雪莲的开花生物学特性及其生态适应意义
雪莲的开花生物学特性及其生态适应意义-植物生态学报
植物生态学报 2011, 35 (1): 56–65 doi: 10.3724/SP.J.1258.2011.00056 Chinese Journal of Plant Ecology 雪莲的开花生物学特性及其生态适应意义 1,2 1* 戴攀峰 谭敦炎 1新疆农业大学草业与环境科学学院, 新疆草地资源与生态重点实验室及西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室, 乌鲁木齐 830052; 2河南 科技大学农学院, 河南洛阳 471003 摘 要 雪莲(Saussurea involucrata)是一种典型的高山草本植物, 同时也是我国重点保护的珍稀药用植物。该文对雪莲的开 花生物学特性及其对高山环境的适应策略进行了观测与分析。主要结果如下: 雪莲不育花序单生于茎生叶的叶腋内, 可育复 头状花序生长于茎顶端, 由26 ± 7个头状花序构成, 每个花序的小花数为137 ± 34个。复头状花序外侧为绿色至淡黄色半透明 的茎生苞叶所包被, 开花过程中, 白天茎生苞叶内侧温度和湿度明显高于外侧的温度和湿度, 最大温差达7.2 ℃ , 最大相对湿 度差达54.2%, 可为苞叶内侧花序中小花的传粉和受精以及胚和种子的发育提供良好的微环境。不同年份间雪莲的开花物候 差异不显著(p 0.05), 群体花期为65–75天, 单株花期为45–55天, 盛花期持续时间约35天, 平均每株每天开花数为201个, 属 于集中开花模式, 有利于吸引传粉者。单花开放持续时间为4–6天, 小花泌蜜持续时间为3天, 其泌蜜量与糖浓度于每天 12:00 时达到最高值, 但随着开花的持续, 日泌蜜量逐渐增加, 而糖浓度逐渐减少。雪莲花期浓郁的气味、聚合成复头状的可育花 序及其紫色小花与充足的泌蜜量, 增加了对传粉者的吸引力。雪莲开花过程中存在的雌雄异位、雄性先熟以及被动式花粉次 级展现现象, 减少了自花授粉的可能性。自然条件下, 其头状花序的结籽数和结籽率分别为126.0 ± 10.5粒和91.7% ± 4.2%, 单 株结籽数为3 326.4 ± 28.7, 表明雪莲在高山极端环境中能顺利地完成有性生殖过程。 关键词 高山植物, 雪莲, 开花生物学, 花粉次级展现, 繁殖策略 Floral biological characteristics of Saussurea involucrata in relation to ecological adaptation DAI Pan-Feng1,2 and TAN Dun-Yan1* 1 Xinjiang Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology Ministry of Education Key Laboratory for Western Arid Region Grass land Resources and Ecology, College of Glassland and Environment Sciences, Xinjiang Agricultural University, Ürümqi 830052, China; and 2 College of Agriculture, Henan Uni- versity of Science and Technology, Luoyang, Henan 471003, China Abstract Aims Saussurea involucrata is not only a rare and protected species, but also an important traditi
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