群落水平上传粉生态学的研究进展

同地开花的植物共享传粉者,传粉者通常在多种植物上觅食,这些事实激发人们在群落水平上开展传粉生态学研究.与以单种植物为对象的传粉研究相比,从群落水平研究植物与传粉者、植物与植物之间的互作,有利于阐明传粉者与植物间关系的演化、探讨传粉过程在群落构建中的作用.对植物与传粉者互利关系的研究,已经从访问网络的结构动态,深入到网络的构建机制和对群落植物繁殖的切实影响上.从群落水平研究传粉者对花部特征的选择,分析共存植物的系统发育关系,可为花部特征演化提供更有力的证据.植物与植物之间由传粉者介导的互作研究,已经由成对或者少数几种植物之间,发展为在群落内的多种植物之间进行.由于传粉者对植物雄性和雌性功能的影响不同,植物之间互作表现出不同规律.相关研究从传粉者效率、植物柱头的花粉干扰和传粉过程的花粉丢失等多角度研究传粉者对植物雄性和雌性功能的作用.传粉作为一项基本生态服务,受到了多种人类活动的显著影响,尤其是外来物种入侵、生境破碎化等因素的不利影响.群落水平的传粉生态学研究在我国已有开展,今后的研究有必要在不同时空尺度上进行多层次调查和实验性工作,才能深入研究植物与传粉者、植物与植物的互作模式,从更大尺度揭示群落的构建机制、种间关系和花部特征演化.     

海滨锦葵的滞后白花授粉策略

尽管在进化过程中植物面临不利白花授粉的选择，但许多植物仍维持混合的授粉机制．在被子植物中从优势的异花传粉到白花传粉是最广泛和普遍的进化转变．花的形态特征和行为，如雌雄异位、雌雄异熟、花部运动和花冠脱落等影响植物的传粉模式和繁殖．如果一个植物种群仅仅依靠动物在个体间传递花粉，     

海滨锦葵的滞后自花授粉策略

尽管在进化过程中植物面临不利自花授粉的选择, 但许多植物仍维持混合的授粉机制. 在被子植物中从优势的异花传粉到自花传粉是最广泛和普遍的进化转变[1]. 花的形态特征和行为, 如雌雄异位[2,3]、雌雄异熟[2,3]、花部运动和花冠脱落[4~6]等影响植物的传粉模式和繁殖. 如果一个植物种群仅仅依靠动物在个体间传递花粉, 并且如果传粉者缺少或在某一时段或年份数量较低, 在无前期异交发生的情况下,能自花授粉的个体将有一定的选择优势[7]. Lloyd 和Schoen[8]将这种一直滞后到杂交机会丧失后才发生的自花授粉定义为滞后自交(delayed selfing). …     

传粉“媒人”访花来

大自然中有些花,如杨树、栎树……之类,靠风媒传粉,此类花无蜜腺,花瓣退化,花粉多便于风媒;有些花花冠有颜色,花中有蜜腺吸引昆虫(蜜蜂、蝴蝶为主)来传粉。还有一些花,靠水传粉,靠鸟传粉,甚至靠兽类或别的动物传粉。 靠鸟类传粉的鸟多为蜂鸟,蜂鸟属于鸟纲蜂鸟目蜂鸟科,有300多种,主要分布在南美洲,中北美洲也有分布。沿美洲西岸往北可达阿     

奇异的旱金莲

开花,意味着雄蕊和雌蕊已经发育成熟,雄蕊的花药即将开裂,雌蕊的柱头可以接受花粉了。在大多数情况下,花开以后雌雄蕊总是固定在一定的位置上不再动了。不过,对于本文中的主角旱金莲来说,情况就不同了。旱金莲又称金莲花,是原产在南美洲的由蜂鸟传粉的植物。旱金莲开花时,它的雄蕊能慢慢地     

植物与传粉者地理镶嵌的协同演化:过程、证据与展望

协同演化是两个或更多互作物种间,因交互选择导致特征发生交互式的演化转变.地理镶嵌的协同演化理论认为,成对协同演化发生在不同的地理环境水平上.对植物与传粉者而言,地理镶嵌式的协同演化是指在不同地方的植物,其传粉者的不同导致了植物花部特征的分化,也被称为传粉生态型.对传粉生态型概念的研究多集中在不同的海拔以及生境传粉者体型、传粉者功能群与植物花部特征或花报酬的协同演化.总结近年来的研究,可将植物与传粉者地理镶嵌的协同演化的形式归纳为5类:花形态、花结构、花颜色、花气味信号成分、花报酬与传粉者的种类或者体型的协同演化关系.未来在研究植物与传粉者地理镶嵌的协同演化时,不仅要关注植物与传粉者特性本身,还应关注非生物环境因子.高通量基因测序以及新的分析手段的引入,可进一步推进植物与传粉者的地理镶嵌的协同演化研究.     

