雌雄异株是有花植物雌雄性别功能在个体水平上由结合到分离的重要进化转变之一,发生于被子植物的多个科属.雌雄异株物种的雌雄个体通常在分布、形态等方面存在差异.研究其雌雄个体的空间分布及性别二态性,是理解雌雄异株物种繁殖策略及其适应与进化的重要前提.天南星属(Arisaema)是天南星科内已报道唯一存在雌雄异株且较为进化的类群,一把伞南星(.erubescens)是该属中不同性别个体存在差异的多年生草本植物.本文以湖南省八大公山国家级自然保护区内分布的一把伞南星为研究对象,通过研究其雌雄个体的空间分布、花期物候、形态结构及访花者类群,以期明确该物种雌雄植株的空间关联性以及花期物候、形态结构的性别二态性.结果表明:一把伞南星群体内性比均呈极显著雄性偏倚,雌雄个体在小尺度范围呈聚集分布,但在较大尺度上呈随机分布;雄性个体比雌性个体更早进入花期,置换多元方差分析显示雌雄植株间形态特征存在显著差异,其中假茎基径、佛焰苞管部直径、花序基径、花序柄直径等特征对性别二态性有重要贡献;主要传粉者为白天活动的菌蚊科菌蚊属(Mycetophila)的蕈蚊,其对雄株的访问频率极显著高于雌株.这些结果表明:雌雄异株物种一把伞南星不同性别植株的空间关联与其传粉者蕈蚊的活动习性相匹配,其开花物候、形态特征及传粉者访问等方面的性别二态性是对繁殖成功的保障.

深入了解濒危物种的繁殖特性,能为物种制定有效保护策略提供科学依据.于2022和2023年对中国科学院西双版纳热带植物园迁地保存的纹瓣兰(Cymbidium aloifolium)的繁殖生物学特征进行了观察和研究,主要包括开花物候、繁育系统、花部形态特征、昆虫传粉特征以及花的挥发性成分等.结果表明,纹瓣兰的盛花期在4月中旬,单花花期7 d;群体花期约为36 d.花粉活力在开花第1天时最高,约为47.15%,之后呈下降趋势.柱头在整个单花期一直具可授性,开花第2天可授性最强.人工授粉实验表明纹瓣兰自交亲和,不存在无融合生殖和自动自花授粉,繁育系统属于兼性异交繁育并依赖传粉者,自然结实率较低为 6.9%.唇瓣的先端和基部的表皮细胞分别为锥形和指状突起,基部的指状突起细胞外附着有油脂颗粒,可能是传粉者的报酬.药帽黄色,其表皮细胞为锥形细胞,能够反射光线,可能起到吸引昆虫的作用,中华蜜蜂(Apis cerana)是纹瓣兰唯一的有效传粉昆虫.纹瓣兰的挥发性气味中(E)-乙酸-2-癸烯-1-醇酯含量最高.因此,纹瓣兰的花部结构与传粉昆虫具有显著的适应性.

油麻藤主要分布于热带亚热带地区,在我国广布于34.5°N以南的省区.较耐阴,喜光,喜暖湿气候,较耐干旱和贫瘠,喜肥沃深厚、排水良好的疏松石灰质土壤,其物候节律在华南地区与西南地区有所不同.目前以播种、扦插繁殖为主,非试管高效快繁技术也开始采用.啮齿动物松鼠是其有效授粉媒介,又是油麻藤的有效种子传播者,松鼠与油麻藤之间形成了"双重互惠"关系,近年来,油麻藤是研究传粉生物学、植物与动物协同进化的重要材料.油麻藤具有较高的园林观赏价值,在南方地区常用于垂直绿化,也有较高的药用保健价值,应加以推广应用,同时加强其资源的多元化利用和种质保存的研究力度.

