自然界中大多數開花植物的傳粉過程都不是孤立完成的,而是與環境中共同開花植物一起進行。區域內花期彼此交疊的植物共同供養傳粉者并共同分享傳粉者服務,這種傳粉者介導的植物與植物之間的相互作用是當今植物生殖生態學研究的熱點和前沿領域。
生境破碎化是當前生物生長與繁殖面臨的重大挑戰,一般認為在破碎化生境之中,小居群開花植物之間的傳粉相互作用多是競爭性的,這種競爭結果可能來自于有限的傳粉資源分配,花粉傳遞效率降低以及花粉污染等。針對這一問題,在王青鋒研究員指導下,楊春鋒博士以零散分布的密穗馬先蒿為對象,比較了其單獨開花以及與黃耆共同開花條件下的傳粉服務以及生殖成功率。結果表明,目標種從伴生種獲得了顯著的傳粉促進作用,進一步分析表明二者之間的花部結構差異以及傳粉者行為特征有效避免了花粉干擾,并減少了導致自交交配的訪花行為。該研究豐富了人們對傳粉促進的模式和機制的理解,同時也為破碎化生境開花植物管理提供了新的思路。
在傳粉者介導下的植物間相互作用研究中,一個隱含的前提是傳粉者資源豐度的一致性,而事實上變化的環境中傳粉者豐度的變化較為常見,研究傳粉者豐度變化對傳粉者介導的植物間相互作用具有重要的現實意義。在王青鋒研究員和楊春鋒副研究員的指導下,博士研究生葉忠銘等利用人為控制傳粉者豐度,深入比較了伴生種委陵菜對目標種百脈根傳粉服務以及生殖成功的影響。研究表明,在傳粉者資源相對較低的情況下,伴生種的存在導致目標種與其對有限傳粉者資源的競爭明顯加劇,降低了目標種的傳粉頻率及其座果率。而在傳粉者資源豐度較高的情況下,混合斑塊中目標種的傳粉成功率與座果率較單純斑塊都有了顯著提升。不同環境條件下傳粉者資源水平的差異將直接影響植物間的相互作用結果,這一結果對于理解變化生境中傳粉者介導的植物間相互作用提供了新的素材。
相關研究結果在線發表于Annals of Botany(http://aob.oxfordjournals.org/content/early/2013/10/15/aob.mct228.abstract)和Plant Ecology(http://link.springer.com/article/10.1007/s11258-013-0274-y)上。
上述研究得到了國家自然科學基金(30970209,31070206)資助。
三個區域中不同斑塊類型中密穗馬先蒿花粉限制的程度差異(Annals of Botany)
花期重疊的百脈根與委陵菜共同生長的群落環境(Plant Ecology)
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