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开花时间与伴生种对鹤首马先蒿传粉和生殖成功的影响

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生物多样性 2012年第3期20卷 330-336页

作者：夏婧郭友好中南民族大学生命科学学院南方少数民族地区生物资源保护与综合利用联合工程中心武汉430074 武汉大学生命科学学院植物系统与进化生物学研究室武汉430072

开花物候是物种间相互作用的重要生活史特征和适合度因子,在全球气候变化的背景下而备受关注。为探讨开花时间如何在种内和种间水平上影响植物的传粉和生殖成功,我们连续3年(2003-2005)对不同花期和伴生种存在情况下的鹤首马先蒿(Pedicu... 详细信息

开花物候是物种间相互作用的重要生活史特征和适合度因子,在全球气候变化的背景下而备受关注。为探讨开花时间如何在种内和种间水平上影响植物的传粉和生殖成功,我们连续3年(2003-2005)对不同花期和伴生种存在情况下的鹤首马先蒿(Pedicularisgruina)的传粉者访花忠实度、受粉率、坐果率、单果种子产量和果实被啃食频率进行了比较研究。结果表明鹤首马先蒿的坐果率主要受其传粉环境的影响:在没有伴生种时,不同时期鹤首马先蒿的坐果率没有显著差异,34-38%的花可以坐果;在有伴生种存在时既可以显著提高其坐果率,也可显著降低其坐果率,这取决于传粉者类型以及伴生种密穗马先蒿(***)花期的差异。密穗马先蒿具有花蜜和花粉双重报酬,在群落中可以作为主体物种吸引传粉者并间接促进与其伴生的鹤首马先蒿的传粉和生殖成功。同样无蜜的管花马先蒿(***)和鹤首马先蒿伴生,则是通过提高群落水平对传粉者的吸引力进而直接促进鹤首马先蒿的传粉和生殖成功。此外,研究结果也表明开花时间对坐果率没有显著影响,但是显著影响单果种子产量和果实被啃食的频率。在相同的传粉条件下早花期植株单果种子产量显著高于晚花期的种子产量,同时早花期的果实被啃食的频率显著增加。

关键词：传粉者竞争开花物候鹤首马先蒿生殖成功传粉促进作用

片断化生境中濒危植物黄梅秤锤树的开花生物学、繁育系统与生殖成功的因素

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植物生态学报 2008年第4期32卷 743-750页

作者：张金菊叶其刚姚小洪张胜菊黄宏文中国科学院武汉植物园

研究处于片断化生境中濒危植物的繁育系统、传粉过程及生殖成功状况,可为评估物种的受胁迫程度及制订相应的保护和管理策略提供重要依据。通过野外观察和人工授粉实验等方法,对片断化生境中濒危植物黄梅秤锤树(Sinojackia huangmeiensis... 详细信息

研究处于片断化生境中濒危植物的繁育系统、传粉过程及生殖成功状况,可为评估物种的受胁迫程度及制订相应的保护和管理策略提供重要依据。通过野外观察和人工授粉实验等方法,对片断化生境中濒危植物黄梅秤锤树(Sinojackia huangmeiensis)的开花生物学和繁育系统进行了初步研究,并探讨了影响其生殖成功的因素。黄梅秤锤树的总状花序上通常有两性花2～6朵,单花花期约5～7d,单花花药不同步开裂使整朵花花粉活力持续时间延长。虽然花开放过程中柱头始终高于花药,在单花水平上可在一定程度上避免同花自交的发生,但由于花粉活力和柱头可授期之间有一定的重叠期,在自然情况下,由于外界媒介动物和风媒的作用,不可避免地会产生同株同花和同株异花传粉。实验结果表明,该种不存在无融合生殖现象,繁育类型以异交为主,部分自交亲和且需要传粉者。主要的传粉昆虫为黑带食蚜蝇(Epistrophe balteata)、中华蜜蜂(Apis cerana)和中华回条蜂(Habropoda sinensis)。黄梅秤锤树自然状态下的结实率较低(10.33%),平均每果种子数较少(0.387个),这主要与传粉昆虫少、花粉传递效率低,以及柱头上自花及同株异花花粉的落置和自交亲和性低有关。但是单株较大的开花量保证了一定的果实和种子产量,使居群能自然更新。部分自交亲和性可能为该物种适应生境片断化提供了一定的生殖保障及进化潜力。对该残存居群的保护,应着眼于加强对传粉昆虫赖以生存的自然生态系统的恢复。

