青藏高原高山植物麻花艽的传粉生态学研究

对青藏高原东部麻花艽 (Gentiana straminea)海北居群的传粉生态学进行了 3a连续的观察和实验。试验表明自然去雄、人工自交和杂交处理均结实 ,而人工去雄套袋和自然套袋不结实。麻花艽自交亲合 ,但必须依赖传粉媒介才能完成授粉过程 ,不存在无融合生殖。野外捕捉到 14种访花昆虫 ,它们分别属于 2个纲 ,7个目 ,8个科。观察和分析了各种昆虫的访花行为后 ,认为苏氏熊蜂 (Bombus sushikini)是麻花艽有效而稳定的传粉者。测量表明麻花艽花蜜通道的深度和苏氏熊蜂的舌长基本吻合。苏氏熊蜂的访花频率在 10 :0 0～ 12 :0 0 ,13:0 0～ 15 :0 0和 16 :0 0～ 18:0 0时间段没有差别 ,单花的访花频率为 0 .0 0 5次 / (花· min)。和其它高山植物相比 ,青藏高原高山植物麻花艽的访花频率较高。熊蜂传粉和高频率的访花维持了麻花艽在极端寒旱的青藏高原环境下的有性生殖。此外 ,高频率的访花对于维持该地区高山植物的生殖保障具有重要的现实意义 ,但是否具有普遍性 ,还有待研究更多的高山代表类群。     

露蕊乌头(毛茛科)不同海拔居群的传粉生态学

对青藏高原东北部两个不同海拔地点（互助,2460m和海北,3200m）的露蕊乌头Aconitum gymnandrum的传粉生态学进行了比较研究。研究结果表明高海拔居群的单花花期、雄性期持续时间、雌性期持续时间比低海拔长。露蕊乌头不存在无融合生殖现象,尽管高度自交亲和,但产生种子必须依赖传粉媒介。熊蜂是露蕊乌头的主要传粉昆虫,两个居群均存在传粉限制。熊蜂取食花蜜为主,在同一个花序上的访问顺序以由下向上为主,但在互助居群和海北居群有3．9％和2．7％的访花是由上向下进行的。统计发现有37．7％和29．3％的访问行为发生在同一植株内;因此,同株异花传粉造成的自交在露蕊乌头中仍然不能避免。低海拔居群的熊蜂种类和访花频率均高于高海拔居群,但自然状态下两个居群的结实率并没有显著差异。高海拔露蕊乌头居群可能具有较长的柱头持续时间,从而补偿了由于访花频率低带来的结实率降低。     

同域分布柽柳属两种植物的传粉生物学研究

以同域分布于新疆南部的早春开花植物短穗柽柳(Tamarix laxa Willd)和紫杆柽柳(T.androssowii Litw)为材料,对它们的开花式样、花部特征、花报酬特点、传粉特性及交配方式进行比较研究。结果表明,2种植物居群和个体水平的花期及单花寿命间存在显著差异;紫杆柽柳的居群花期比短穗柽柳短,而短穗柽柳个体花期和单花寿命比紫杆柽柳长。2种柽柳的花瓣、雌雄蕊长度、花粉胚珠数及花粉/胚珠比值(P/O)间也存在显著差异。二者的花瓣、雌雄蕊均能分泌香味,访花频率与花蜜量均存在正相关。主要传粉者在短穗柽柳上的访花频率和沉积花粉效率高于紫杆柽柳,且存在显著差异。2种植物通过自花和异花授粉均可结实,属于混合交配系统;二者的自交不亲和指数及花粉限制程度间存在显著差异;紫杆柽柳的自交亲和性高于短穗柽柳,而短穗柽柳的花粉限制指数高于紫杆柽柳。因此,2种柽柳的开花式样、花部特征及花报酬的差异,是它们在传粉者受限的早春环境中为吸引更多的访花昆虫、提高雌性繁殖率所形成的繁殖对策。     

