏、紫玉兰;⑤无融合生殖形成的种子,如柑橘类等。

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    基本信息 编辑信息模块

    中文学名: 林木种子 拉丁学名: Juniperus chinensis cv. kaizuka
    界: 植物界 科: 种子

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    简介/林木种子 编辑

    林木的繁殖器官。林业生产中播种材料的统称。按植物学的理解实际包括5种类型:

    林木种子 林木种子

    ①真 正的种子。如松属、杨属。

    ②果实。翅果如臭椿、白榆,坚果如栎树属、椴树属,瘦果如桑树,颖果如毛竹。

    林木种子 林木种子

    ③果实的一部分。如核桃、楝树。

    ④种子的一部分。如银杏、紫玉兰。

    ⑤无融合生殖形成的种子。如柑橘类等。

    特性与利用/林木种子 编辑

    林木种子一般具有一个完善的保护层、丰富的营养物质和一个胚。也有多胚现象和无胚种子(如松属卵细胞未能受精形成空粒,杉木合子败育成为涩粒)。许多林木种子具有助飞结构,其中有种皮变形为翅的如香椿,有果皮变形为翅的如杜仲,有胎座表皮细胞发育成絮的如响叶杨。有些树种的果皮或种皮肉质,成熟时色泽鲜艳,能吸引鸟兽。这些变异有助于林木种子远距离播散,扩大种族范围,增加生存机会。许多林木种子有休眠习性,能避免在不利条件下发芽,增加后代成活机率。

    林木种子作为播种材料应具有优良的遗传品质,并且是充分成熟、饱满、纯净、无虫、无病、无伤和活力旺盛的。除作播种材料外,有的还可供食用、入药,提取食用油、工业用油、芳香油,有的可作饲料。许多林木种子还是森林鸟兽取食的对象,因此是维持生态平衡的物质基础。

    生物学特性/林木种子 编辑

    林木种子一般具有一个完善的保护层、丰富的营养物质和一个胚。营养物质贮藏在胚乳中的称有胚乳种子,贮藏在子叶中的称无胚乳种子。偶有多胚现象。还常出现无生产力的种子,如卵细胞未能受精形成空粒、杉木合子败育成为涩粒,不能萌发成苗等。许多林木种子具有助飞结构,其中有种皮变形为翅的如香椿,有果皮变形为翅的如杜仲,有胎座表皮细胞发育成絮的如响叶杨。有些树种果皮或种皮肉质,成熟时色泽鲜艳,能吸引鸟兽。这些变异有助于林木种子远距离播散,扩大种族范围,增加生存机会。许多林木种子有休眠习性,能避免在不利条件下发芽,增加后代成活机率。

    结实/林木种子 编辑

    树木是多年生多次结实植物,但常有一段只有营养生长而不结实的幼年期,其长短常和各树种成年时树体的正常大小有关;也随环境条件和生理状况而异。开花结实会消耗树木体内的营养物质,影响当年花芽的分化孕育,因而不少树种的结实出现大小年现象或称结实周期现象,周期的长短随树种和环境条件而不同。丰年结实多,种子质量好,采种成本也低。不同树种的开花结实要求各自的最适气候条件,因此母树林、林木种子园要统一规划,合理布局,还要合理选择坡向和确定植株距离,以满足林木结实的光照要求。水分和矿物质营养不足,或幼果数量超过树体的供养能力,会使种子发育受阻,甚至出现早期落果。此外,土壤管理、施肥、冠形培养和病虫防治等也是种子增产和提高种子质量的重要手段。在确定母树林的保留植株以及建立种子园选择无性系材料时要联系其他因素全面考虑。

    采集/林木种子 编辑

    造林的重要环节。包括选择采种母树、测定种实产量和确定采种期,以及选用适宜的方法和采种工具等。

    选择采种母树

    育苗造林所需的种实要具有优良的遗传品质和播种品质。因此,最好从本地或气候、土壤条件与造林地相近似的地区的母树林或林木种子园中采种。在林木良种基地面积小,种子产量不足以满足造林要求的情况下,则可选择天然林或人工林的优良林分,甚至选择符合优良母树标准的散生树木采种。一般供营造用材林采种的林分应年龄适宜,优树比例高,组成单纯,实生起源;采种母树要求速生、干直、材质优良、无病虫害、壮龄。

