【摘要】：在極端生態(tài)系統(tǒng)中,特殊生殖現(xiàn)象的繁殖生態(tài)學(xué)研究是解讀物種生活史對(duì)策與環(huán)境因子協(xié)同進(jìn)化問(wèn)題的重要途徑。多枝檉柳(Tamarix ramosissima)是檉柳科(Tamaricaceae)檉柳屬(Tamarix)植物,為新疆荒漠生態(tài)系統(tǒng)中的廣布種,具有春、夏兩季開(kāi)花的生殖表現(xiàn)。深入理解該種兩季花期繁殖特征的分異規(guī)律是從進(jìn)化生態(tài)學(xué)角度理解該種生殖適應(yīng)對(duì)策的關(guān)鍵。本研究擬通過(guò)野外調(diào)查、室內(nèi)試驗(yàn)及分析的方法,在多枝檉柳自然種群的春花期和夏花期分別進(jìn)行以下研究:(1)開(kāi)花物候特征與生殖特性;(2)花部綜合特征及傳粉特性;(3)交配系統(tǒng)特征;(4)種子萌發(fā)特性。通過(guò)上述內(nèi)容深入探討花部特征對(duì)傳粉適應(yīng)過(guò)程的調(diào)整機(jī)制,揭示不同花期種子的萌發(fā)策略,進(jìn)而明晰該種兩季開(kāi)花表現(xiàn)的生態(tài)進(jìn)化含義。研究有望在"兩季開(kāi)花植物繁殖生態(tài)學(xué)"研究領(lǐng)域產(chǎn)生新的理論認(rèn)識(shí)及突破,并為深入理解荒漠極端生境下植物的多樣化適應(yīng)對(duì)策提供理論依據(jù)及個(gè)例分析。本研究主要結(jié)果如下:1、多枝檉柳春花期為5月下旬至6月上旬,表現(xiàn)為“集中開(kāi)花模式”,夏花期為6月中旬至9月上旬,為“持續(xù)開(kāi)花模式”;多枝檉柳春、夏花期的群體、個(gè)體、花序和單花水平的花期持續(xù)時(shí)間分別為14 d、10 d、3 d、1 d和85 d、77 d、2 d、1 d;多枝檉柳花序水平上夏花期始花日期、開(kāi)花持續(xù)時(shí)間、開(kāi)花數(shù)和座果數(shù)兩兩之間均存在顯著相關(guān)關(guān)系;兩季花期間單花水平的開(kāi)花進(jìn)程與形態(tài)結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯差異;春花期的結(jié)實(shí)率顯著高于夏花期,但兩季花期結(jié)籽率差異不顯著。古爾班通古特沙漠南緣莫索灣荒漠區(qū)的生境條件惡劣,多枝檉柳特殊的春、夏兩季開(kāi)花結(jié)實(shí)特性在一定程度上提高了其生殖成功的可能性,是對(duì)特殊生境的適應(yīng)性表現(xiàn)。2、多枝檉柳春花期單花在總狀花序上的開(kāi)放順序多表現(xiàn)為自中上部開(kāi)始開(kāi)放,夏花期單花在總狀花序上的開(kāi)放順序多為自基部向頂部開(kāi)放;兩季花期間的花部形態(tài)特征和數(shù)量特征之間多不存在顯著差異,但春花期花藥散粉時(shí)間顯著長(zhǎng)于夏花期;兩季花期傳粉昆蟲(chóng)日訪花頻率曲線均呈雙峰型,春花期有效傳粉昆蟲(chóng)為黃環(huán)粗股蚜蠅、短腹管蚜蠅和意大利蜜蜂,夏花期有效傳粉昆蟲(chóng)為意大利蜜蜂,春花期昆蟲(chóng)訪花頻率顯著高于夏花期。多枝檉柳春花期傾向于異花傳粉,夏花期傾向于自花傳粉,這是環(huán)境壓力下為了保證植物以一種最經(jīng)濟(jì)有效的方式成功完成生殖的選擇。3、多枝檉柳春花期的花粉壽命與柱頭可授性持續(xù)時(shí)間均比夏花期長(zhǎng)。交配系統(tǒng)表現(xiàn)為:不存在無(wú)融合生殖、自交親和,存在自交衰退,傾向異交。春花期主要通過(guò)蜂媒傳粉實(shí)現(xiàn)結(jié)實(shí),夏花期則主要依靠自交保障生殖成功,此種交配格局是在異質(zhì)傳粉環(huán)境下最有效得提高結(jié)實(shí)質(zhì)量和保證生殖成功率的有效策略之一。4、多枝檉柳春花期種子的千粒重、長(zhǎng)度與寬度均顯著高于夏花期;四個(gè)溫變周期中春花期種子萌發(fā)率與萌發(fā)速度差異不顯著,夏花期種子的萌發(fā)率與萌發(fā)速度隨著溫度的下降而下降;春花期種子的耐鹽性高于夏花期,兩季花期的種子萌發(fā)率和萌發(fā)速度都隨著NaCl濃度的增加而降低,經(jīng)不同濃度Na Cl溶液處理的兩季花期種子的恢復(fù)萌發(fā)率均為0;春花期種子的耐旱性高于夏花期,兩季花期種子的萌發(fā)率與萌發(fā)速度均隨著PEG-6000溶液濃度升高而逐漸下降,經(jīng)不同濃度PEG-6000溶液處理過(guò)的兩季花期種子的恢復(fù)萌發(fā)率均為0。多枝檉柳種子的萌發(fā)主要依賴春花期種子,夏花期種子采取的是機(jī)會(huì)主義萌發(fā)策略,這種策略保證了其在惡劣的荒漠環(huán)境中種群的持續(xù)更新。
