在陆地生态系统中,开花植物和访花昆虫是两个重要的组成成分。二者经过长期的协同进化,形成了密不可分的互惠共生关系,这对维持和促进草地生物多样性和植物繁衍有至关重要的作用。因此,植物与访花昆虫互惠关系一直是热点的研究问题。近年来,随着化学生态学的快速发展,花的挥发物逐渐成为研究开花植物与访花昆虫互作关系的重要突破口。紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是我国最主要的经济牧草之一,但因其种子产量低下,严重制约着相关产业的发展。紫花苜蓿是严格的异花授粉植物,主要依靠访花昆虫进行花粉传播。但是,还未有研究深入探讨紫花苜蓿花挥发物与访花昆虫之间的相互关系。因此,本研究通过对东北地区紫花苜蓿进行访花昆虫类群的调查、优势物种的确定、花挥发物成分与含量的测定、优势访花昆虫行为变化及其对花挥发物成分的响应研究,分析了紫花苜蓿花挥发物与优势访花昆虫的关系,得出以下主要结论:1、本研究通过两年(2018和2019年)对紫花苜蓿访花昆虫种类的调查研究,发现访问紫花苜蓿的昆虫共有137种,隶属于膜翅目、双翅目、鳞翅目、鞘翅目、半翅目、脉翅目和蜻蜓目7个目。其中,北方切叶蜂(Megachile manchuriana)数量最多,占访花昆虫总数量的10.72%,因此,确定北方切叶蜂是研究地区紫花苜蓿的优势访花昆虫。2、北方切叶蜂的访花行为存在日动态变化。对于紫花苜蓿花序的访问而言,15:00-15:30时间段内访问花序的北方切叶蜂数量显著高于9:00-9:30和12:00-12:30两个时间段。对于紫花苜蓿花序上小花的访问来说,15:00-15:30时间段内访问小花的北方切叶蜂数量、访问小花时间均显著高于9:00-9:30和12:00-12:30两个时间段。3、通过对紫花苜蓿花挥发物取样、分析与鉴定,共发现有9类,65种挥发物。其中3-辛酮(35.08%)、正己醇(14.74%)、2-己烯醛(14.18%)、正己醛(6.43%)、1-辛烯-3-酮(5.08%)、3-辛醇(1.9%)和反,反-2,4-庚二烯醛(1.23%)为主要挥发物成分。进一步对紫花苜蓿花挥发物日动态变化分析发现,随时间变化(9:00-15:30),反-2-戊烯醛的相对含量逐渐增加;而柳酸甲酯、顺-2-戊烯-1-醇、1-戊烯-3-醇和2-乙基呋喃相对含量逐渐减少。此外,某些化合物出现在特定的时间段,如反,顺-2,6-壬二烯醛在9:00-9:30出现,乙酸己酯在12:00-12:30出现,正戊醇在15:00-15:30出现。4、室内行为学实验结果表明,NENUa在100 ppm浓度下对北方切叶蜂有明显的趋避作用,但是在1000 ppm浓度下却有明显的吸引作用;NENUf在100ppm和10000 ppm浓度下均起到吸引作用。而NENUb、NENUc、NENUe、NENUg对北方切叶蜂则具有趋避作用,且这种趋避作用依赖于化合物的浓度。5、北方切叶蜂访花行为的变化与光照强度和紫花苜蓿花挥发物日动态变化呈现一定的联系。15:00-15:30时间段内的光照强度显著低于9:00-9:30和12:00-12:30时间段,花挥发物成分中反-2-戊烯醛的相对含量显著增高,而柳酸甲酯的相对含量显著降低。这些变化的光照强度和挥发物可能是影响北方切叶蜂访花行为变化的重要因素,但相关的机制需要进一步探究。综上所述,本研究通过对东北地区紫花苜蓿花挥发物与其优势访花昆虫行为关系进行初步研究表明,北方切叶蜂为紫花苜蓿优势访花昆虫;紫花苜蓿花挥发物中的NENUa和NENUf对其具有吸引作用;北方切叶蜂行为的变化与花挥发物和光照强度有密切关系。本研究从化学生态学角度进一步了丰富开花植物与访花昆虫之间的互惠理论,同时,对促进紫花苜蓿野生传粉昆虫扩繁以及吸引传粉昆虫的引诱剂的开发提供了重要的理论指导。