    测定种实产量

    采种前宜先调查林木结实情况,目的是便于制定采种计划,及时组织安排有关的劳力、设备,并在长期观测的基础上,掌握林木结实规律,了解各种技术措施的经济效益,做好经营工作。在林木开花前后及果实发育期间预估未来收成,称为林木种实产量预测;在林木种实临近成熟时或业已成熟时调查测算实际产量,称为林木种实产量实测、调查或计算。产量预测方法有长期、短期两种。长期预测主要是通过分析影响林木结实的各种因素(特别是外界环境因素),估计未来一段时间(如数年)的产量,所需时间长,所获结果与实际情况常有较大出入。短期预测主要是在树木开花至种子达到生理成熟这一段时间估测产量,有目测法、标准枝法及气象条件法等。产量实测有实测全部种实法、平均标准木法、径级代表木法,以及地面收集法等,可借以获得单位面积的绝对产量,进而推算全林产量。

    确定采种期

    采种时期主要根据种子的成熟期和脱落期确定。种子成熟期可分成两个阶段:当种子内部的营养物质积累到一定程度、外部形态也有相应变化、胚具发芽能力时为生理成熟;当种子内部营养物质停止积累,外观具有该树种固有特征,胚完成发育时为形态成熟。种子的成熟期除受树种本身内在因素的影响外,还受地区、年份、天气、土壤、树冠部位,以及人为活动等因素的制约。确定种子成熟期的方法有多种,最常用的是根据球果或果实的颜色变化来判断;而胚和胚乳的发育状况则是确定种子成熟期的最可靠指标,可切开用肉眼观察,或不切开而用 X射线检查。比重法较为简单易行,在野外,可将水、亚麻子油、煤油等配制成一定比重的混合液,再把果球放入,成熟的飘浮,否则即下沉。生化指标如还原糖含量和粗脂肪含量等也能说明成熟程度。种实有的成熟后立即脱落(杨树、柳树、榆树桦树等),有的较长时间宿存枝头二球(悬铃木、臭椿、楝树、紫穗槐等);有的为中间类型,即种子成熟后经过一短暂时间才部分脱落(油松、侧柏、桑树、黄栌等)。可根据上述3种情况确定采种期,组织采种工作。

    采种方法和工具

    采种有地面收集落种(主要适用于少量大粒种子)、立木采种和伐倒木采种(结合采伐进行) 3种方法。以立木采种为主。用于立木采种的轻便梯用木材或铝制成,有单节或多节、单腿或双腿等形式,还有采用绳梯的。登树网主要见于英国,挂在树冠外部,便于采种人员长时间在一个方向操作,适用于果实小的树种。地形平坦的种子园,多采用多工位自动升降平台或种子抖落机械采种(见营林机械)。近年来还出现了摇树机震落等采种技术。

    贮藏/林木种子 编辑

    贮藏的任务就是延缓种子的衰老过程,最大限度地保持初始活力。初始活力强、成熟度高、机械损伤轻、纯净、无病、无虫、含水量低的种批耐贮藏,寿命较长。干燥过度,种子中类脂物自动氧化所生成的游离基会对大分子造成损伤,不利于贮藏。一般认为影响种子寿命的重要因素是种子含水量和贮藏温度。多数林木种子适于在干燥环境或瓶、桶等防潮容器中干藏,以免干燥过的种子重新吸湿。含水量按树种和贮藏期限而定,一般为5%~14%,适用温度一般为0~5℃。贮藏前要检验,并按树种和质量情况详细登记,分别存放。定期检测贮藏的环境和种子质量,及时采取措施等。

    检验/林木种子 编辑

    鉴定林木种子的播种品质,用以判断各批种子的实用价值、制定合理的价格、选择改善种子质量的方法。根据随机原则进行取样并完善取样制度。种批在取样送检后妥善保存,否则检验结果只说明已不存在的种批。常规检验项目有净度、千粒重、含水量和发芽率。