关键词：生境片断化开花生物学繁育系统生殖成功传粉黄梅秤锤树

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不同局部密度下星叶草生殖成功

不同局部密度下星叶草生殖成功

作者：罗俊四川农业大学

学位级别：硕士

星叶草(Circaeaster agristis)为一年生草本,属国家二级保护植物,由于其特殊的生境要求,分布范围有限。星叶草不同种群间种群特征(大小、密度等)存在差异,且种群中不同范围内个体数量(局部密度)大小不一,个体受周边植株的影响,具有不同... 详细信息

星叶草(Circaeaster agristis)为一年生草本,属国家二级保护植物,由于其特殊的生境要求,分布范围有限。星叶草不同种群间种群特征(大小、密度等)存在差异,且种群中不同范围内个体数量(局部密度)大小不一,个体受周边植株的影响,具有不同的生殖成功。对2011年度王朗国家级自然保护区内分布的12个星叶草种群生殖做了调查,在每个种群中随机选取35株星叶草,观察其花数、果实数并计算结实率,测定星叶草个体与相邻第一株植株间距离(N1)、与第一、第二株植株间平均距离(N2)、与第一、二、三株植株间平均距离(N3),并计数10cm半径内星叶草个体数量(D1)、10cm至20cm半径圆环内个体数量(D2)、20cm至30cm半径圆环内个体数量(D3),了解各个种群中不同局部密度下,星叶草个体的花数、种子数以及结实率受周边同种植株的影响大小,探讨星叶草生殖成功的影响机制,为其保护提供科学参考,分析结果如下：(1)星叶草个体花数受N1影响不显著,N2、N3对其影响达显著水平,表明个体花数不仅受相邻植株间距离影响,也与临近植株数量有关;个体花数受D1影响显著,受D2、D3影响均不显著,表明一定范围内,星叶草局部密度越大,对个体生长影响越大,但当范围扩大到一定程度时,局部密度的变化对个体花数的影响便不再显著;不同种群间个体花数差异显著。(2)对个体果实数与结实率的分析结果显示：个体果实数受N2、N3、D1影响显著,N1、D2、D3对其影响不显著,这可能与个体花数的影响机制相同,个体果实数同时受到相邻植株数量和间距的影响,且局部密度对个体果实数的影响作用在一定范围内;个体结实率受N1、N2、N3、D1影响显著,D2、D3对其影响不显著,表明星叶草个体结实率同时受个体花数和果实数的影响,与相邻植株数量和间距相关,局部密度对个体结实率的影响发生在一定范围内;不同种群间个体果实数和结实率差异显著。(3)个体花数对个体果实数和结实率的影响均达到显著水平,且在不同种群间差异显著,这可能与星叶草的生境条件和限制机理有关,由于星叶草极有可能自交亲和且亲和性较高,花粉限制程度较低,当个体产出较多花时,其形成果实的潜力较大,结实率较高,不同的生境条件下,个体受资源限制程度不同,具有不同的生殖成功。

关键词：星叶草个体花数结实率局部密度生殖成功

盗蜜和植物表型对角蒿传粉者行为和生殖成功的影响

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盗蜜和植物表型对角蒿传粉者行为和生殖成功的影响

作者：杜家潇曲阜师范大学

学位级别：硕士

植物有性生殖是植物生活史的关键事件,是雌雄配子体结合形成合子,并进一步发育产生果实和种子的过程。果实和种子的数量和质量(生殖成功)直接影响着种群的维持和物种的延续。影响植物生殖成功的生物和非生物因素很多,本研究以兼性自交... 详细信息

