接骨草花外蜜腺的生态学意义

论文摘要

接骨草(Sambucus javanica)是忍冬科(Caprifoliaceae)接骨木属(Sambucus Linn.)多年生草本植物,主要分布在中国中部至南部,在日本、缅甸、越南等地亦有分布。接骨草的花外蜜腺散生在花序上,初期呈黄色或橙红色,随着白色两性花的开放,花外蜜腺逐渐生长并分泌大量的花外蜜,吸引大量的蚂蚁拜访。本文以接骨草为研究材料,在四川省雅安市雨城区选取两个自然种群进行双因素(阻隔蚂蚁和去除花外蜜腺)实验,对接骨草花外蜜腺吸引的蚂蚁多度,蚂蚁种类,活跃花外蜜腺数量和不同处理下接骨草的叶面积虫食率、花外蜜腺和蚂蚁访问对传粉昆虫(蜂类和蝇类)访花频率和繁殖适合度(结实率)的影响,蚂蚁访花对接骨草的传粉作用进行研究,旨在了解接骨草花外蜜腺的生态学意义,为进一步研究接骨草的繁殖生态学奠定基础。研究结果表明:1.不同种群的花外蜜腺数量,蚂蚁数量差异显著(种群1 P<0.001,种群2 P<0.05),开花中期接骨草的活跃花外蜜腺数最多,两个种群开花中期的花外蜜腺数分别为41.70±11.05、24.80±9.95个/株;同一种群中,不同时期接骨草吸引的蚂蚁数量差异显著,活跃花外蜜腺数差异显著(种群1 P<0.001,种群2 P<0.05),开花中期接骨草花外蜜腺吸引蚂蚁数量最多,两个种群吸引的蚂蚁数量分别为4.57±2.86、1.49±1.15个。种群1主要吸引了4种蚂蚁,种群2主要有6种蚂蚁。2.种群1不去除花外蜜腺,不阻隔蚂蚁;不去除花外蜜腺,阻隔蚂蚁;去除花外蜜腺,不阻隔蚂蚁和去除花外蜜腺,阻隔蚂蚁四种处理的叶片虫食率分别为0.18±0.09、0.17±0.12、0.16±0.07、0.17±0.07;种群2分别为0.08±0.06、0.09±0.07、0.09±0.07、0.09±0.07。在实验期间,花外蜜腺与蚂蚁对接骨草叶面积虫食率无影响(P>0.13)。3.种群2不去除花外蜜腺,不阻隔蚂蚁;不去除花外蜜腺,阻隔蚂蚁;去除花外蜜腺,不阻隔蚂蚁和去除花外蜜腺,阻隔蚂蚁的接骨草蜂类访花频率分别为1.82±1.12、1.84±1.75、1.32±0.89、1.07±0.82次/15分钟,蝇类为0.30±0.47、0.15±0.21、0.15±0.20、0.21±0.23次/15分钟,总传粉昆虫访花频率为2.15±1.23、2.01±1.77、1.48±0.92、1.31±0.77次/15分钟。去除花外蜜腺对蜂类昆虫访花频率有显著影响(P<0.05),总传粉昆虫访花频率差异显著(P<0.001),蝇类昆虫传访花频率接近显著(P=0.076),蚂蚁对接骨草的不同的传粉昆虫访花频率和总传粉昆虫访花频率均无显著影响(所有P>0.42)。4.种群1不去除花外蜜腺,不阻隔蚂蚁;不去除花外蜜腺,阻隔蚂蚁;去除花外蜜腺,不阻隔蚂蚁和去除花外蜜腺,阻隔蚂蚁四种处理下接骨草单株结实率均值分别为0.65±0.13、0.70±0.12、0.50±0.18、0.52±0.15,花数分别为2657±1862、2663±1637、2510±1364、2472±952朵/株;种群2四种处理的接骨草单株结实率均值分别为0.56±0.12、0.58±0.10、0.39±0.12、0.39±0.11,花数分别为1201±952、1282±454、1342±554、1366±631朵/株。不去除花外蜜腺与去除花外蜜腺的接骨草结实率差异性显著(P<0.001);花外蜜腺与蚂蚁对接骨草的花数无影响(所有P>0.10);蚂蚁对接骨草的结实率无影响(P>0.21),种群间的接骨草结实率差异显著(P<0.001)。5.种群1不阻隔传粉昆虫,不阻隔蚂蚁;不阻隔传粉昆虫,阻隔蚂蚁;阻隔传粉昆虫,不阻隔蚂蚁;阻隔传粉昆虫,阻隔蚂蚁的接骨草枝条结实率均值分别为0.68±0.22、0.67±0.25、0.15±0.10、0.14±0.09。套袋阻隔传粉昆虫后,接骨草结实率显著降低(P<0.001),蚂蚁对接骨草结实率无显著影响(P>0.82)。综上所述,接骨草的花外蜜腺吸引了大量蚂蚁拜访,蚂蚁访问花外蜜腺对叶面积虫食率无影响,不支持普遍认为的保护假说,这可能与吸引的蚂蚁种类、多度,时间有关。接骨草的花外蜜腺能够吸引传粉昆虫,提高接骨草的繁殖适合度,蚂蚁对传粉昆虫访问频率无显著影响,花外蜜腺具有提高花展示的作用。蚂蚁在拜访花外蜜腺过程中,没有传粉作用,接骨草主要依靠蜂类、蝇类昆虫进行传粉,传粉昆虫不足时可能存在自动自交。

