一年生植物

一年生植物是植物生活型的一種，指在一年期間發芽、生長、開花然後死亡的植物。此類植物皆為草本，因此又常稱為一年生草本（植物）。

基本介紹

• 中文名：一年生植物
• 外文名：therophyte
• 提出者：克里斯登·勞恩凱爾
• 類型：夏型一年生植物、冬型一年生植物
• 代表：水稻、花生、高粱、南瓜、紅薯
• 生命周期：1年

介紹

一年生植物，英文名為therophyte， 此名詞由丹麥植物學家克里斯登·勞恩凱爾 (Christen C. Raunkiær)提出。為C.Raunkiaer（1907）所採用的高等植物的生活型之一，符號為Th．。即在一個生育期間內完成其生活周期並以種子狀態渡過不利於生活的冬季和乾旱期的植物。日本藜（Chenopodium centrorubrum）、蒼耳（Xanthium strumarium var.japonica）、莎草（Cyperus microiria）、稗（Echinochloa crus-ga-lli）、白菜、豆角等都是其例，多數農作物也屬於這種生活型。它們在十分溫暖的冬季里，可不乾枯而能很好地過冬，稻就是例外。就有關旱期的同樣例子可見於喜雨植物。J.Braun-Blanquet等人把以孢子形式渡過不利的生活期的低等植物也歸這類植物。

常見植物

水稻、花生、高粱、南瓜、紅薯、牽牛花、瓜葉菊、葫蘆、翠菊、蛾蝶花、向日葵、大豆、辣椒、茄子、番茄、玉米、小麥、荸薺。

分類

依照生長季節的不同，一年生植物又可分為兩類：

西番蓮

（1）夏型一年生植物：生命周期在春、夏、秋之間。

（1）冬型一年生植物：又稱越冬生植物，通常在晚秋發芽，冬季時緊貼地面生長，以積雪為庇護，在早春雪融時迅速開花結果。

生命周期

在一年內完成其生命周期(發芽、生長、開花、結果、死亡)的非木本植物。在幾個星期、或者幾個月的迅速生長期間，它貯藏大量養分以維持其開花結果的生育期之需。有些種在較熱的低緯度地區是一年生，而在較冷的高緯度地區則是二年生。

種子萌發

種子萌發是一年生植物生活史過程的開端,並在荒漠地區一年生植物的生活史過程中以及種群的持續和動態發展中起著重要的作用。影響植物種子萌發的環境因素主要有光照、溫度、降雨(與土壤含水量相關) 、種子在土壤中的埋深等，這是種子萌發的一個普遍性結論。

在乾旱半乾旱荒漠地區,光照雖然不是制約種子萌發的主要因素,但受光照調節萌發的植物非常普遍,大致可以歸結為3 種類型:1) 種子在黑暗和光照條件下都能很好的萌發;2) 種子萌發需要嚴格的光照;3) 種子萌發隨著光的減少而增加。了解種子萌發對光照的回響機制有利於深入探討一年生植物群落的動態變化以及種子在土壤中的分布格局。種子萌發對溫度的回響機制有利於人工恢復植被時選擇適宜的物種和恢復時間,提高工作成效。不同的一年生植物具有較適宜的種子萌發溫度範圍,這與植物特性及所處的生境密切相關。

對乾旱半乾旱地區生長季節內的一年生植物來說,土壤水分是限制植物種子萌發最主要的環境因素;因為大多數的一年生植物為淺根性植物,土壤水分多依靠降雨來調節。生長季節內的大多數荒漠一年生植物只有在降雨超過一定的閾值後才能萌發，影響種子萌發的其它因素還有很多。種子在土壤中埋藏深度主要是通過土壤含水量、土壤溫度和光照等因素來調節種子萌發,而且土壤埋藏過深容易導致萌發的種子不易出土。在乾旱或半乾旱地區荒漠中還存在很多特殊的小生境,如某些植物群落下形成的生物結皮或鹽鹼地中的鹽斑或鹼斑, 這些生境中密實的土壤表層會阻止種子進入下層土壤,從而不利於種子萌發