【圖文】：

多枝檉柳兩季花期繁殖生態(tài)學(xué)特性的比較研究18花藥、花絲干癟脫落(見(jiàn)圖3-1)。圖 3-1 多枝檉柳單花四個(gè)時(shí)期形態(tài)特征變化Fig. 3-1. The four flowering phases of a single flower of T. ramosissim3.2.2 柱頭形態(tài)觀察在種群內(nèi)隨機(jī)選取4個(gè)時(shí)期的單花各10朵，分別裝入相對(duì)應(yīng)的標(biāo)有時(shí)期標(biāo)簽的瓶子里，分別用50% FAA固定液（福爾馬林：冰醋酸：乙醇=5:6:89）固定后帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。在室內(nèi)對(duì)取回來(lái)的單花進(jìn)行一系列濃度的乙醇脫水（65%-75%-85%-95%-100%），每次脫水15 min。將所有柱頭在臨界點(diǎn)干燥1 h，之后再進(jìn)行噴金。花粉粒形態(tài)和柱頭形態(tài)特征用Leo 1430掃描電鏡（新疆大學(xué)）進(jìn)行觀察。3.2.3 花維度測(cè)量分別在春花期和夏花期植株上隨機(jī)選取完全開(kāi)放的單花各15朵，在體式解剖鏡下分別測(cè)量出苞片高度、花冠高度、雌雄蕊長(zhǎng)度和花藥與柱頭的直線距離。3.2.4 訪花昆蟲(chóng)及其訪花行為觀察在天氣晴朗的6月6日至6月8日和7月12日至14日，，分別標(biāo)記多枝檉柳10個(gè)已開(kāi)放的總狀花序，觀察和記錄08:00~21:00來(lái)訪昆蟲(chóng)的外部形態(tài)特征、訪花時(shí)間、訪花次數(shù)及其訪花行為

多枝檉柳開(kāi)花前柱頭呈抱合狀態(tài)（圖3-2-A），開(kāi)花后柱頭三裂(圖3-2-B)，柱頭表面為臘質(zhì)表明(圖3-2-C)，具有蜜源植物特征。圖3-3 多枝檉柳柱頭結(jié)構(gòu)的電鏡掃描圖片。A. 開(kāi)花前柱頭表面結(jié)構(gòu) B. 開(kāi)花期柱頭表面結(jié)構(gòu) C. 柱頭表面.Fig. 3-3. SEM photomicrographs of the stigma structure of T. ramosissima.A: The stigmatic surface structure before flowering; B: The stigmatic surface structure during floweringperiod; C: The stigmatic surface3.3.3 花維度測(cè)量春、夏兩季花期間的苞片高度、花冠高度、花冠直徑、雌蕊高度和雄蕊長(zhǎng)度均不存在顯著差異；但春花期柱頭與花藥的距離顯著高于夏花期（t=6.739，p=0.003）（表3-2）。表 3-2 多枝檉柳花部數(shù)量特征的統(tǒng)計(jì)分析Table 3-2 Statistical analyse of floral quantity characteristics in T. ramosissima in 2016(mean±20，n=20)花期Floweringperiods苞片高度Bractsheight（mm）花冠高度Corollaheight（mm）花冠直徑Corolladiameter（mm）雌蕊高度Pistilheight（mm）雄蕊長(zhǎng)度Stamenslength（mm）柱頭與花藥的距離The shortestdistanc（emm）春花期The springflowering period0.75±0.22a1.33±0.20a1.32±0.06a1.38±0.07a2.85±0.19a1.68±0.18a夏花期The summerflowering period0.73±0.15a1.30±0.35a1.17±0.05a1.33±0.09a2.75±0.21a1.36±0.22b注： 數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差，不同字母表示的是同一指標(biāo)在不同花期間存在顯著差異。Notes: Data are mean ± SE, different letters mean significant difference in the
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S793.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2641127