    净度

    纯净种子重量占测定样品各成分总重量的百分率。旧称纯度或纯洁率。是计算播种量的依据之一。贮藏中净度不高会对种批的发芽能力产生不良影响。风选、筛选或水选是提高净度的重要手段。在国际种子检验史上,早期一般采用精确法,20世纪50年代以后多改用快速法。纯净种子有统一的判断标准。由于技术上的困难,种子极其细小的如桉树属树种常不测定净度。

    种子千粒重

    气干状态下1000粒纯净种子的重量,一般以克为单位。计算播种量的依据之一。千粒重随树种,也在一定程度上随产地的地理位置、立地条件、母树状况、各年开花结实过程中的天气条件以及采种期等因素而异。一般认为在同一树种中千粒重数值较大的种批播种品质较好。测定时,种粒极不匀齐的用千粒法,一般用百粒法。种粒特大的如核桃、板栗等习用每千克粒数表示种粒大小。种粒极小的如桉属树种常不测定千粒重。气干千粒重会随空气湿度而波动,为了确切比较各种批的品质,有时要在含水量测定之后计算绝干种子的千粒重,称绝对千粒重。

    种子含水量

    游离水和结合水的重量在测定样品中的百分率,是影响种子生命状况的重要因子之一。测定样品重量取湿重时称湿基含水量或相对含水量,取干重时称干基含水量或绝对含水量。测定样品从送检的含水量样品中随机提取。常用的方法为烘干法。即在 105℃或更高的温度中将样品烘至恒重,以样品初始重量与恒重之差作为该样品中游离水和结合水的重量。富含挥发性物质的种子用甲苯蒸馏法可以避免夸大含水量。种子的电导系数与含水量有关,据此设计出的种子水分速测仪可以瞬时自动显示测定结果。

    发芽能力

    发芽能力可在充分满足发芽所需的水分、氧气、温度和光照等条件,即在室内受控制环境中测定。同一树种各个种批的测定条件需要严格一致,以保证测定结果在随机变异范围内具有重现性。

    发芽的条件和判断 种子发芽由相互重叠的 3个阶段组成。第 1阶段是吸胀(吸水膨胀)。吸胀所需水量约为种子干重的2~3倍,不可缺少,过多则妨碍种子呼吸。吸胀后的内含物向外产生压力,种皮沿发芽孔破裂,便于胚根伸出。但死亡的种子也能吸胀,有时种皮也能破裂,称假发芽。种皮透水性较差的种子则较难吸胀。因此不能以吸胀与否来判断种子有无发芽能力。第 2阶段中种子内部的酶活化,贮藏的营养物质逐步转化为可溶状态,供胚萌发时利用。第3阶段是胚细胞继续增大分裂,胚根伸出,最终发育成一个能开始独立摄取营养的植株。1982年中国国家标准以胚根同该种粒的相对长度作为是否正常发芽的判断标准。例如细粒种子伸出的胚根与该种粒等长,一般种子伸出的胚根超过该种粒长度的1/2,即认为正常发芽。国际上较普遍接受的正常发芽的定义是从胚中萌出该物种特有的基本结构,即表明有发芽能力。林木种子发芽的适宜温度随树种而异,同一树种有时还因产地而不同,一般为25℃左右。许多树种更适于昼夜变动的温度。测定时常在24小时中有 8小时供给30℃左右的高温,6小时供给20℃左右的低温。有生理休眠习性的树种需在测定前施加破眠处理。

    发芽能力指标 种子的发芽能力表现在发芽粒的多少和发芽进程的快慢两个方面。表示前者的常用指标是发芽率,即在规定条件和规定时间内的正常发芽粒数占供试种子总数的百分率。细粒种子则用单位重量(克)的供试种子中的正常发芽粒数表示。为了确切比较各种批对发芽环境的反应,可仅以饱满种粒数为基数计算发芽率,称绝对发芽率。度量发芽快慢的指标有平均发芽时间、发芽速率系数等。发芽速率达到高峰时的累计发芽百分数称发芽势。但由于理解上的分歧,这个指标在欧美有废而不用的趋势。表示发芽能力的每个指标都只能描述种子发芽能力的一个侧面。60年代就有人尝试组合出一个单一的指标全面概括种子的发芽能力,已有的这类指标有发芽指数和发芽值等。此外人们还在寻找根据室内发芽测定结果更好地预测种子的田间表现的途径。