封面说明

<正>近年来,群落水平上的传粉生态学研究表明,自然界中的传粉系统主要是泛化的,一种传粉动物往往为多种植物授粉,一种植物接受多种传粉者访问.黄双全课题组在云南香格里拉对高山草甸的多年调查表明,植物与传粉者相互作用的网络结构是嵌套的,核心的组群在年际间变化相对较小.例如熊蜂工蜂可在花部特征有明显差异的植物上觅食,封面图片显示在川续断(Dipsacus asperoides)的头状花序上有3只白背熊蜂(Bombus f estivus)、1只眠熊蜂(Bombus     

花的“媒人”

有花植物世界中,有一大类是靠动物、风或水帮助传粉的。能为植物传粉的动物有很多种,比如鸟、蝙蝠、昆虫等。 蜂鸟做“红娘” 产于南美洲的蜂鸟有很多种类,它们身体极小,有时比黄蜂还小,不过也有大如燕子的。蜂鸟的羽毛非常美丽,嘴细长如小管状,舌能自由伸缩,常常飞行于花间,取食花蜜和花上的小昆虫。 当蜂鸟取食花蜜时,就可以起到传粉作用。因为它在某一朵花上取食花蜜时,管状嘴会碰上花冠内     

被子植物花部进化:传粉选择作用的客观评价

自传粉生物学兴起和发展以来的上百年间, 被子植物多样性花部构成的进化历程获得了前所未有的全新认识和理解. 进化生物学家们已经建立和发展了很多理论法则试图解释自然界普遍存在的传粉系统和植物花部进化之间的必然联系. 近年来, 随着自然界新的传粉事件不断被发现, 相关研究的更加深入, 交叉学科的发展及其相关技术和方法在本研究领域的应用, 人们逐渐认识到花部进化并非一个适应性模型所能阐述, 而是处在特殊和复杂的综合选择体系中. 因此, 一些传粉生物学的传统观点迫切需要重新评价和客观认识. 本文仅就被子植物花部进化过程中有关传粉选择作用研究的主要传统理论观点的内容、发展以及争论展开评述, 并结合相关研究领域的最新发展提出了未来的研究方向和注意问题.     

传播美的使者:食蚜蝇

春天,大地从沉睡中苏醒,百花齐放、万鸟争鸣.在春暖花开的季节,蜜蜂、蝴蝶、蛾等都在为花儿授粉而忙碌,传递着花儿的千言万语,为植物的“婚恋”充当着不可或缺的授粉使者——“红娘”.在漫长的生物进化过程中,虫媒花和传粉动物之间建立了特殊的关系:虫媒花一般通过鲜艳的色彩或芬芳的气味、甘甜的花蜜来引诱传粉动物;传粉动物为取食花蜜和花粉而光顾这些花,它们在取食过程中就帮助虫媒花完成了传粉.     

花儿为谁绽放

在自然界,动植物常常生活在一个相互依赖、相互影响的错综复杂的生态系统中,在这个系统中每一种生物都有自己的生态位和作用。如果某些至关重要的动物或植物从地球上消失,那么整个地球生态系统就可能分崩离析。在一些植物和传粉昆虫之间,就存在着这样的相互依存的关系。     

千姿百态的花粉

在鲜花盛开的季节,繁忙的蜜蜂采访着每一朵鲜花,一些蜜蜂在采收花蜜,一些蜜蜂在采收花粉,作为自己的食物.所谓花粉就是植物雄蕊花药上一些粉状或细粒状的物质.花粉是花的雄性器官,通俗地说就是植物的精子.花粉的体积小,颜色大多是淡黄或淡栗色.通过花粉,植物可以结出果实,借以传宗接代,因此花粉实际上就是植物的雄性生殖细胞.     

紫菜苔花粉原生质体的电激转化及Zm13-260-GUS-NOS融合基因的时序表达

利用花粉作为外源基因的媒介进行植物遗传转化是一个活跃的研究方向,而将外源基因导入花粉是这一转化体系的重要环节.但因花粉壁厚,导入外源DNA比较困难,而脱壁后的花粉原生质体则理应相对优越.近年花粉原生质体的分离与培养已取得了一定进展,以花粉原生质体作为转化受体已成为可能.为此,我们以花粉特异启动子Zm13-260控制的GUS基因作为报告基因,用电激法分别转化紫菜苔花粉原生质体和花粉粒,通过瞬间表达检测,比较了二者的转化效果,并探讨了GUS基因在不同发育时期花粉原生质体中的时序表达特性.     