目前的研究認為，一年生植物表現出2 種不同的萌發機制:快速萌發和早期定居，從而能有效提高植物的競爭優勢；推遲萌發,是植物在不可預測環境中形成的另一種有效的風險分散策略。

幼苗存活定居

一年生植物萌發後的幼苗存活定居時期是決定植物達到對環境最終適宜度的重要階段。在乾旱半乾旱荒漠地區，一年生植物幼苗出現後的存活結果(實) 率低於75 %。

一年生植物幼苗數量主要依賴於種子資源的數量和質量，以及其它的生物和非生物因素,植物必須迅速發展根莖系統以提高幼苗在擁擠和資源短缺生境中的競爭優勢。植物幼苗存活和定居的主要限制因素有缺乏養分、乾旱等物理災害以及相鄰植株間的競爭和種子被動物取食等生物因素。在養分缺少的生境中,有限的養分是限制幼苗定居的主要因子,而現有植物的競爭影響則相對較小,甚至相鄰植物有可能會降低幼苗環境的物理災害,從而促進幼苗的生長;在養分條件較好的生境中,植物競爭則是幼苗定居的主要影響因素。在荒漠地區的許多生境中,萌發後的水分壓力則是植物幼苗存活和定居最重要的限制因素。同樣氣候條件下的不同土壤類型往往具有相異的土壤水分保持力,土壤水分的缺乏經常是導致幼苗死亡的首要原因,因而土壤類型對植物幼苗的存活有著重要影響。

不同物種的一年生植物幼苗存活率還受本身生物學特性的影響。

種子擴散

一年生植物在生存對策方面進化了不同的傳播機制,以此來減小種子被動物取食的機會。許多一年生植物都生產大量的小種子,種子成熟後迅速傳播。這些植物通常會把種子散落在土壤裂縫中或凹陷的地方,種子可以被很小的土壤顆粒覆蓋,從而逃避被大量取食的命運。另外一種保護機制是植冠種子庫對策(aerial seed bank st rategy) ,它也可以避免種子被土壤中的螞蟻或其它動物大量取食。某些一年生植物的部分種子在植株上短期內宿存,然後種子隨雨水傳播進入土壤。在遇雨水潤濕後,某些一年生植物種子表面會分泌粘液黏附在土壤上,以此來逃避被動物大量取食的命運。某些一年生植物種子進化了抗水機制,因此在任何一次有效的降雨後,只有一小部分宿存種子隨之散落下來，更多宿存在植株上的種子可以在死亡的母株上留存多年直到隨時間推移逐漸散落完畢。這種植株宿存種子機制不僅保證了植物種子和幼苗能夠在適宜的環境下萌發和發展,而且可以有效降低植物幼苗間對惡劣環境因素的競爭,提高了幼苗存活的機會。

土壤種子庫是指存在於土壤上層凋落物和土壤中全部存活種子的總和，它是植物採取的比植冠宿存種子機制更常見、更有效的一種生存策略。當地表植被遭到毀滅或干擾時,土壤中存在的持久種子具有潛在的恢復力,能夠保證植被恢復和種群的發展。因此,與植物種群生態學以及其它套用領域,如植被的保護、管理和恢復研究密切相關的土壤種子庫機制在近年來受到了極大的關注。土壤種子庫是荒漠生態系統的一個重要組成部分,它能使大部分植物種,尤其是一年生植物種群得以存活和發展。眾多學者根據土壤中的種子存活持久性對土壤種子庫進行了相類似但有所差異的分類，這些類型包括了在傳播後迅速萌發的瞬間種子庫到種子在土壤中休眠很長時間的持久種子庫。1年生植物土壤種子庫在嚴酷的沙區環境中對緩衝物種滅絕和植被退化以及植被恢復的早期演替中起著重要作用。