    生活力快速测定

    多在条件不足或时间有限时应用。生活力一般用供试种子中有生命的种粒数所占百分率表示的方法。有碘化钾法、硒盐法、靛蓝法等。60年代以来用得较多的是四唑法,即用2,3,5-氯化三苯基四氮唑的水溶液浸种。四唑在种子的活组织中被脱氢酶还原成稳定而不溶于水的红色物质三苯基甲?,而死亡的种子或种子中坏死的组织则仍呈原色。由此可根据不着色的部位及其大小逐粒判断种子有无生命力。剖切种子观察胚和胚乳的大小、硬度、颜色、光泽、气味也可对种子品质作出某种判断,所得结果用供试种子中优良种粒数的百分率表示,称优良度。用穿透能力较弱的软 X射线可使林木种子在感光材料上或通过摄像管等附加设备在荧光屏上清晰成像,显示种子内部状况,是林木种子检验中唯一的无损检验手段,可用于查定样品中的饱满粒、半饱满粒、空粒、涩粒、多胚粒、畸型粒、机械损伤粒、虫害粒的数量。这种方法可不破坏害虫的生活环境而观察它们在种子中的生活史。如配合适宜的衬比剂,还可用以判断种子潜在的发芽能力(结构潜力)。种子生活力是种子科学中研究得相当活跃的一个新兴领域,它的发展将对林木种子检验技术产生重大影响。

    种子经营/林木种子 编辑

    种子成熟后要及时采集。采下的种子分批登记、填写标签,并妥善保存,防止发热生霉或因其他原因而降低质量。种子加工包括脱粒、干燥、去翅、净种,有的还要清除无生产力的种子并对种子进行分级、药剂拌种或丸化处理,使之适于贮藏和使用(见林木种子贮藏)。不开裂的干果如槭树属、白蜡树属、枫杨、臭椿、杜仲等只需清除杂质并进一步干燥便成播种材料;球果和开裂的干果则需通风晾晒使种子脱出,去翅扬净后贮藏。许多加工量大或气候潮湿的地方建有大小、形式、热源和机械化程度不尽相同的人工加热脱粒室,多用于球果,其安全极限温度和加热时间随树种和种批状况而异,如杉木一般为40℃、24小时,湿地松一般为50℃、 8~10小时。加热脱粒前使球果适当气干,可以降低脱粒温度或缩短加热时间,既减少能耗又避免伤及种子发芽能力。有些松树球果难于开裂或存放过久不易开裂,可用冷水浸泡甚至沸水短时间浸烫后再摊晾或加热干燥。如火炬松沸水浸烫1~2分钟后在50℃下烘烤48~72小时可以加速脱粒。肉质果中有的树种连果肉干燥后即可用于贮藏或播种。按体积或重量对种子分级时需检查轻小种子是否发育不良。利用重力、比重等方面的差异将机械损伤粒以及空粒、涩粒、发育不良和虽然饱满但已死亡等无生产能力的种子从种批中清除,可以减轻包装运输贮藏的工作量,提高种批的耐贮能力。为了灭菌、杀虫或减免鸟兽之害,有时需用适当的药物拌种。用灭菌剂、杀虫剂、鸟兽忌避剂、固氮菌剂、营养成分、激素并加赋形剂将种子涂裹成均匀一致的丸或片(称丸化处理),除可促进发芽提高成苗率外,还特别有利于机械播种,减少飘失。催芽不仅可以解除种子休眠,而且可使幼苗适时、整齐出土,提高成活率(见林木种子催芽)。为了判断各批种子的实用价值,还需进行林木种子检验。从外地调入种子时,应划分种子调拨区,从气候、土壤条件近似的地区调入,并在事先进行种源试验成功之后再大量调进。

    种子利用/林木种子 编辑

    林木种子除用作播种材料外,还可供食用,如板栗、红松;有的可以入药,如侧柏、女贞树;有的可提取食用油,如油茶、核桃;有的可提取工业用油,如油桐、乌桕;有的可提取芳香油,如山苍子;有的可作饲料,如栎树属等等。此外,许多林木种子还是森林鸟兽取食的对象,因此是维持生态平衡的物质基础。

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