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Arid
DOI10.27011/d.cnki.gdbsu.2021.000478
东北林下早春短命植物猪牙花有性繁殖生态学研究
王赛
出版年2021
学位类型硕士
学位授予单位东北师范大学
中文摘要繁殖是植物种群生活史中一个非常重要的阶段,它不仅是植物繁衍后代和延续种群的最基本的行为过程,也是植物种群更新的关键。植物有性繁殖生态学以植物繁殖这一关键的生命过程作为核心部分,把植物与环境以及与其它生物间的相互适应关系有机的结合在一起。早春短命植物在短暂的地上生活史阶段进化出了特殊的生长繁殖策略,在长期的进化过程中逐步适应了早春环境。早春短命植物的生长周期弥补了早春低温季节森林内生态位空隙,避免了早春阶段太阳辐射能的损失以及融雪径流引起的土壤养分流失,对恢复生态系统的活力起到了积极的推动作用。然而我国目前对于早春短命植物的研究大部分集中于荒漠地区,而对于林下早春短命植物的关注较少。据此,本文以我国东北林下早春短命植物代表物种之一猪牙花(Erythronium japonicum)作为研究对象,通过野外调查以及室内控制实验,研究了猪牙花传粉生物学、种子散布过程、种子萌发对埋深和密度的响应及其对环境适应策略,系统阐述了猪牙花有性繁殖过程的各个时期对环境的适应。研究结果不仅为进一步揭示早春短命植物对环境的适应对策提供了科学依据,丰富了林下早春短命植物与传粉者之间协同进化理论,而且可为林下植被管理、退化植被恢复与保护及早春园林花卉驯化栽培与传粉昆虫保护提供科学依据。本文主要研究结果如下:(1)猪牙花开花过程中雌雄蕊相对位置的改变即花内雌雄异位能有效避免自交,并降低雌雄蕊之间的干扰。套袋试验结果表明,猪牙花自交不亲和,不存在无融合生殖。长雄蕊和短雄蕊的花粉无论是在数量、大小、可育性上都没有显著差异,两者花粉活力随时间推移变化规律基本一致。猪牙花花粉活力较大期、柱头具有可授性期与访花者访花高峰期均有一定的重叠时间,以保障繁殖成功。猪牙花的主要访花者为密林熊蜂、红光熊蜂和中华蜜蜂,密林熊蜂主要在上午8:00花朵刚刚开放时访花,红光熊蜂的访花活动集中在11:00-13:00之间,中华蜜蜂在上午9:00后都参与访花活动。在开花当天16:00,猪牙花长雄蕊与短雄蕊长度基本不再变化,雌蕊长度超过雄蕊,达到相对成熟状态。为避免在条件尚未成熟时大量访花者来访造成花粉损失,猪牙花的花蜜在开花当天16:00后才开始大量分泌,之后每天8:00花朵再次开放时继续分泌,在18:00花朵闭合时停止分泌,产生这种现象的原因可能是猪牙花在长期与传粉者之间相互适应过程中为适应传粉者活动而形成的。(2)猪牙花主要靠蚂蚁传播种子,蚂蚁群落组成和蚂蚁种群大小对搬运种子数量和效率具有重要影响。在3个研究区域共有8种蚂蚁参与搬运猪牙花种子,种子搬运距离和蚂蚁体长有显著的相关性,体型较小的蚂蚁在复杂生境下散布种子的距离比简单生境下更远。油质体在猪牙花种子散布中起到了决定性的作用,去除油质体的种子不能吸引蚂蚁搬运,体型较小的蚂蚁可以油质体作为搬运种子的“把手”;未成熟猪牙花种子也会被蚂蚁搬运,表明油质体先于猪牙花种子成熟。猪牙花种子油质体不易溶于水,从而避免种子在散布过程中因雨水浸湿而丧失对蚂蚁的吸引力。(3)猪牙花种子在不同密度下,萌发率与埋藏深度之间均没有显著相关关系,而出苗率则随着埋藏深度增大显著下降;种子出苗率在各埋藏深度下与种子密度之间均没有显著相关性,萌发率在高埋藏深度下(8-9cm)随着种子密度增大而降低。猪牙花种子休眠类型为形态休眠,种皮对猪牙花种子起到有效的保护作用,赤霉素和细胞分裂素对猪牙花种子休眠的破除作用较小;猪牙花种子胚乳较大,一部分是为了后熟做准备,另一部分才是为萌发做准备。
中文关键词猪牙花 ; 传粉生物学 ; 蚁运植物 ; 散布机制 ; 埋藏深度 ; 种子密度 ; 休眠机制
语种中文
国家中国
中图法分类号Q948
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373194
作者单位东北师范大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 王赛. 东北林下早春短命植物猪牙花有性繁殖生态学研究[D]. 东北师范大学,2021.
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