中國西南山茶屬植物傳粉昆蟲研究.pdf

1、針對山茶屬(Camellia)植物原種保護(hù)與生產(chǎn)實(shí)際的需求，在中國西南部的貴州和云南兩省的5個(gè)氣候類型區(qū)內(nèi)，選擇了比較有代表性的12個(gè)山茶屬植物物種及20個(gè)居群，在區(qū)域尺度上，著重就傳粉昆蟲類群的組成、主要種類、訪花行為學(xué)特性，植物花部特征（顏色、揮發(fā)物、花蜜）、開放樣式及對傳粉昆蟲的作用和影響等方面，開展了研究工作。研究結(jié)果如下:
　　1.山茶屬植物傳粉昆蟲的種類組成及地理區(qū)系分布
　　山茶屬植物傳粉昆蟲類群主要由昆蟲綱中

2、的4個(gè)目，即膜翅目(Hymenoptera)、雙翅目(Diptera)、鱗翅目(Lepidoptera)和鞘翅目(Coleoptera)組成。共有4目28科63屬88種（亞種）的昆蟲參與了山茶屬植物的傳粉，其中，鱗翅目9科37種（亞種）;膜翅目3總科10科28種(蜜蜂總科(Apoidea)5科14種，胡蜂總科(Vespoidea)4科13種，姬蜂總科(Ichneumonoidea)1科1種）;雙翅目7科18種，鞘翅目2科5種。
　

3、　膜翅目的傳粉昆蟲參與了所有12種20個(gè)居群山茶屬植物的傳粉，占據(jù)主導(dǎo)地位;雙翅目的傳粉昆蟲，也參與了所有山茶屬植物的傳粉，大多處于次要地位;鱗翅目的傳粉昆蟲，參與了部分山茶屬植物的傳粉;鞘翅目的傳粉昆蟲，僅在普通油茶等少數(shù)物種上訪花。
　　膜翅目中的地蜂科（Andrenidae）、蜜蜂科(Apidae)、胡蜂科(Vespidae)，雙翅目中的食蚜蠅科(Syrphidae)、麗蠅科(Calliphoridae)，鱗翅目中的天蛾科(

4、Sphingidae)、鳳蝶科(Papilionidae)、蛺蝶科(Nymphalidae)、弄蝶科(Hesperiidae)為普通油茶(C.Oleifera Abel.)的主要傳粉昆蟲科。在傳粉昆蟲科的總的訪花次數(shù)中所占比例分別達(dá)到:29.44％、25.90％、21.52％,9.66％、4.60％,2.49％、1.66％、0.99％、0.84％。
　　油茶地蜂(Andrena camellia Wu)、中華蜜蜂(Apis cer

5、ana cerana Fabricius)、墨胸胡峰（Vespa velutina nigrithorax Buysson）、大頭金蠅(Chrysomya megacephala(Fabricius))、羽芒寬盾蚜蠅(Phytomiazonata(Fabricius，1787))、石長黃胡蜂(Dolichovespula saxonica saxonica(Fabricius))、黑尾胡蜂(Vespa ducalis Smith)、蜂鳥

6、天蛾（Macroglossum stellatarum Linnaeus）、金環(huán)胡蜂（Vespa mandarinia Smith）、灰?guī)Ч苎料墸‥ristalis cerealis Fabricius）、斜斑鼓額蚜蠅(Scaeva pyrastri(Linnaeus)）等11種昆蟲，為普通油茶的主要傳粉昆蟲。11種昆蟲在所有山茶屬植物傳粉昆蟲總的訪花次數(shù)中所占比例分別達(dá)到:5.01％、4.52％、2.52％、0.79％、0.70％、0

7、.47％、0.45％、0.44％、0.38％、0.36％、0.25％。
　　中華蜜蜂是怒江山茶（C.saluenensis Stapf ex Bean）、西南紅山茶(C.pitardiiCoh.Stuart)、滇山茶（C.reticulata Lindl）等冬春花期的山茶屬植物的主要傳粉昆蟲。
　　山茶屬植物的傳粉昆蟲，在世界地理區(qū)系分布上，具有明顯的東洋界成分，有5種分布型，以跨界分布型為主，廣布種占有明顯優(yōu)勢;在中國地理

8、區(qū)系分布上，以華中區(qū)種類為主，共有7種分布型，跨區(qū)分布型種類占有明顯優(yōu)勢。在82種傳粉昆蟲中，有22種為貴州新記錄，占26.83％。
　　普通油茶傳粉昆蟲的類群具有更高的生物多樣性。香農(nóng)-威納(Shanon-Wiener)指數(shù)(H')達(dá)到2.379，明顯高于其他山茶屬植物。普通油茶的傳粉昆蟲種類及數(shù)量與安龍瘤果茶（C.anlungensis Chang）、離蕊金花茶（C.nitidissimaC.W.Chi）、日本山茶花（C.ja