低溫種植

種植方式

當你決定在低溫下種植作物後，將會面臨以下3種選擇：① 在溫室中種植，用溫度控制器保持低溫：② 在陽畦露地栽培。每種方式各有優缺點。

1、低溫溫室中種植

優點：① 容易控制植物生長環境，能夠選擇植物生長和病害控制的適宜條件。表1中的植物在一1 0℃以下生長極其緩慢；生長溫度保持或者高於 1 0℃，可以使植物正常生長。同時，在溫室中可以通過控制濕度達到抑制植物病害的目的。② 溫室可以滿足植物不同階段對溫度的要求，在移至陽畦或戶外之前，無需多次移動位置。

缺點：溫室中種植的植物種類單一，不能經常改變植物種類。

2、陽畦中種植

陽畦是一種無需加溫的種植結構，可以通過檢疫覆蓋材料保溫。

優點：相對而言，該結構種植成本較低，容易維護保養，無需輔助燃料的消耗。它適用於在涼爽環境下生長的植物，並且可以避免極端天氣對作物的影響。

缺點：生產時間延長。病害很難控制，尤其是植物生長環境過度濕潤的情況下。

3、露地栽培

優點：較前兩種方式，該方式成本最低。宜選擇生長強健，栽培管理簡便的品種， 以減少惡劣天氣對植物的影響。

缺點：缺少對環境的控制，對病害的掌控不強，在雨季的時候易造成土壤肥力的流失。

低溫種植原因

在低溫環境下種植夏季生長的一年生植物必須考慮生產的實際情況。在種植作物時要注意低溫所帶來的生產期的延長，以及低生長率等問題。由於溫度的影響，植物在4．5英寸(註：1英寸= 2．54 cm，下同)盆中生長的時間會延長，約為1-3周。在溫度降低前，植物良好的生長狀態十分重要。大概在4．5英寸盆中生長10～14天，並且兩次移栽10英寸垂吊盆。這樣做的目的是使根和新梢更加健壯，可以耐受低溫並保持正常生長。

當植物完成一個階段的生長，將要移至溫度更低的環境中時，需要對植物進行低溫鍛鍊，使低溫對植物葉片的傷害達到最低。植物低溫鍛鍊時將溫室中的溫度保持在一7．2～一12．8℃，鍛鍊1周的時間。植物要移至不加溫的溫室設施內或戶外之前，要關注天氣。在未來3天有濃霧或是嚴酷天氣時，就應該推遲進行。

預防措施

1、肥料

在栽培基質中需要保證足夠的肥力。戶外種植的植物由於雨水的沖刷作用會帶走大量的營養元素。在這種情況下，要通過灌溉系統及時補充肥料。

2、病害預防

植物在低溫下發生病害的幾率會下降。可以套用一些栽培手段減少潛在危險。

與溫暖環境中相比，低溫環境中保持良好的空氣濕度環境更為重要。低溫的作用可以使植物的含水量保持穩定。風扇可以幫助降低植物冠層的濕度，消除葉片上過多的水分以降低濕度， 同時降低植株密度也能幫助增加空氣流動。但須避免蒸發過度對植物產生威脅。

3、灌溉

保證良好的灌溉對病害的預防和控制也非常有利。在低溫下種植不像在溫暖環境中需要較高的濕度。低溫下，基質保持乾燥會幫助預防植物根部病害，而且葉片的濕度下降會減少灰霉病的發生幾率。清晨灌溉可以使葉片保持乾燥的時間適當延長。在露地種植植物時，對雨量和雨季無法進行有效的控制。在這種情況下，應該隨時關注天氣，並在需要的時候噴施殺菌劑。

4、溫度

露地栽培會使作物暴露在0℃以下。雖然表1中的植物可以在此溫度下存活而無需保護，但嚴重的霜凍也會使葉片和花損傷。可以在寒冷的夜晚套用一些覆蓋材料，以保證花卉的品質。覆蓋5 mm 厚的覆蓋材料可以使溫度保持在一2．2℃水平，覆蓋1 0 mm厚的材料即可使植物保持生長活力。