近550年来青藏高原中部植被演化与气候变化研究

利用普若岗日冰芯中的花粉和氧同位素记录, 高分辨率恢复了青藏高原中部过去500多年来的植被演变和气候变化历史. 通过分析冰芯中花粉记录与现代气象观测数据的相关关系, 指出草原和草甸成分的植物花粉的百分比之和可作为夏季温度变化的良好代用指标, 而花粉中莎草科/(禾本科+蒿属)[Cy/(G+A)]和草甸植物花粉/草原植物花粉(M/S)比值可作为湿度变化的代用指标. 在此基础上结合冰芯δ¹⁸O值及冰川积累量, 探讨了过去500多年来研究区植被对气候变化的响应过程. 指出1450~1640 AD主要发育荒漠植被, 气候表现为寒冷特征. 1640~1915 AD总体上以暖干气候为主, 荒漠面积减小, 草原植被范围扩张. 1915~1980 AD气候稍变冷变湿, 草原植被范围缩小, 而荒漠植被扩大. 1980~2002 AD气候暖干, 荒漠植被范围急剧减小, 主要发育草甸草原植被. 提供了藏北地区第一个长达500多年的高分辨率的冰芯花粉记录.     

花满全球正当时

藏红报春,百花争艳;天行有常,花开有时。即使在没有严冬的地带,花开花落也标志着春去秋来的时令变化。但是,地质学上的记录告诉我们,地球上的植物并非始终如此。约在一亿三千五百万年以前,地球上到处生长着那些结着一颗颗球果的植物。针叶树和苏铁属植物靠风传授花粉,它们不需要什么鲜艳的花瓣去吸引动物来采集花粉。这些植物的种子与开花植物结出的那些甘美可口的果实大为不同。当时,有一些山桂(一种现在已经绝迹的针叶树)逐渐演化成雌雄同株的繁殖结构(早期的花是雌雄同体的)并且还可能试验着进行昆虫传授花粉。甲虫是当时唯一的花粉传授者;采集花粉时,花粉附近、张开的球果里的胚珠也可能由于甲虫不分青红皂白地乱     

人类活动的孢粉指示体

过去人类活动的特征及其环境效应是全球变化研究的热点问题. 孢粉记录作为揭示过去人类活动对景观影响的代用指标, 有几个重要的特征: (1) 某些特有乔木花粉的减少; (2) 先锋树种花粉的繁盛; (3) 栽培作物和杂草花粉相伴生; (4) 花粉浓度和分异度的显著变化; (5) 喜氮植物和牧场杂草花粉的出现. 伴人植物(杂草和栽培作物)花粉是理想的人类活动指示体, 尤其是杂草花粉, 它反映了人类活动历史. 不同方式的人类活动产生不同的孢粉组合. 在森林区和草原区, 指示人类活动的花粉谱模式是不同的. 应用孢粉变化特征来研究人类活动时, 特别要强调高精度的时空分辨率. 因为高精度的空间分辨率不仅有助于反映植被景观的复杂性, 更重要的是能够清楚地揭示出人类活动对景观的干扰作用, 防止片面性; 高精度的时间分辨率能够精确地记录短时间尺度的植被变化, 避免遗漏人类活动事件. 重视孢粉学与其他多种指标的结合, 能更加准确地揭示景观的发展变化过程. 炭屑作为人类活动对植被扰动的代用指标, 其峰值的出现常伴随着乔木花粉的大量减少和伴人植物花粉的显著增加.     

中国北方几种常见表土花粉类型与植被的数量关系

通过中国东北样带(NECT)沿水分梯度分布的30 个样方的植被调查和表土花粉分析, 选取重要和常见的花粉类型松(Pinus) 桦(Betula) 栎(Quercus) 椴(Tilia) 槭(Acer) 榆(Ulmus) 蒿(Artemisia) 藜(Chenopodiaceae) 禾本科(Gramineae)和莎草科(Cyperaceae), 取其花粉百分比值与植物重要值进行回归和相关分析. 结果表明花粉百分比和植物重要值显著相关样带东部森林区与西部草原区的回归参数有明显差异松桦藜蒿具有高的斜率和y-截距, 是超代表性花粉类型槭莎草科禾本科具有低的斜率和截距, 是低代表性花粉类型栎椴榆的斜率和截距互为消长, 是具代表性花粉类型. 具高斜率或高截距的花粉类型, 变异系数都比较低, 反映这些花粉类型的斜率和y-截距在植被重建中具有较高的精确度.     