9、ponicaL.）、滇山茶（C.reticulata Lindl）、長瓣短柱茶（C.grijsii Hamce）、怒江山茶等山茶植物相比差異較大，棲地相似度指數(shù)值均在814以上。
　　2.油茶地蜂的訪花行為學(xué)習(xí)性
　　油茶地蜂的種群在北亞熱帶、南亞熱帶及中亞熱帶3個(gè)氣候類型區(qū)，存在顯著性差異，中亞熱帶是油茶地蜂分布的最適氣候區(qū)，北亞熱帶與南亞熱帶是其分布的南北兩個(gè)邊緣氣候區(qū)。在海拔800m以上與海拔800m以下的區(qū)域，油茶地

10、蜂種群存在顯著性差異，海拔800m以下區(qū)域油茶地蜂的種群數(shù)量更高。油茶地蜂種群還與坡位、油茶林下的地被物的多少相關(guān)，坡的上部、中部的油茶地蜂數(shù)量高于下部。地被物多的油茶林分中，地蜂巢的數(shù)量少。
　　典型的油茶地蜂的訪花過程，呈現(xiàn)“雙峰型”的訪花節(jié)律。地蜂進(jìn)出巢的時(shí)間、間隔和次數(shù)分別為:進(jìn)出巢3-4次/天。第一次回巢，最早到達(dá)的時(shí)間為10時(shí)22分，最后一次出巢，最晚出巢的時(shí)間為16時(shí)34分。每次從出巢到進(jìn)巢的時(shí)間間隔平均為1.67±

11、0.46 h(n=27)，最少為1.20h，最多2.59h。從進(jìn)巢到出巢的平均間隔為21.43±8.09min(n=46)，最短11min，最長41min。
　　油茶地蜂攜粉足的結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)部分，第一部分是由脛節(jié)及第一跗節(jié)上密集輪生的、較堅(jiān)硬的、圓錐狀毛叢組成的花粉刷;第二部分為股節(jié)外部和轉(zhuǎn)節(jié)端部有羽狀分枝的弧形長毛組成的花粉籃?；ǚ鄯謩e裝在花粉刷的毛叢及花粉籃中。每只攜粉足上的花粉刷及花粉籃的載粉量為1.64±0.56mg(n=

12、10);每只攜粉足攜帶的花粉總數(shù)為9068±2364粒(n=42)。身體上總的攜粉數(shù)量平均為2036±860粒(n=25)。
　　3.胡蜂的訪花行為學(xué)習(xí)性
　　為山茶屬植物傳粉的胡蜂有12種，其中胡蜂科胡蜂亞科(Vespinae)種類最多，有8種;異腹蜂亞科(Polybiinae)1種(印度側(cè)異胡蜂(Parapolybia indica indica(Sussure));馬蜂亞科(Polistinae)1種(約馬蜂(Poli

13、stes jokahamae Radoszkowski))。蜾蠃科(Eumenidae)2種。12種傳粉胡蜂都在普通油茶上訪花，墨胸胡蜂同時(shí)也在博白大果油茶（C.gigantocarpa Hu.）、越南油茶（C.vietnamensis Huang.）、茶(C.Sinensis(L.)O.Kuntz)、離蕊金花茶和安龍瘤果茶上傳粉。墨胸胡蜂、金環(huán)胡蜂、黑尾胡蜂、石長黃胡蜂是各區(qū)域出現(xiàn)最多的胡蜂。
　　在區(qū)域上，黔中地區(qū)是山茶屬植物

14、訪花胡蜂出現(xiàn)最多的區(qū)域，黔西南是第二多的區(qū)域，在黔東南的的試驗(yàn)點(diǎn)，胡蜂較少被發(fā)現(xiàn)。
　　4.中華蜜蜂的訪花行為學(xué)習(xí)性
　　中華蜜蜂能夠?yàn)?2種山茶植物傳粉。怒江山茶、滇山茶、西南紅山茶則主要依賴中華蜜蜂傳粉。中華蜜蜂在這些山茶植物上的到訪次數(shù)、到訪后連續(xù)訪花的次數(shù)、在花上的累計(jì)停留時(shí)間、單花的累計(jì)停留時(shí)間等指標(biāo)均高于其他傳粉昆蟲。
　　中華蜜蜂攜粉足的結(jié)構(gòu)，與地蜂的完全不同的，在花粉籃的構(gòu)成上，主要由脛節(jié)特化形成，脛節(jié)