山莨菪(茄科)的传粉生物学

茄科的多数种类具有自交不亲和的特点, 主要通过异花传粉结实; 但是, 一些物种或者物种内的部分种群或者个体却高度自交亲合, 转变为自交的繁育系统。该科植物山莨菪(Anisodus tanguticus)主要分布在青藏高原, 开花较早, 比其他晚开花的植物种类更加缺少有效的异花传粉昆虫。我们选择了位于不同海拔高度的2个种群进行比较研究, 主要目的是检验该物种的繁育系统是否在极端环境下由于传粉者的缺乏而发生了部分改变。研究发现,山莨菪的花不完全雌性先熟, 柱头和花药间的平均距离随着花开放时间的延长而不断缩小, 但两者在多数花的单花花期结束时并没有发生接触。因此, 山莨菪花主要表现为适应异花传粉的雌雄异位特征。然而, 少数花 (4.9％)的柱头和花药发生接触, 为“自动自交”的传粉解除了空间隔离。2个种群的多数个体存在自交不亲和机制, 应具有异花传粉的繁育系统; 但是部分个体具有明显的自交亲和能力, 为自交提供了生理基础。高海拔种群的传粉昆虫主要是厕蝇(Fannia sp.), 它们在不同植株间的活动能够保证异花传粉结实; 同时该种群的部分个体存在“自动自交”。低海拔种群的主要访花昆虫是蚂蚁, 它们在花内的活动导致花粉在同一朵花内传递, 而引起“协助自交”; 而异花传粉昆虫厕蝇的访花频率则较高海拔种群低。两个种群的结实均由于异花传粉者不足而受到传粉限制。因此两种不同类型的自交机制为该早期开花植物异花访花昆虫的不足提供了一定程度上的繁殖补偿。     

达乌里秦艽的传粉生物学研究

对达乌里秦艽3个自然居群和1个人工栽培居群进行了两年的传粉生态学研究.研究发现:(1)达乌里秦艽套袋花均不结实,说明雌雄异熟和雌雄异位这两种花部机制成功阻止了主动自交,且不存在无融合生殖现象.(2)隔离传粉昆虫导致花寿命明显延长,授粉会导致花冠提前闭合,说明达乌里秦艽的花寿命具有可塑性,可通过延长花寿命确保成功繁殖.(3)在一个自然居群中证明存在花粉限制,且该居群的花寿命显著长于另外两个没有花粉限制的自然居群.(4)在整个雌性持续期柱头都具有一定的可授性,且在第2天可授性最高,随后逐渐降低;开花后期柱头可授性降低,使植物维持花开放资源投入的产出将有可能降低.研究表明,达乌里秦艽在严重缺乏传粉者的情况下,延长花寿命仅能部分弥补传粉者的不足,该物种在部分居群中仍有可能存在花粉限制.     

大花铁线莲开花物候与传粉昆虫的研究

大花铁线莲是我国东北地区兼具优良观赏性状及药用价值的野生植物资源。为了研究野生大花铁线莲在引种地的开花进程和传粉规律,探讨引种环境对其开花特性的影响,该文于2017—2018年间对大花铁线莲在个体、群体水平的开花物候和传粉特性进行了连续两年的观测和统计。结果表明:(1)大花铁线莲的群体花期在5月中旬至6月中下旬,两年个体开花进程基本相似,均呈单峰曲线;群体始花期和末花期时间较短,而盛花期时间较长,约为20 d,单株花期为5~7 d,种群花期长达30 d以上。群体开花比例呈现先升后降的变化趋势,累计开花比例在开花后一周左右达到100%。两年的开花同步指数(Si)分别为0.76和0.74,说明大花铁线莲两年间的开花特性差异较小。(2)大花铁线莲访花昆虫主要有6目13科18种,它们在访花频率、访花行为以及在单花停留时间上都有一定的差异。传粉昆虫主要是8种,分属于3目4科。中华蜜蜂、短腹管食蚜蝇和狭带贝蚜蝇访花频率高,在单花上停留时间较长,可以初步认定它们在大花铁线莲的花粉传播中有重要作用。该文对大花铁线莲开花特性和访花昆虫的观查以及盗蜜昆虫行为的研究,为大花铁线莲的迁地保护和引种栽培提供了科学依据。     

贠建全:广东荷包岛维管束植物名录

以分布于秦岭的金花忍冬（Lonicera chrysantha Turcz.）、忍冬（L.japonica Thunb.）、葱皮忍冬（L.ferdinandii Franch.）和金银忍冬（L.maackii（Rupr.）Maxim.）为对象,通过定位观察、人工授粉实验、人为设置实验斑块的方法对忍冬属4种植物的开花生物学特性、繁育系统、花色变化现象、传粉过程进行了研究。结果表明,4种植物的单花花期、花部特征存在差异。人工授粉实验显示,4种植物均存在一定的花粉限制,自交不亲和。除葱皮忍冬外,其余3种植物随着花色由白变黄,花粉和花蜜报酬减少、雌雄生殖能力逐渐降低;葱皮忍冬花变色后花蜜量变化不显著,且仍保留较强的雌性生殖能力。变色花的保留被认为是植物的一种生殖策略,通过增大植物的花展示来扩大自身的吸引力,以吸引更多远距传粉者访花。人为控制白、黄花不同数量比的实验结果表明,大多数传粉者偏向访问白花（变色前的花）,且白花提供的报酬量和黄花（变色后的花）数量显著影响传粉者的访花频率,即当花蜜量减少或黄花数量增多时,传粉者访花频率随之降低。因此,我们认为忍冬属4种植物的花色变化可能除了增大植物对远距传粉者的吸引力外,对近距传粉者的访花行为也可能具有一定的影响。当传粉者接近植株时,变色后的花可能暗示其花蜜（花粉）报酬已经发生变化,并驱使昆虫离开并飞向同株或异株植物新开放的报酬丰富的白花,这既有利于提高传粉者的觅食效率,又能降低植物同株异花授粉的几率,对忍冬属植物及传粉者都具有重要意义,是植物长期与授粉昆虫相互适应的反映。     