论文目录

摘要

Abstract

第一章文献综述

1 文献综述

1.1 花外蜜腺的研究现状

1.1.1 花外蜜腺的形态结构研究

1.1.2 花外蜜腺的生态学功能假说

1.1.2.1 利用假说

1.1.2.2 花部分散假说

1.1.2.3 蚂蚁干扰假说

1.1.2.4 保护假说

1.1.2.5 营养假说

1.1.3 花外蜜腺与蚂蚁促进传粉的作用

1.2 植物繁殖适合度的研究进展

1.3 接骨草的研究现状

1.3.1 接骨草的基础性状

1.3.2 接骨草的相关研究

2 研究目的与意义

第二章花外蜜腺和蚂蚁对接骨草繁殖适合度的影响

1 研究背景

2 研究内容

2.1 研究区概况

2.2 实验设计

2.3 研究方法

2.3.1 蚂蚁种类和多度、活跃花外蜜腺数

2.3.1.1 蚂蚁种类

2.3.1.2 蚂蚁多度

2.3.1.3 活跃花外蜜腺数

2.3.2 叶面积虫食率

2.3.3 植株高和花数

2.3.3.1 植株高

2.3.3.2 花数

2.3.4 传粉昆虫访问频率

2.3.5 结实率

3 数据处理与分析

4 结果与分析

4.1 蚂蚁种类、多度与活跃花外蜜腺数

4.1.1 蚂蚁种类

4.1.2 蚂蚁多度

4.1.3 活跃花外蜜腺数

4.2 叶面积虫食率

4.2.1 实验前期

4.2.2 实验后期

4.2.3 后期与前期的差值

4.3 植株高和花数

4.3.1 植株高

4.3.2 花数

4.4 传粉昆虫访问频率

4.4.1 蜂类的访问频率

4.4.2 蝇类的访问频率

4.4.3 总传粉昆虫访问频率

4.5 结实率

5 讨论

5.1 花外蜜腺对蚂蚁的吸引作用

5.2 花外蜜腺吸引蚂蚁的防御作用—保护假说

5.3 花外蜜腺与蚂蚁对传粉昆虫访花频率的影响

5.4 花外蜜腺与蚂蚁对接骨草繁殖适合度的影响

6 小结

第三章蚂蚁在接骨草中的传粉作用

1 研究背景

2 研究内容

2.1 研究区概况

2.2 实验设计

2.3 传粉作用指标

3 数据处理与分析

4 结果与分析

4.1 蚂蚁对接骨草结实率的影响

5 讨论

6 小结

第四章创新与存在的问题

1 创新

2 存在的问题

参考文献

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 江霞

导师: 操国兴

关键词: 接骨草,花外蜜腺,蚂蚁,叶面积虫食率,传粉昆虫访花频率,结实率

来源: 四川农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 四川农业大学

分类号: Q948

DOI: 10.27345/d.cnki.gsnyu.2019.000738

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