非传粉者对植物适合度和花部性状选择的影响

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花部特征的适应与进化一直是进化生物学家所持续关注的热点领域。近年来,越来越多的研究表明,花的进化通常处在一些相互矛盾的选择体系之中。花部特征被认为是由那些最频繁和最有效的传粉者所塑造的。然而传粉生物学较少关注传粉者以外的生物因素,现在越来越多实验证据表明盗蜜者和啃食者对花部特征的选择作用同样不可忽视。在盗蜜现象中,盗蜜者和宿主植物之间的关系是动态、复杂的。外来入侵生物也可能对植物-盗蜜者的关系产生重大的影响。本文以我国特有植物甘西鼠尾草(Salvia przewalskii Maxim)为材料,研究蜜蜂的引入对固有传粉昆虫和盗蜜昆虫行为的影响,进而剖析这种影响对植物繁殖适度以及对植物花部性状演化的影响,并结合生物与非生物因素探讨植物的适应机制,试图揭示啃食者和传粉者对大王马先蒿(Pedicularis rex C.B.Clarke)斗状苞片表型性状的塑造作用。主要结果如下:1.甘西鼠尾草上蜜蜂的出现严重干扰了固有传粉者——熊蜂的访问行为,熊蜂的访问频率显著下降;2.有蜜蜂出现的地方,熊蜂更多以盗蜜者角色的出现,使种群内花朵被盗蜜的比例增加,种群结实率与盗蜜频率呈负相关关系;3.大王马先蒿的斗状苞片(连同苞片内的雨水)可显著降低花朵被昆虫产卵的概率,显著提高了繁殖成功;4.大王马先蒿的花朵伸出苞片越多,花朵柱头上所接受的花粉数目越多,结实率也越高;同时种子被啃食者所啃食的比率也相应提高。苞片保护花器官和种子免遭啃食者的选择在不同种群、不同地区表现出较大的差异。对以上结果的分析表明,在动植物的相互关系中,盗蜜行为、啃食行为和传粉行为会对植物的繁殖适合度产生重要的影响。蜜蜂的引入对甘西鼠尾草的固有传粉者产生了干扰,并降低了植物的繁殖适合度,这种降低效应通过资源竞争来实现的,这对更多植物和更多地方的考察,将会提供蜜蜂产生影响的综合评价。传粉者与啃食者对大王马先蒿的适合度形成了一正一反的矛盾体系,这两者共同塑造了其花部性状,特别是苞片的性状。
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