15、的外側(cè)面特化成扁平狀并凹陷形成花粉籃的底，脛節(jié)邊緣的一排整齊粗狀的毛，構(gòu)成花粉籃的邊框。采集的花粉與蜜蜂的分泌的唾液、蜜混合形成粘接縝密的花粉球，裝在花粉籃里，花粉球附著牢固。相比起來，地蜂的花粉籃的結(jié)構(gòu)更為原始，花粉籃中的花粉更為松散。蜜蜂的第一跗節(jié)進(jìn)一步特化成為凈角器，專門作為觸角的清理和凈化的工具。
　　中華蜜蜂在怒江山荼上訪花時(shí)，每只攜粉足花粉籃的載粉量為4.15±0.85 mg(n=8)，花粉數(shù)為11496±1871粒/

16、mg(n=8)。
　　5.鱗翅目、雙翅目的幾種訪花昆蟲的訪花行為學(xué)習(xí)性
　　鱗翅目、雙翅目中的蜂鳥天蛾（Macroglossum stellatarum Linnaeus）、琉璃蛺蝶(Kaniska canace(Linnaeus，1763)）、幻紫斑蛺蝶(Hypolimnas bolina(Linnaeus))、青鳳蝶(Graphium sarpedon(Linnaeus，1758))、大頭金蠅(Chrysomya meg

17、acephala(Fabricius))、羽芒寬盾蚜蠅(Phytomiazonata(Fabricius，1787))及毛蚊（Bibionidae sp.）等是山茶屬植物花上的一些比較特殊的傳粉昆蟲，過去少有報(bào)道。這些昆蟲的訪花過程，大多呈現(xiàn)間斷型的訪花節(jié)律。蜂鳥天蛾是目前所見的訪花昆蟲中，唯一采用懸停方式訪花的昆蟲，與蜂鳥的訪花的方式和姿態(tài)相同，具有比較高的訪花頻率。
　　大頭金蠅在普通油茶、滇山茶、怒江山茶、安龍瘤果茶、長瓣短

18、柱茶、茶、博白大果茶、越南油茶、金花茶等多種山茶屬植物上訪花，是山茶屬植物重要的傳粉昆蟲。
　　羽芒寬盾蚜蠅在4個(gè)氣候類型區(qū)，349米-2050米海拔范圍及16個(gè)普通油茶居群上廣泛分布，是普通油茶的訪花昆蟲的優(yōu)勢種之一。
　　毛蚊在怒江山茶的末花期，訪花頻次非常高，在怒江山茶上訪花的累計(jì)停留時(shí)間占全部訪花昆蟲總的累計(jì)停留時(shí)間的比例為98.61％，訪花強(qiáng)度顯著高于其他訪花昆蟲，為絕對的優(yōu)勢種，有效的攜粉數(shù)達(dá)到700.40±22

19、9.63粒(n=5)，具有一定的的傳粉效率。
　　6.12種山茶屬植物花的揮發(fā)物
　　對貴州、云南兩省12種山茶屬植物花的揮發(fā)性物質(zhì)及其相對含量進(jìn)行分析。共分離鑒定出237種揮發(fā)性化合物，占總揮發(fā)性化合物種類的99.58％。主要包括醛類、酮類、醇類、酯類、萜烯類、烷烴類、酸類及其他類等8類化合物。以怒江山茶花的揮發(fā)物種類最多（88種），離蕊金花茶最少（41種）。有51種化合物為12種山茶屬植物中的多數(shù)植物所共有。其中，100

20、％共有的5種;90％共有的8種;80％共有的10種;70％共有的10種;50％共有的18種;50％以下共有的100種。有86種化合物為各物種所獨(dú)有。歸類分析表明，醇類比例最高，達(dá)29.87％;萜烯類次之，為27.79％;酯類第三，為22.48％。化合物中相對含量最高的是L-芳樟醇，相對含量達(dá)75.94％;其次為(Z)-3-己烯酯，為42.48％;第三為庚烷-2-酮，為31.67％;第四為(Z)-3-己烯-1-醇和(S)-2-庚醇，分別達(dá)

21、23.79％和20.95％。
　　7.山荼屬植物的傳粉鳥類
　　在貴州省貴陽、冊亨、望謨及云南省騰沖等地研究發(fā)現(xiàn)，有7科7屬9種雀形目鳥類，在山茶科(Theaceae)的3種植物普通油茶、滇山茶、長果大頭茶（Polysporalongicarpa(H.T.Chang)C.X.Ye))上訪花。中國西南區(qū)一直被認(rèn)為是東洋界的鳥類和山茶科植物的分化中心及生物多樣性中心。但如此多的的傳粉鳥集中在山茶科植物上訪花，過去少有報(bào)道。特別是