论文部分内容阅读
近几年来,曼陀罗(Datura stramonium)在拉萨及其周边有迅速蔓延之势,反映出其繁育系统对高原环境较大的适应性。为了研究其繁衍特性和传粉机制,揭示曼陀罗在高原快速扩散的机理,本研究通过对分布于拉萨的入侵植物——曼陀罗繁育系统的研究,理清其在青藏高原的繁殖策略,为理解其在高原面上的快速繁衍的原因提供基础科学依据。通过野外观察和室内实验两种方式分别对西藏大学纳金校区、拉萨东郊山坡和拉鲁湿地国家公园3个不同生境的曼陀罗种群进行了传粉生物学研究,并对拉萨东郊山坡与拉鲁湿地2个不同生境的曼陀罗种群繁殖的分配差异和种子萌发率及其影响因子等进行了系统研究。对3个不同生境研究地的曼陀罗植物传粉生物学的研究结果显示:(1)曼陀罗花期为6月至10月上旬,单花花期为一天左右。(2)杂交指数(OCI)值为4。(3)西藏大学纳金校区曼陀罗种群的花粉胚珠比(P/O)平均为285,东郊山坡生境曼陀罗种群的花粉胚珠比(P/O)平均为275,拉鲁湿地生境的曼陀罗种群的花粉胚珠比(P/O)平均为300,3个生境的P/O比值都表明其繁育系统属于兼性异交。(4)3个生境四种标号处理(去雄套袋、自然套袋、去雄标号、去除花冠)结果显示,去雄套袋的坐果率3个生境均为0%,表明曼陀罗不存在孤雌生殖现象;套袋处理中西藏大学纳金校区坐果率为100%,东郊山坡坐果率为96%,拉鲁湿地坐果率为84%,3个生境的曼陀罗种群都表明其具有较高的自交亲和现象;去雄不套袋中西藏大学纳金校区曼陀罗种群的坐果率为50%,东郊山坡坐果率为8%,拉鲁湿地坐果率为72%,表明3个生境去雄不套袋处理后花粉对昆虫的访花吸引力产生不同的影响;去除花冠处理中西藏大学纳金校区曼陀罗种群的坐果率为96%,东郊山坡坐果率为96%,拉鲁湿地坐果率为72%,说明花冠的去除对曼陀罗的坐果率影响较小。(5)通过3个不同生境的曼陀罗种群的访花昆虫观测发现,曼陀罗的主要访花昆虫为蜜蜂属(Apis)和食蚜蝇科(Syrphidae)昆虫,其中蜂类有2种1属,蝇类有7种4属,因季节温度及早晚温差大的原因,昆虫在访花时间上差异较大,西藏大学纳金校区生境的昆虫访花大多集中在早上与傍晚;其他2个生境大多集中在上午11点左右。经过鉴定有效的传粉昆虫为蜂类。另外西藏大学纳金校区生境傍晚时分蜂类访花数量呈爆炸式增长;拉萨东郊山坡生境的蜂类和蝇类访花时间段具有高度的一致性;拉鲁湿地生境昆虫访花观察中发现,其访花的蜂类总体数量较小,未出现明显的峰值。对拉萨东郊山坡与拉鲁湿地2个生境的曼陀罗种群的繁殖分配研究发现:东郊山坡生境的繁殖生殖所占比重为17%,拉鲁湿地繁殖生殖所占比重为22%,两者没有显著差异。通过曼陀罗种子萌发及其影响因子的研究表明:在22℃温度条件下曼陀罗的种子萌发率仅为2%,在15℃、30℃以及经过GA3激素处理放在20℃温度条件下的曼陀罗种子萌发率为0%,表明曼陀罗种子的萌发率极低,或曼陀罗种子有可能存在后熟作用,需要后序研究的跟进。拉萨东郊山坡曼陀罗的单株产果量平均为39个,单个果实种子量平均为473粒;拉鲁湿地曼陀罗的单株产果量平均为50个,单个果实种子量平均为409粒。说明曼陀罗在高原相对极端的环境中,可能依靠增加种子数量策略来达到其繁殖成功率提高,趋向采用r-生态对策。