地下结实植物白番红花的繁殖生物学

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1、新疆农业大学硕士学位论文地下结实植物白番红花的繁殖生物学姓名：张洋申请学位级别：硕士专业：植物学指导教师：谭敦炎20090601地下结实植物白番红花的繁殖生物学研究摘要白番红花是一种分布在天山西部亚高山带、具地下芽地下结实特性的植物。本文采用野外观测和统计分析方法，对该物种的繁殖特性、繁育系统、传粉生物学和扩散特性及其对亚高山环境的适应进行了研究，以期为进一步了解地下结实植物的繁殖与扩散特点、探讨其生态适应意义提供理论资料。主要结论如下：(1)白番红花以有性繁殖为主，营养繁殖为辅。植株地下球茎每年可产生1~4个．更新球茎，其中产生1个球茎

2、的植株占绝大多数。植株自然结实率为62．46士7．31％，结籽率为53．39士2．74％，每果实含12士5粒种子。果实发育过程中，其花梗生长将果实推出地面并丌裂。(2)4月上中旬始花，具有先花后叶和爆发式开花特性，开花时，其下位子房位于地下，花蕾在地上开放并随环境光照强度及温湿度变化而开闭；单花花期为6～9d，花萎蔫时花粉活力仍保持在75．39士5．69％，柱头可授期为8d；人工授粉实验结果显示，该物种属于兼性异交繁育系统，且具有自主白花授粉能力。(3)具有泛化的传粉系统。鲁熊蜂(Bombuslucorum)、老条蜂(Anthophora

3、senilis)和黄腹地花蜂(Andrenacapillosa)是白番红花的有效传粉昆虫，通过采食花粉进行传粉，访花频率分别为0．50士0．27次·花-1．h一、O．18士0．08次·花-i．h。和0．13士0．05次·花～·h-1。在其开花过程中，鲁熊蜂是最早出现的昆虫，且访花频率最高，说明该传粉昆虫耐低温等不良环境条件的能力最强，是最主要的传粉昆虫。(4)白番红花成熟的种子具有吸引蚂蚁取食的油质体，其扩散属于短距离扩散策略。Formicapressilabri，黑褐蚁和栗色蚁对其种子进行扩散。在其扩散过程中，Formicapressi

4、labri出现的次数最多，扩散的距离最远，是最主要的扩散者。以上特性表明，在天山西部亚高山早春环境中，白番红花不仅利用其开花式样、泛化传粉系统及早春空白生态位来提高传粉效率，而且通过自交亲和及主动白花授粉等繁育系统特征来弥补传粉昆虫少及访花频率低的不足，从而保障繁殖成功。此外，其营养繁殖可为有性繁殖进行补充以维持种群的延续，特殊的地下芽地下结实方式以及蚁播扩散种子的特性，不仅保障了果实和种子的安全发育和成熟，还有利于种群扩大并避免同胞子代间的竞争。关键词：白番红花；地下芽地下结实；早春短命植物；天山西部亚高山带；生态适应TheReprod

5、uctiveBiologyonGeocarpicCrocusalatavicusAbstractCrocusalatavicusisageophytic—geocarpicspecieswhichflowersintheearlyspringasaephemeral．ThisspeciesismainlydistributedinthesubalpinezoneofthewesternTianshanMountain．Thepropagationmode，breedingsystem，pollinationbiology,andthech

6、aracteristicsoffruitingandseedsdispersalwerestudiedinthefield，anditsadaptivestrategiestothesubalpineenvironmentwereanalyzed．Ouraimsweretosupplysomeevidenceforunderstandingpropagationmodeanddispersalfeature，andexploretheecologicaladaptativesignificanceofgeocarpyinplants．Th

7、emainresultsareasfollows：(1)SexualreproductionisthemainreproductionmodeofCalatavicus．Eachplantcanproduce1~4newcorms，butmostofthemareone．Thefruit—setofCalatavicuswas62．46士7．31％andseed-setwas53．39士2．74％．Thepedunclewouldelongateandraisethefruitabovethelevelofsoil，andthenthec

8、apsuledehisced．(2)Floweringbeganinearly—tomid—Aprilanditsfloweringpatternishysteranthousandexplo