植物有性生殖是植物生活史的关键事件,是雌雄配子体结合形成合子,并进一步发育产生果实和种子的过程。果实和种子的数量和质量(生殖成功)直接影响着种群的维持和物种的延续。影响植物生殖成功的生物和非生物因素很多,本研究以兼性自交、生长在毛乌素沙地的一年生植物角蒿为研究材料,探讨盗蜜者和表型性状对植物生殖成功的影响。盗蜜是指昆虫、鸟类或其他访花者通过在花冠上直接打洞从中取食花蜜、不从花冠口进入且不给花授粉的现象。一些研究显示盗蜜对自交植物的结实、结籽没有影响。然而,对于既有传粉者为其传粉实现异交又能通过自交实现生殖保障的兼性自交植物来说,盗蜜对其生殖的影响还知之甚少。由于兼性自交植物可以自交,盗蜜对其总体结实可能不会有显著影响,但可能会通过影响传粉者行为而影响传粉者介导的结实。为了验证这一假说,本研究以兼性自交的一年生角蒿(Invarvillea sinensis)为研究材料,通过野外调查和控制实验,探讨了盗蜜对传粉者介导的结实(传粉者行为)和总体结实率的影响。结果表明:角蒿的盗蜜者和主要传粉者相同,均为密林熊蜂(Bombus patagiatus)。熊蜂盗蜜频率平均为20.24%(范围为0–51.43%)。盗蜜对角蒿总体结实率、每果结籽数和每果种子重量没有显著影响。然而,被盗蜜花的柱头闭合比率显著高于未被盗蜜花,说明盗蜜影响传粉者的访花行为和传粉者介导的结实率。另外,被盗蜜花的高度显著高于未被盗蜜花,说明盗蜜者倾向于从较大较高的花上盗蜜。这些结果为全面认识盗蜜对植物生殖的影响提供了新的信息。为了探讨开花物候和表型性状对生殖成功的影响,对角蒿的开花物候和表型性状以及生殖成功(果实和种子产量)进行了观测和度量。结果表明:角蒿花期为6月末至9月初,持续约80天,个体花期平均可持续22天(范围为1–55天)。个体开花早晚和开花持续时间之间呈显著线性负相关,且开花早晚与植株大小(植株高度、每株花数)和花大小呈显性线性负相关,而开花持续时间与植株大小呈正相关。单因素和多因素回归分析均显示开花时间与生殖成功(果数、种子数和种子重)呈显著负相关,说明开花早的个体具有更高的生殖成功,而植株大小(植株高、每株花数)与生殖成功呈显著正相关关系,显示植株较高和开花数多的个体生殖成功有优势。通过分析传粉者有效拜访频率(闭合花比例)和传粉者介导的生殖成功(闭合结果率和闭合结籽率)与开花物候和表型性状的关系,结果显示,传粉者偏好访问花冠管较长的个体。本研究通过探讨盗蜜和表型性状对生殖成功的影响,明晰了兼性自交一年生植物角蒿在毛乌素沙地生态环境的生殖策略,为理解沙地生态条件下植物的适应进化提供了新的数据。

关键词：传粉者介导的结实盗蜜花高度角蒿兼性自交开花物候生殖成功

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星叶草种群大小与密度对生殖成功的影响

星叶草种群大小与密度对生殖成功的影响

作者：赵杰才四川农业大学

学位级别：硕士

植物的生殖成功一直是植物生殖生态学研究的一个重点。为了探讨星叶草种群大小与密度对其生殖成功的影响,在王朗国家级自然保护区,于2010年和2011年分别调查了34和35个种群的种群大小、种群密度、种群内平均个体大小（指标为株高、叶数... 详细信息

