为种质资源保护和乡土园林树种推广提供技术支持,对野生露珠杜鹃(Rhododendron irroratum)繁育系统和杂交亲和性进行研究,试验包括开花生物学特性,繁育系统特性,与高山杜鹃优良园艺品种杂交授粉,荧光显微镜观察授粉花粉萌发及花粉管生长过程,以及坐果率和结实率统计.结果表明:(1)露珠杜鹃开花时间为4月下旬到5月下旬,花粉活力与柱头可授粉性随开花时间的延长逐渐下降.(2)杂交指数(OCI)为3,P/O值为343.47.(3)主要传粉者为膜翅目中华蜜蜂(Apis cerana),繁育系统为兼性异交型,自交亲和,需要传粉者,属虫媒花.(4)人工控制授粉发现不存在无融合生殖,能自动自花授粉,异株异花、同株异花、自花授粉坐果率分别为46.96%、45.03%、37.16%,人工授粉平均坐果率与自然传粉坐果率基本一致.(5)露珠杜鹃作为亲本进行人工杂交授粉表现出杂交不亲和,母本花粉管中存在胼胝质栓塞,导致花粉管不能延伸至子房.通过观察发现,露珠杜鹃杂交亲和难点在于花粉管生长过程.

探明野生杜鹃群落不同层次土壤浸提物的化学成分及其含量差异,为阐明杜鹃群落天然更新障碍与化感作用之间的关系提供基础数据,从化学生态学角度解释群落天然更新障碍的原因.通过种子发芽试验,比较凋落物层(L层)、腐殖质层(H层)和土壤表层(S层)浸提液对自身种子萌发的化感效应,采用内标法结合气相色谱-质谱(GC/MS)联用等技术鉴定土壤浸提液所含的有机化合物.(1)种子发芽试验显示,露珠杜鹃不同土壤层浸提液的化感效应不同.L层的抑制作用最为强烈,其浸提液显著抑制自身种子的萌发.H层和S层对自身具有一定的抑制作用,与对照相比不显著;(2)鉴定了不同层次土壤浸提液中所含的有机化合物,L层、H层和S层均检测出31种组分,其中相对含量大于5％的组分分别有6、8和8种.L层浸提液主要化感成分为丙三醇和棕榈酸,分别达到总量的19.56％和19.17％;H层主要化感成分为2-羟基丙酸和棕榈酸,分别达到总量的14.05％和12.48％;S层土壤浸提物的主要化感成分为棕榈酸和2-羟基乙酸,分别达到总量的14.91％和12.79％.野生露珠杜鹃不同土壤浸提物的化感物质含量以L层最高,L层作为群落土壤化感物质的主要来源;从化感物质组分来分,长链脂肪酸和有机酸类是H层和S层主要的化感物质种类,长链脂肪酸类和醇类是L层主要的化感物质种类.杜鹃群落林下土壤中存在的化感物质可能是其天然更新障碍的重要原因之一.

为探索杜鹃花属植物亚属间杂交的可育性规律,该文对常绿杜鹃亚属(subgen.Hymenanthes)、杜鹃亚属(subgen.Rhododendron)及马银花亚属(subgen.Azaleastrum)、映山红亚属(subgen.Tsutsusi)和羊踯躅亚属(subgen.Pentanthera)的亚属间杂交进行了研究,共涉及杜鹃花属植物5亚属15亚组32种,杂交组合118个.结果表明:(1)杜鹃花属植物的亚属间杂交存在明显的生殖障碍,其可育性水平与亚属及其类群组合有关,高、中、低与不育比例为2:16:8:92,可育比例仅20.0％,杜鹃亚属与马银花亚属等4个亚属级组合杂交未显现可育性.(2)亲本杂交组合方式对亚属间杂交有不同程度的影响,一些类群组合有明显的向性.以杜鹃亚属做母本与常绿杜鹃亚属的云锦杜鹃亚组杂交的可育组合比高于反交,且在有关大王杜鹃、粘毛杜鹃、露珠杜鹃和马缨花的杂交中也是如此,但与银叶杜鹃亚组杂交正好相反;另外,12对单向可育组合,分布于常绿杜鹃亚属与杜鹃亚属等4类亚属级杂交组合中.(3)杜鹃花属的亚属间杂交不亲和与败育现象明显,不可育组合百分率占80％,不能坐果是败育的主要表征,所有可育组合的绿苗率比值和单位种子数比值无一例达到相应母本的自然授粉水平.(4)双亲系统分类上的关系对亚属间可交配性具有重要影响并与可育程度一致,染色体倍性也有一定的作用.(5)有关研究为探索和认识杜鹃花属植物亚属间进化遗传联系提供了新的证据和思考,银叶杜鹃亚组可能是解释常绿杜鹃亚属与杜鹃亚属进化遗传联系的重要类群,杜鹃亚属的多鳞杜鹃可能与常绿杜鹃亚属具有广泛的血亲关系,其中多鳞杜鹃与岷江杜鹃彼此为生态相邻种并有可能在长期的演化过程中有遗传渗透,百合花杜鹃和毛肋杜鹃分别与映山红亚属、腺果杜鹃与马银花亚属,越峰杜鹃和繁花杜鹃分别与映山红亚属,大白杜鹃与羊踯躅亚属间的联系均需要深入研究.