新疆党参的花部综合征与次级花粉呈现

次级花粉呈现是植物提高花粉输出和接受的效率与准确性以及促进异交的一种繁殖策略.新疆党参(Codonopsis clematidea)具有典型的次级花粉呈现特性.本文采用野外观测、授粉实验与室内显微观测等方法,对该物种的花部综合征及其次级花粉呈现过程进行了详细观测,并对这些特征的适应意义进行了探讨.结果表明:新疆党参钟状下垂的蓝色花冠及黑黄色蜜腺,不仅避免了雨水冲刷雌雄蕊、稀释花蜜以及风移出花粉等不利影响,还增加了对传粉者的吸引,延长了花粉活力及柱头可授性持续时间.次级花粉呈现属于亚顶端花柱呈现者,呈现机制为沉积机制.该特性限制了单个传粉者带走的花粉量,延长了花粉呈现时间,使更多传粉者参与传粉过程,增加了雄性适合度.其雄性先熟及雌雄蕊空间位置变化,避免了雌雄功能干扰,为传粉者取食花蜜、输出花粉以及柱头接受异源花粉提供了通道和机会.其泛化传粉系统的主要传粉昆虫为林野熊蜂(Bombus silvarum)、草地熊蜂(B.paradoxus)和树长黄胡蜂(Dolichovespula sylvestris),其较长的单花花期(6 d左右),昆虫访花高峰期与花粉活力最高时期及柱头最佳授粉期相吻合,以及较大的泌蜜量、较高的花蜜糖浓度和较长的泌蜜时间等特征,可提高传粉者的访花频率,增加成功传粉的机会和传粉效率.在气候多变的天山山区,该物种特殊的花部综合征和次级花粉呈现机制对提高其传粉效率并促进异交繁殖成功具有重要意义.     

铁破锣花序的开花特性与昆虫传粉的相互关系研究

为了揭示植物花的空间布局与开花动态的调节机制以及避免同株异花传粉的生态学策略,该研究对铁破锣［Beesia calthifolia (Maxim.) Ulbr.］花序形态结构、开花动态和传粉生物学进行了观察分析。结果表明：（1）铁破锣花序结构设计巧妙,由3朵花组成一个聚伞花序单元并依次排列在主花序轴上,且花序轴上聚伞花序之间距离较远。（2）铁破锣通过单个聚伞花序顶花先开,通常只有6～8朵聚伞花序的顶花同时开放,而且总状花序从基部到顶部逐次开放,从而使得大量聚集单花的花序达到尽量少开花。（3）铁破锣花白色,花粉是访花昆虫的仅有诱物,纤细巴蚜蝇（Baccha maculata）是铁破锣的主要传粉昆虫,这种昆虫能够以花丝为着力点取食花粉,通常在一个花序上取食一朵单花后很快飞向另外一个花序的花。研究认为,铁破锣花序的空间设计和开花的时间序列动态减少了昆虫访问同株异花的可能性。     

狭域物种广西秋海棠传粉生物学研究

为了检验广西秋海棠（Begonia guangxiensis）的交配系统和该物种是否依赖原生境的特殊传粉昆虫进行传粉及其能否在人工生境中实现有性繁殖,展开了广西秋海棠的单花花期观察、花部特征测定、授粉、访花者观察及种子萌发测定等试验。结果显示：广西秋海棠具有较长的单花花期,不同生境下的花冠大小表现出一定差异;自交和异交之间座果率及种子萌发率和两生境之间的自然对照座果均无显著差异;访花者包括蜂类（中华蜜蜂（Apis cerana）与萃熊蜂（Bombus eximius））和食蚜蝇（黑带食蚜蝇（Episyrphus balteatus）与刺腿食蚜蝇（Ischiodon scutellaris））,不同生境和不同年份访花者组成有差异。以上结果一致表明,自交亲和的广西秋海棠依赖传粉者进行有性繁殖,但并不依赖某种特殊类型传粉者,而是具有较泛化的传粉系统,因此在非自然生境中也能成功进行有性繁殖。