植物的生殖成功一直是植物生殖生态学研究的一个重点。为了探讨星叶草种群大小与密度对其生殖成功的影响,在王朗国家级自然保护区,于2010年和2011年分别调查了34和35个种群的种群大小、种群密度、种群内平均个体大小（指标为株高、叶数和花数）和平均个体生殖成功（指标为种子数和结籽率）,运用Pearson相关分析了种群大小与密度对植物平均个体大小及平均个体生殖成功的影响。另外,在2010年,以种群密度和平均个体花数为自变量,星叶草平均个体生殖成功为因变量作多元回归分析。结果表明：（1）在调查的2年中,星叶草种群大小与密度均呈显著正相关,即个体越多的种群其密度也越大。这可能是由于星叶草种群的分布与生境质量有关。（2）在所调查的2年中,星叶草种群大小与植株平均个体大小相关指标（株高、叶数和花数）及平均个体生殖成功指标（种子数和结籽率）均无显著关系。这表明星叶草的种群大小并不影响其生殖成功。这可能与星叶草的交配系统或传粉媒介有关。在2年的野外调查里均没有发现星叶草有明显的传粉者。（3）2010年,星叶草种群密度与种群平均个体株高、叶数、种子数及结籽率均呈显著负相关（P＜0.05）,与种群平均个体花数接近显著负相关（P=0.097）。这表明星叶草的种群密度越大,其个体大小越小,生殖成功也越低。该结果说明,随着种群密度的增加,星叶草个体的营养生长和生殖可能受到生境中资源的限制。2011年,星叶草种群密度与种群平均个体株高、叶数、成熟种子数及结籽率均无显著关系。可见在不同的年份间,星叶草种群密度对个体生殖成功的影响也不同。进一步分析表明,当把2010年3个最大密度种群剔除后,种群密度与平均个体株高、叶数、种子数及结籽率的关系就不再显著。这表明星叶草种群密度对其营养生长和生殖成功的影响可能存在一定的阈值。（4）多元回归分析表明,2010年星叶草种群个体大小（以花数为指标）和种群个体平均种子数呈显著正相关,种群密度与种群个体平均种子呈显著负相关,与Pearson相关分析的结果一致;在个体花数一致的情况下,种群密度对种群平均个体的种子生产有显著的负作用。同样,2010年星叶草种群个体大小（以花数为指标）与种群平均个体结籽率呈显著正相关,种群密度对种群个体平均结实率有显著的负作用,与Pearson相关分析的结果一致;在个体大小一致的情况下,种群密度与种群个体平均结实率呈显著负相关。该结果说明,星叶草的种子生产可能受到生境中资源的限制。

关键词：星叶草种群大小种群密度个体大小生殖成功

增温与昆虫啃食对红雉凤仙花花部综合特征,传粉者访问行为和生殖成功的影响

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增温与昆虫啃食对红雉凤仙花花部综合特征,传粉者访问行为和生殖...

作者：肖杰西华师范大学

学位级别：硕士

气候变暖威胁着植物与传粉者的互利共生关系,引发传粉危机。同时,气候变暖加剧了虫害的爆发。然而,气候变暖及其诱发的虫害对植物与传粉者互作的影响及其机制仍不清楚。因此,本研究以红雉凤仙花（Impatiens oxyanthera Hook.f.）为材料... 详细信息

