華西亞高山植物園多鱗杜鵑的繁殖生態(tài)學(xué)研究.pdf

1、本文通過(guò)對(duì)多鱗杜鵑的開(kāi)花物候、花部特征、花粉活力、柱頭可授性、繁育系統(tǒng)及傳粉生物學(xué)的研究，探討其在高山惡劣環(huán)境下保障生殖成功的生態(tài)適應(yīng)機(jī)制，旨在為今后的引種馴化工作提供數(shù)據(jù)支持并為該種的保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。本研究結(jié)果表明:
　　(1)多鱗杜鵑擁有較大的紫紅色花冠，有利于在高山地區(qū)惡劣環(huán)境條件下吸引傳粉昆蟲(chóng)。雌雄異位現(xiàn)象（雌蕊始終高于雄蕊）和雄蕊緩慢運(yùn)動(dòng)是避御自花傳粉的一種機(jī)制，可以提高異交成功率。多鱗杜鵑四合花粉之間的粘絲將花粉粒黏

2、結(jié)成團(tuán)進(jìn)行傳粉和授粉，減少了移出花藥內(nèi)所有花粉所需的昆蟲(chóng)訪問(wèn)次數(shù)，提高了傳粉者傳粉效率和傳粉者報(bào)酬，同時(shí)增加了子房?jī)?nèi)所有胚珠都被同一花粉源授粉的可能性，減少了來(lái)自非同源花粉之間的相互競(jìng)爭(zhēng)。
　　(2)多鱗杜鵑花期為4月上旬至5月初，群落、個(gè)體、花序和單花水平上開(kāi)花持續(xù)時(shí)間分別為24～25 d、22 d、13～15 d和7～9d。單花開(kāi)花進(jìn)程依其開(kāi)花形態(tài)和散粉特征可分為花蕾期、初花期、盛花期和凋謝期。多鱗杜鵑具有較高的花期同步指數(shù)0

3、.815，開(kāi)花進(jìn)程呈單峰曲線，表現(xiàn)出一種“大量、集中”的開(kāi)花式樣;個(gè)體相對(duì)開(kāi)花強(qiáng)度分布頻率集中在10％～50％。
　　(3)開(kāi)花物候指數(shù)與座果數(shù)之間的相關(guān)性分析表明，始花時(shí)間與開(kāi)花持續(xù)時(shí)間呈顯著負(fù)相關(guān)，開(kāi)花持續(xù)時(shí)間及開(kāi)花數(shù)與座果數(shù)均呈顯著正相關(guān)。多鱗杜鵑開(kāi)花物候在群落內(nèi)年度間的相似性說(shuō)明，植物個(gè)體開(kāi)花物候進(jìn)程很大程度上是由其遺傳因子決定，而開(kāi)花物候在年度間的變異，可能是由于氣候環(huán)境的差異引起的?！凹虚_(kāi)花模式”、較高的同步指數(shù)和較

4、長(zhǎng)開(kāi)花持續(xù)時(shí)間是多鱗杜鵑適應(yīng)高山環(huán)境的生殖特性。
　　(4)多鱗杜鵑的花粉活力在初花期達(dá)80％以上，至第5d時(shí)花粉活力仍有60％左右。其柱頭可授期較長(zhǎng)，在柱頭露出的前5d可授性較強(qiáng)，露出第7d授粉仍具有一定的可授性。較強(qiáng)的花粉活力和較長(zhǎng)的柱頭可授期是多鱗杜鵑長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成的生殖補(bǔ)償機(jī)制。其兩性花花蕾在發(fā)育過(guò)程中，雌蕊先于雄蕊發(fā)育，表現(xiàn)為雌性先熟。多鱗杜鵑通過(guò)雌性先熟的現(xiàn)象來(lái)避御自交，避御雌雄功能的相互干擾，對(duì)保證物種的遺傳多

5、樣性，提高其適應(yīng)能力具有重要意義。
　　(5)雜交指數(shù)(OCI)≥4，依據(jù)Danfi的標(biāo)準(zhǔn)，多鱗杜鵑的繁育系統(tǒng)為異交、部分自交親和、需要傳粉者;多鱗杜鵑的花粉-胚珠比(P/O)為248.25±44.57，依據(jù)Cruden的標(biāo)準(zhǔn)，繁育系統(tǒng)為兼性自交;套袋實(shí)驗(yàn)測(cè)定CK結(jié)實(shí)率約為60％，自花授粉結(jié)實(shí)率約為50％，人工自交和異交授粉結(jié)實(shí)率80％以上，證實(shí)了自交親和的特性，但異交結(jié)實(shí)率更高，人工授粉可提高多鱗杜鵑的結(jié)實(shí)率，不存在無(wú)融合生殖現(xiàn)

6、象。因此，多鱗杜鵑的繁育系統(tǒng)為混合交配系統(tǒng)，表現(xiàn)為異花授粉植物，部分自交親和，需要傳粉者。其在異交為主繁育系統(tǒng)下，還保留自交的方式，對(duì)自然群落的延續(xù)有重大的生殖意義。
　　(6)多鱗杜鵑的有效傳粉昆蟲(chóng)為膜翅目的熊蜂和蜜蜂，蠅類訪花的主要目的是啃食花柱、花絲及花瓣等花器官，未與柱頭發(fā)生實(shí)質(zhì)有效的接觸，不是有效的傳粉昆蟲(chóng)。熊蜂傳粉的高效性，減小了高山環(huán)境對(duì)植物傳粉的不利影響，但種類單一。此外，多鱗杜鵑在人工授粉條件下結(jié)實(shí)率達(dá)80％以上