膜苞鸢尾(Iris scanosa)为鸢尾科鸢尾属的多年生春季开花植物,具有重要的观赏价值.为了探究该物种的花部综合征和繁育系统特性,促进其杂交选育和种质资源挖掘利用,该研究以膜苞鸢尾为研究材料,采用野外观测和控制性实验相结合的方法,对其开花物候、花部综合征、繁育系统及传粉特性等方面进行了研究.结果表明:(1)该物种于5月初进入始花期,5月中旬进入盛花期,5月下旬进入末花期,开花持续时间为16 d.(2)花为蓝紫色,具有特殊气味和少量花蜜,单花花期为2.5～3.0d.(3)人工授粉实验结果表明,该物种属于专性异交的繁育系统,不存在无融合生殖和自主自交能力.(4)该物种属于泛化传粉系统,意大利蜜蜂、中华蜜蜂、隧蜂是主要传粉者,访花频率分别为(0.57±0.05)、(0.42±0.04)、(0.19±0.03)times·flower-1·h-1.膜苞鸢尾花具有的艳丽颜色、较大的花展示、昆虫访花高峰期与花粉活力最高时期及柱头最佳授粉期相吻合,外花被片中脉上的黄色须毛状附属物等特征对保证其传粉过程的顺利完成并促进异交繁殖成功具有重要意义.该研究结果为膜苞鸢尾的资源利用与种质创新提供了重要的理论资料.

荒漠一年生植物在严峻的环境条件下形成其特殊的萌发时间格局,即种子异时萌发:在特定条件下,同胞种子群形态一致的部分种子可以即时萌发,而另一部分仍保留在种子库中的现象.目前对荒漠一年生植物的异时萌发研究多集中在种子萌发特性、萌发后性状及繁殖分配等方面.该文系统总结了国内外种子异时萌发性的研究工作,主要内容包括:1)种子异时萌发的概念;2)具有异时萌发性的一年生植物种类及分布;3)异时萌发对植物生活史类型及模式的影响;4)异时萌发的植株在表型响应上的不同,如存活率、物候特征、繁殖产量、生物量分配等;5)异时萌发的生物学和环境因素.在综述文献的基础上,对今后的研究进行了展望,这有助于从更深层面理解荒漠一年生植物的异时萌发特性及其适应机制.

开展朝鲜百合引种驯化过程中的物候、土壤处理、繁殖、田间管理、病虫害防治研究.结果显示:朝鲜百合野生资源属种群持续衰退种;喜暗棕色森林腐殖土,pH为5.5～7.0 可以正常生长;物候期约140 d,群花期约22 d;种子萌发为子叶出土型;有性繁殖人工辅助授粉可以有效提高种子成熟率,无性繁殖鳞片需进行消毒处理,栽培土壤基质需消毒;病害以危害鳞茎的青霉病为主,虫害主要是东方蝼蛄,林区秋季需防护野猪拱食鳞茎.

为了探讨自交植物黄花大苞姜(Caulokaempferia coenobialis)对石壁附生这一特殊生境的生态适应,对其不同物候期和不同生境的生殖分配进行了对比研究.结果表明,在生殖生长过程中,黄花大苞姜种群用于营养生长的生物量分配占有绝对优势,而用于生殖的生物量分配比例较小(<13%).在黄花大苞姜各构件的生物量分配中,根茎和叶的比重较大(24.22%～43.25%).在光线较弱生境中的种群,为了提高资源获取能力,黄花大苞姜分配到叶的比重明显高于光线较强的种群,而分配给根茎的比例却明显低于光线较强的种群.随着物候期的推移,黄花大苞姜生殖分配的比例不断增加,到果期达到最大值.不同种群间和年度间黄花大苞姜分配给生殖构件的比例没有显著差异,推测其生殖分配可能受遗传因素控制.个体大小与根茎生物量呈极显著线性函数同速生长,而与生殖分配在云天海种群没有表现出相关性,在上坪和天堂顶种群表现为同速生长关系,但决定系数小于 40%.因此,黄花大苞姜能有效调节其在不同生境的生物量分配以适应石壁附生的特殊生境,在光线较弱的种群提高叶的生物量分配并降低根茎的生物量分配以提高资源的获取能力.整体上投资到营养构件的生物量占比高达87%以上,生殖构件在居群间和年度间均保持稳定.这种繁殖策略,一方面较高的营养构件投资可以获得更多的资源,另一方面稳定的生殖投资可以保证种群的延续,各构件相互协调以更好适应石壁这一资源匮乏的生境.