气候变暖威胁着植物与传粉者的互利共生关系,引发传粉危机。同时,气候变暖加剧了虫害的爆发。然而,气候变暖及其诱发的虫害对植物与传粉者互作的影响及其机制仍不清楚。因此,本研究以红雉凤仙花（Impatiens oxyanthera Hook.f.）为材料,通过两种不同方式的模拟增温（2020年,红外加热器模拟增温;2021年,海拔移植模拟增温）和相同昆虫啃食（对照、机械损伤和斜纹夜蛾幼虫啃食）,研究增温下红雉凤仙花的开花物候、花部综合特征、防御物质含量、传粉者访问行为及传粉效率和植物生殖成功对植食性昆虫损伤行为的响应,以探讨全球气候变暖及其诱发的昆虫啃食对植物与传粉者相互作用的影响机制及后果,并为气候变暖下野生凤仙花植物的引种栽培提供参考。主要研究结果如下:1.增温和昆虫啃食对红雉凤仙花开花物候的影响增温和昆虫啃食处理对红雉凤仙花单花寿命及其单株开花持续时间的影响均不显著,仅增温对植株的花蕾期影响显著,导致花蕾期显著缩短20.52%。2.增温和昆虫啃食对红雉凤仙花花部综合特征的影响在2020年,仅增温显著减小红雉凤仙花花的大小,而昆虫啃食及其与增温的交互作用对花大小的影响不显著。相反,昆虫啃食下花温显著高于对照的相应值,而花温并未受到增温处理的显著影响。花粉活力受昆虫啃食的影响显著,昆虫啃食的花粉活力显著高于对照处理。海拔对单花花粉数和单株总花数的影响显著,呈现出低海拔显著低于中海拔和高海拔。增温和昆虫啃食对花蜜体积影响均不显著,但是在低海拔,当遭遇昆虫啃食时,花蜜果糖浓度和蔗糖浓度显著低于对照处理。花蜜细菌和真菌的多样性均呈现出中海拔大于低海拔和高海拔,机械损伤处理和昆虫啃食处理比对照处理的特有细菌多。海拔移植增温和昆虫啃食对纲级别细菌和真菌的优势种影响并不显著,但lefse（LDAEffect Size）分析表明,在属级别,中海拔红雉凤仙花花蜜中细菌独有属较多,而真菌在各实验处理之间差异都不显著。3.增温和昆虫啃食红雉凤仙花防御化合物含量和碳氮比的影响增温显著增加了茎的防御物质（单宁和总酚）含量,而昆虫啃食处理提高了花的防御物质含量。当叶片遭受破坏时,增温提高了叶片的C/N,而降低了花的C/N。4.增温和昆虫啃食红雉凤仙花传粉者访花行为和传粉效率的影响仅在对照处理下,增温组红雉凤仙花传粉者访问频率显著高于非增温组的相应值。海拔移植增温实验中,传粉者访问频率、单花停留时间和花粉移出比例均表现出:高海拔＞中海拔＞低海拔。增温和昆虫啃食对红雉凤仙花花粉落置的影响均不显著。5.增温下红雉凤仙花雌性生殖成功对昆虫啃食的响应2020年,红雉凤仙花单株座果率不受增温和昆虫啃食的显著影响,而2021年,单株座果率表现为高海拔＞中海拔＞低海拔。两年的实验结果均表明,红雉凤仙花单果结实率在各实验处理之间差异均不显著。总之,增温加速了开花,减小花的大小,降低了单株花数、单花花粉数和花蜜微生物的多样性,从而降低了对传粉者的吸引、花粉移出比例和座果率。而昆虫啃食显著提高了花温和花粉活力,降低了花蜜果糖和蔗糖浓度、花蜜细菌和真菌的多样性以及花粉移出比例,由于对传粉者访问行为和花粉落置无显著影响,因而对座果率和结实率也无显著影响。因此,增温和昆虫啃食虽然改变了花部综合特征,也对传粉者的吸引产生一定的影响,但是对植物的生殖成功影响是中性的。

关键词：增温啃食花部综合特征防御物质传粉效率生殖成功红雉凤仙花

西藏高原高寒植物长鞭红景天生殖特征成功及影响因子

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生态学报 2010年第6期30卷 1442-1448页

作者：郑维列田大伦丁玉珂兰小中卢杰项文化中南林业科技大学长沙410004 西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站林芝860000 西藏农牧学院林芝860000

为了探索高寒植物长鞭红景天(Rhodiola fastigiata)濒危的生殖生态学机理,寻找保护和恢复该物种的有效途径,对其繁育系统、开花物候特征、生殖过程(开花、结实、种子产量和发育)及其影响生殖成功的主要因子进行调查分析。结果表明:长鞭... 详细信息

为了探索高寒植物长鞭红景天(Rhodiola fastigiata)濒危的生殖生态学机理,寻找保护和恢复该物种的有效途径,对其繁育系统、开花物候特征、生殖过程(开花、结实、种子产量和发育)及其影响生殖成功的主要因子进行调查分析。结果表明:长鞭红景天包括两性植株和雌性植株两种类型,其中两性植株仅执行雄性功能,种群繁殖为异交,属风媒传粉方式。种群花期出现在1a中降雨和气温较高的季节,6月下旬开始开花,7月下旬结束,时间30d左右。单株开花动态呈现单峰和双峰曲线两种模式,两性植株花期(9.29d)大于雌性植株花期(7.06d),并先于雌性植株开放,但雌性植株开花的高峰期比两性花早。从花蕾到开花,雌性单株有16%—25%的花蕾损失;开花到结实,单株36%—57%的花败育;至种子成熟,共有84%—94%的胚珠损失,仅6%—16%的胚珠发育成种子。雌性单株平均种子产量估计值约为285粒,说明长鞭红景天生殖潜力较大。人工条件下种子发芽率为93.6%,可见种子质量不是导致其濒危的原因,花粉限制和种子产量可能是影响生殖成功的主要因素。