四角果科植物的分布与水热条件及种子散布的关系

东亚与热带亚洲共有科四角果科包括四角果属和蜘蛛花属,主要沿喜马拉雅山南麓-云南高原西南-东南缘分布.通过传粉控制实验和不同年份种子萌发实验证明四角果以自花传粉为主要交配方式,当年采收的四角果和蜘蛛花种子有80%的萌发率,前一年种子的萌发率不足25%共同证明它们的种子都没有休眠期,属瞬时种子库.通过野外观察和它们蒴果的开裂状态证明其种子缺乏有效的传播机制.文中分析了1971~2000年历年有四角果科分布和邻近没有分布的部分地点的气温和降水量数据,结果显示降水量、最冷平均气温和月极低气温对四角果科分布影响较大,年平均气温的影响相对较小.四角果科植物分布范围狭窄与其花粉传播距离较短、瞬时种子库,种群易受气温、水分条件变化影响等多重因素共同作用有关.     

中国荒漠区东部花粉对植被的指示性研究

为了解中国荒漠区花粉对植被的指示意义, 通过39个表土花粉样品分析与植物样方植被调查结果显示: 荒漠区不同群落间花粉组合差异比较明显, 盐爪爪群落和驼绒藜群落均以高含量的藜科花粉为特征(高于45%, 平均63.5%), 驼绒藜群落以含有一定量的麻黄花粉(高于3.3%, 平均16.5%)可与盐爪爪群落区分开来, 蒿群落以蒿花粉含量(多高于50%)明显高于藜科花粉(低于35%)为特征, 白刺群落以含有一定量的白刺花粉(高于2.6%, 平均13.6%)为特征, 红砂群落与四合木群落都含有一定量的柽柳科花粉(高于2%,平均8.6%), 但红砂群落蒿花粉含量一般高于藜科花粉含量, 且含有较多的禾本科、菊科、豆科等花粉; 四合木群落花粉组合蒿花粉含量一般低于藜科花粉含量, 其他类型花粉较少, 沙拐枣群落以含有一定量沙拐枣花粉(高于2%, 平均5%)为特征, 且麻黄花粉含量较高(高于38%, 平均49.3%). 聚类分析及降趋对应分析(DCA)结果表明, 霸王柴、沙拐枣、四合木、蒺藜属、柽柳科花粉联合指数A值较高, 对植被指示性良好; 蒿、藜科、禾本科具有较高的R值, 白刺、十字花科、景天属花粉具有较高的超代表性指数O, 但母体植物存在时花粉百分比平均值X_p远大于母体植物不存在时花粉百分比平均值X_a, 对植被具较明显指示意义; 葱属、豆科、蔷薇科、马先蒿、菊科等花粉类型, 联合指数A值较低, 超代表性指数O或低代表性指数U较高, 母体植物存在时花粉百分比平均值X_p与母体植物不存在时花粉百分比平均值相差不多, 对植被指示意义不明显. 其他仅出现于花粉组合中的花粉类型如松、云杉、桦、栎、榆、胡颓子科、麻黄、毛茛科、石竹科、蓼科、虎耳草科等对植被的指示意义无法确定. 麻黄/蒿比、白刺/麻黄比与蒿/藜比一样具有指示干旱区环境意义, 典型荒漠群落花粉组成中蒿/藜比值小于0.5, 麻黄/蒿比值大于0.1, 白刺/麻黄比值小于1; 草原化荒漠群落花粉组成中蒿/藜比值多为0.5~2, 麻黄/蒿比值多小于0.1, 白刺/麻黄比值多大于1.     

花卉嫁接——丰富繁殖方式、提高观赏价值的手段

嫁接是把一种植物的枝或芽嫁接到另一种植物的茎或根上,使接在一起的两个部分长成一个完整的植株.我们称接上去的枝或芽为接穗;称被接的植物体为砧木或台木.通过嫁接,可以实现在一株上开出多种颜色的花或者是在一株上开出不同种类的花. 嫁接的方法很多,常用的是枝接、芽接、靠接和根接.无论采用哪种方法,嫁接时的动作都要迅速,并严格按技术要领削好砧木和接穗,接面要平滑,使砧木和接穗的形成层能紧密相接,绑扎松紧适度,以确保接穗成活.