早夏草本植物作为阔叶红松林林下的一类优势物种,对整个生长季林下草本物种多样性和生物量具有重要影响,对其不同生长阶段生物量分配特征及生物量模型的研究有助于了解该类植物生存策略和碳汇储量.以吉林省蛟河地区阔叶红松林林下的白花碎米荠(Cardamine leucantha)、北重楼(Paris verticillata)、鹿药(Smilacina japonica)、美汉草(Meehania fargesii、山茄子(Anisodus acutangulus)和紫花变豆菜(Sanicula rubriflora)6种早夏草本植物为研究对象,从4月初到8月底对其物候期进行观察记录,定期取样,从而对6种植物不同生长时期各组分生物量分配特征,地上与地下生物量相对生长关系进行分析研究,并以株高级为自变量建立5种形式(一元线性模型、一元二次模型、指数模型、幂函数模型、对数模型)的单种和混种生物量模型,选取最优模型进行验证.结果表明,6种早夏草本植物花期一般开始于4月底结束于6月中旬,果期开始于5月底结束于8月中旬,不同植物的花、果期持续时间差异较大.生长期内,随着植物生长,株高、生物量和根冠比(R/S)变化明显,但变化趋势不一致.不同物种各组分生物量分配存在差异,用于繁殖的生物量分配比例较小,通常不超过5％.所有物种AGB和BGB间均具有明显的相对生长关系(P＜ 0.0001),且均表现为异速生长(相关生长指数a≠1).根据R2和SEE选取最优生物量模型,其中幂函数模型形式最常用,其次是一元二次和指数模型.所有最优模型的R2均较高且SEE较低,拟合效果较好,其中AGB和TB的最优模型要优于BGB,单种模型优于混种模型;通过验证,除混合模型BGB的RMA(30.679％)稍大于30％外,所有模型的RS、EE和RMA均小于30％,P值均大于80％,说明所建立的最优模型能够用来对该地区阔叶红松林林下早夏草本植物生物量进行估算.

以西南横断山区高山草甸优势植物种珠芽拳参(Polygonum viviparum)和银叶委陵菜(Potentilla leuconota)为研究对象,将其物候分为花芽期、开花期、凋谢期和种子成熟期4个阶段,每个阶段又分为开始、峰值和结束3个状态.采用开顶式增温箱进行模拟增温,连续增温4年后,于增温第5年的2016年生长季跟踪调查了模拟增温对珠芽拳参和银叶委陵菜的繁殖物候序列的影响,以探讨高山植物群落对气候变化的响应过程.结果显示,模拟增温后:1)珠芽拳参各物候阶段的持续时间缩短;除凋谢阶段起始、结束期延迟外,其他状态均有不同程度的提前;各阶段的过渡期有不同程度的缩短,繁殖周期缩短;2)银叶委陵菜各物候阶段的持续时间延长;凋谢期结束前各状态(除开花峰值外)表现为不同程度的提前;各阶段过渡期对增温的响应不一致,繁殖周期延长.结果表明:完整的繁殖物候序列能更准确地反映植物物候对气候变暖的响应;植物对环 境变化的响应和应对策略存在种间差异,这种差异可能会进一步改变植物群落组成和结构.

为了揭示暖干化气候变化趋势对演替初期泰加林灌草层植物开花物候和生长的影响,以东北大兴安岭演替初期泰加林灌草层(高度＜50 cm)植物为研究对象,根据植物生活史,选择典型的早花植物圆锥薹草(Carex diandra)和水葡萄茶藨子(Ribes procumbens),中花植物杜香(Ledum palustre)及晚花植物齿叶风毛菊(Saussurea neoserrata),监测模拟增温和排水处理2年后其完整的开花物候及生长状况,以期为认识气候变化下泰加林火后植被恢复演替提供依据.结果显示:1)模拟增温和排水处理后,早花植物开花温度限制的提早解除使其花期提前,而水分限制使得晚花植物花期呈延后趋势,这可能为中花植物提供更大的生态位空隙,使其开花数量趋向于增加,花期提前且呈延长趋势;2)模拟增温和排水处理后,圆锥薹草、杜香和齿叶风毛菊的盖度和频度均呈增加的趋势,以杜香最显著,而水葡萄茶藨子的盖度和频度均下降;3)模拟增温与排水处理对植物开花物候的影响无显著交互作用,但土壤水分降低影响部分植物生长对增温的响应.研究结果表明,植物开花物候对暖干化气候的响应表现出明显的种间差异,因植物开花功能群而异.早、中花植物花期趋于提前,晚花期植物花期趋于延后,一方面可能导致群落生态位变化,对种间竞争产生潜在影响,引发群落组成和结构改变;另一方面可能成为群落调节其整体物候,以适应气候变化的重要途径.