关键词：繁育系统开花物候期生殖成功花粉限制种子产量高寒植物长鞭红景天

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巫山淫羊藿开花物候与生殖特征

生态学杂志 2013年第4期32卷 859-866页

作者：权秋梅黎云祥西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室四川南充637000

研究巫山淫羊藿(Epimedium wushanense)3个种群的开花物候进程和生殖特征,分析了不同种群中的花部特征、开花物候指数和结实率差异,以及开花物候指数对巫山淫羊藿生殖成功的影响。结果表明:巫山淫羊藿花期为3月初到4月中下旬,种群开花... 详细信息

研究巫山淫羊藿(Epimedium wushanense)3个种群的开花物候进程和生殖特征,分析了不同种群中的花部特征、开花物候指数和结实率差异,以及开花物候指数对巫山淫羊藿生殖成功的影响。结果表明:巫山淫羊藿花期为3月初到4月中下旬,种群开花一般历时22～27d;单株花期(花序)约12～17d;单花花期一般为3～4d。3个种群的个体水平的开花振幅曲线呈单峰型曲线,均具有较高的开花同步指数,表现出一种集中开花式样。相关分析表明:坐果数与开花高峰期、终花期、花期持续时间和花蕾数均呈极显著正相关,但坐果数与始花期无相关关系。开花物候变异系数分析表明:3个种群中花期持续时间、单花持续时间、终花期、开花高峰期和坐果数差异极显著;总花数、开花振幅和结实率差异显著;开花同步指数和始花期无显著差异性。3个种群中除同步性指数外,其余指数的变异系数均有差异,此外,巫山淫羊藿中结实率受到距的长短的影响。表明巫山淫羊藿的开花物候和生殖特征受到微环境的影响,同时生殖特征还受到花部特征距的影响。

关键词：巫山淫羊藿开花物候生殖成功

光果甘草与乌拉尔甘草开花与传粉方式对生殖及种间关系的影响

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西北植物学报 2012年第10期32卷 2004-2008页

作者：田润炜陆嘉惠谢良碧秦忠立李学禹石河子大学生命科学学院新疆石河子832003 新疆兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832003 石河子大学甘草研究所新疆石河子832003

通过对光果甘草和乌拉尔甘草花期物候和访花昆虫行为的观察及人工授粉实验,探讨开花模式及传粉方式对生殖成功及种间关系的影响。结果表明:(1)两种甘草的种群水平花期重叠时间长达21d,均表现出"集中大量开花"模式,但乌拉尔甘草呈现分批... 详细信息

通过对光果甘草和乌拉尔甘草花期物候和访花昆虫行为的观察及人工授粉实验,探讨开花模式及传粉方式对生殖成功及种间关系的影响。结果表明:(1)两种甘草的种群水平花期重叠时间长达21d,均表现出"集中大量开花"模式,但乌拉尔甘草呈现分批渐次开花趋势,这对提高生殖成功率,避免近交衰退,维持物种的稳定具有重要意义。(2)两种甘草的访花昆虫在种类和数量上有所不同,但具有共同传粉者——宽板尖腹蜂、意大利蜂和紫木蜂。(3)以乌拉尔甘草为母本、光果甘草为父本的种间杂交结实率为48.3%;以光果甘草为母本、乌拉尔甘草为父本的种间杂交结实率为39.4%,说明种间杂交亲和,不存在生殖障碍。研究认为,花期重叠、共有传粉昆虫及种间杂交亲和使光果甘草与乌拉尔甘草自然种群杂交种的形成成为可能。

关键词：甘草属开花模式传粉方式生殖成功种间关系