【摘 要】
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生物的成功繁殖是种群维系与扩散的基础,进而影响物种在时间与空间上的分布。在植物繁殖过程中,不同的生境条件会影响繁殖水平,特别是对于广泛分布的植物物种,最典型的因素有光照(非生物因子)与传粉者(生物因子)。与此同时,植物在种群内的不同位置也影响植物的繁殖成功,如小规模或不规则的种群增加了种群边缘株的比例,继而影响传粉者的觅食行为,导致植物繁殖产生差异。本实验以分布范围广、虫媒传粉的草本植物野慈姑(S
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生物的成功繁殖是种群维系与扩散的基础,进而影响物种在时间与空间上的分布。在植物繁殖过程中,不同的生境条件会影响繁殖水平,特别是对于广泛分布的植物物种,最典型的因素有光照(非生物因子)与传粉者(生物因子)。与此同时,植物在种群内的不同位置也影响植物的繁殖成功,如小规模或不规则的种群增加了种群边缘株的比例,继而影响传粉者的觅食行为,导致植物繁殖产生差异。本实验以分布范围广、虫媒传粉的草本植物野慈姑(Sagittaria trifolia)为研究对象,设置网室区、遮阴区、敞开区三种生境的同质园,同时在实验阵列中划分种群边缘与内部,对不同生境下野慈姑自然授粉的子代利用7个微卫星位点进行父本分析,探究不同生境及种群内不同位置下野慈姑的交配距离及配偶数量。研究结果表明,网室区的交配距离与配偶数量显著低于遮阴区与敞开区,且自交频率较高,这与主要传粉者蚂蚁的活动范围及觅食行为有关。遮阴区的交配距离长于光照充足的敞开区,表明遮阴区受光照影响强烈,开花植物密度较低,进而增加相距较远的植株间的基因交流。然而,在配偶数量方面,遮阴区显著低于敞开区,可能是因为遮阴区较低的开花密度对传粉者的吸引力下降,访花次数偏少,使得交配对象的数量下降。两个区的主要传粉者也不同,敞开区内的主要传粉者蜜蜂具有“短平快”的访花习性,使得花粉传递的效率更高,而遮荫区的主要传粉者蚜蝇多在花上停留与花间悬停,其“拖沓”的行为可能也加剧了该区域植物繁殖的配偶数量下降。种群内的位置对野慈姑的交配距离与配偶数量影响较大,总体上呈现边缘株的交配距离大于内部株,但配偶数量低于内部株的特点。交配距离的差异可能是因为边缘株邻近个体数量较少,花粉需要远距离转移才可能获得繁殖成功,而配偶数量的差异,推测与传粉昆虫的访问频率有关,种群边缘仅是传粉昆虫进入种群访问的一个通道,访问频率较低,而内部植株因传粉者长时间的停留与往复的访问,导致花粉接收者增多。本文通过对处于不同生境条件和种群内不同位置的野慈姑的交配距离及配偶数量进行研究,揭示了生境异质性及生境破碎化对植物繁殖空间格局的影响。该研究加深了我们对全球变化压力下生境影响植物繁殖的理解,并为环境恶化条件下植物的繁殖生态研究提供实证支撑。
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