种子传播是种群生存繁衍的重要手段,对于任何一种植物都是生命历程中最重要阶段之一,它能使种子成功移到适合发芽的地区,既保存了自身后代,又扩大了分布区,使居群内基因可以更有效流动。分析研究了种仙人掌科植物的果实和种子,证实了仙人掌科种子的传播方式有风播、水播和动物播3种方式。
(1)风播:翅子掌属的种子有翼状假种皮,是仙人掌科中少数能依靠风力传播的儿个种类。莲叶桐科的准多肉植物美洲旋翼果的果实顶端有两翅(由子房壁演化),依靠风力能短距离传播,有“直升飞机树”之称。芦荟的种子有翼,是风播的。菊科、萝藦科多肉植物种子也是风播的。
(2)水播:水播的种子有一些共同的特点:干果、相对较大的种子、相对较大的种脐,种皮薄、胚相对小。仙人掌科的星球属、士童属、圆盘玉属的种子是水播的。亚马孙河中游马瑙斯附近,每年河水泛滥,当地一种附生类型的仙人掌科植物百足柱,其种子背部种皮细胞大量死去后形成一格一格空腔,种子很容易浮在水上。美洲旋翼果除了能依靠风力短距离传播外,它的种皮呈海绵状,种子可依靠海水传播,现在非洲和澳大利亚各有一个亚种。
(3)动物播:动物传播可分动物体外传播、动物群落传播和动物体内传播3种方式。
①动物体外传播:仙人掌科丝苇属的种子具黏性,黏在动物身上借以传播。
②动物群落传播:蚂蚁喜欢许多仙人掌科植物的种子,在搬动过程中散落在合适地方就能发芽。由于有时要多个蚂蚁才能搬动一粒种子,因而称为动物群落传播。仙人掌科的仙人掌属、锦绣玉属、松露玉属、菊水属、花笼属都是这种方式传播。
③动物体内传播:很多肉质果是动物的食料,经动物消化道后种子更易发芽,而且扩大了种群生存分布的范围。仙人掌科中的仙人掌属、昙花属、量天尺属、武伦柱属、强刺球属、花座球属、浆果柱属、翁柱属和毛柱属以及巨人柱、大凤龙等都具肉质浆果,有的还有鲜艳的果皮并散发诱惑的香味(成熟时)来吸引动物。
种子发芽特点
(1)种子发芽所需时间:多肉植物种子发芽所需的时间相差悬殊,这一点在原产地更为明显。一般仙人掌科种类的种子在一星期内即可发芽,但仙人掌亚科的种类要几个月,全部出齐有时要12~14个月。
(2)影响种子发芽的因素:种子发芽的快和慢有时决定于这个种果实成熟时间和当地气候特点。图5-1清楚地显示在一个季节分明、温度和降水很有规律的原产地,不同的属种由于果实成熟期不同,导致种子发芽有很大的差异。当地6~10月为雨季。11月至翌年5月为旱季,早季温度也相对较低,冬季有霜(12月至翌年1月)。可以看到,新绿柱属的一个种在5月底果实成熟,种子落到土壤上立即发芽,至11月早季来临时苗已长到有足够的能力度过漫长的旱季。而仙人掌属的种类果实在9月底成熟,此时已到雨季末期,如果种子发芽,既得不到充裕的水分供应,又没有其他植物蔽荫(早季落叶),还面临降霜甚至下雪的威胁,因而只能休眠直至下个雨季来临时赶紧发芽,期间要休眠7~8个月。在园艺实践中可看到仙人掌属的种子出苗慢而且出苗率低。
(3)有些荒漠雨季短促而且时间上飘忽不定,这种情况下多肉植
物种子的发芽有几种不同的选择:第一种是采取不休眠,果实成熟立即发芽而且出苗率很高,在园艺上播这些种类的种子最简便,不要任何措施甚至不必洗涤种子,播下去即发芽。据报道,这种发芽模式的种类有新绿玉、文鸟、日之出球、勇壮球、金凤龙和紫电龙等。
(4)在实践中发现,原产南美一种,果实成熟时(果皮刚转红)剥开,已有一定比例的种子萌发,且已转绿色、顶端明显有刺(即有真叶)。这种果实没有果肉,萌发所需水分显然来自果皮,但幼苗转绿所需光线来自何方还要研究。不管这种现象有没有进一步研究的价值’,可以肯定的是这个种类的种子也是“急不可耐”型,实践证明它的种子不用任何措施播下即出苗。在仙人掌科以外的多肉植物中,很多种类也是这样,芦荟属的种子采收后越早播出苗越好。
但专家们指出,这种发芽方式对种群的维持很不利,因为如果出苗后不再下雨幼苗将全部死亡。因此凡是这种发芽模式的种类具有一些共同的特点:多年生、生长缓慢、结果多、种子多,有的蘖芽多,具无性繁殖能力。
很多一年生的多肉植物,植株生长的时间很短,只占全年时间的一小部分,种群的延续主要依靠种子。因此它们的种子发芽就显得比较稳妥,如番杏科播种后20d才发芽,32d时发芽25%,以后不再增加,但剩下的种子仍有发芽力。番杏科的种子发芽分两个阶段进行,10d后开始萌发,12~13d时发芽15%,然后维持一星期,接着突然增加到55%左右,此后不再增加,但剩下的种子仍有发芽力。由于沙漠中雨水没有规律,只能萌发一部分种子,其余的保存在地球表土这个最大的“种子库”中。但是种子库内的种子也面临动物的威胁,所以有机会它就要萌发一部分。