该文对常绿杜鹃亚属(subgen.Hymenanthes)的12个亚组23种杜鹃花的64个杂交组合进行了研究,包括云锦杜鹃亚组(subsect.Fortunea)、银叶杜鹃亚组(subsect.Argyrophylla)及同亚属的其他10个亚组[杯毛杜鹃亚组(subsect.Falconera)、弯果杜鹃亚组(subsec.Campylocarpa)、麻花杜鹃亚组(subsect.Maculif-era)、粘毛杜鹃亚组(subsect.Glischra)、露珠杜鹃亚组(subsect.Irrorata)、大理杜鹃亚组(subsect.Taliensia)、树形杜鹃亚组(subsect.Arborea)、蜜腺杜鹃亚组(subsect.Thomsonia)、星毛杜鹃亚组(subsect.Parishia)、火红杜鹃亚组(subsect.Neriiflora)].结果表明:(1)常绿杜鹃亚属内的异种杂交具有很高的可育性,在64个杂交组合中可育与高可育组合56个(占87.5％),无弱可育等级.(2)不亲和与败育组合8个,不能坐果(Cab)、不能结实(Sab)和结实不发芽(Sng)之比为3:1:4,并与杂交双亲的亲缘有一定关联,初步推断同时存在前合子期不亲和(pre-zygotic incompatibility)与后合子期败育(post-zygotic abortion)的情形.(3)与相应的自然授粉比较,常绿杜鹃亚属内杂交会不同程度地导致可育性降低,但有15个组内与组间杂交组合表现了某种"超亲和"现象,尽管不能完全排除人工杂交对于结实与可育性的加强作用.(4)常绿杜鹃亚属内不同种类间杂交,存在双向可育与单向不育(unilateral sterility)现象,但未见双向不育情况.

为揭示旅游干扰对于百里杜鹃风景区杜鹃群落特征影响,选取杜鹃纯林和杜鹃混交林两种杜鹃群落,分析干扰对群落结构及物种多样性的影响.采用典型抽样的方法进行样地设置和调查,通过旅游影响系数分析样地旅游干扰等级,并分析对比了不同旅游干扰程度和干扰方式对群落特征的影响.研究表明:1)百里杜鹃景区共有植被67科102属130种,其中杜鹃纯林共有植被97种,以马缨杜鹃、箭竹和露珠杜鹃为优势物种,杜鹃混交林共有植被115种,以马缨杜鹃、露珠杜鹃和映山红为优势种;2)两种杜鹃群落均在中等干扰水平时具有最高的Berger-Parker丰富度指数和Shannon多样性指数,中度干扰一定程度上促进了杜鹃群落物种多样性增加,不同的是两种群落的Shannon指数变化趋势不同,在杜鹃纯林中表现为中度干扰＞轻度干扰＞重度干扰,而在杜鹃混交林中中度干扰＞重度干扰＞轻度干扰,相较于杜鹃纯林,杜鹃混交林物种更为丰富,在旅游干扰下生物多样性更为稳定,抗干扰能力更强,而杜鹃纯林受旅游干扰波动显著;3)垃圾指数、踩踏指数与杜鹃混交林物种多样性指数、群落生长结构无明显相关性,而垃圾指数与杜鹃纯林Shannon多样性指数、物种数以及草本均高呈显著负相关,踩踏指数与杜鹃纯林灌木层高度、盖度呈现极显著负相关,与草本均高呈显著正相关;4)各杜鹃群落对旅游干扰有不同响应,为保持杜鹃群落稳定性,应在花季适当分流,严格控制杜鹃纯林的重度干扰.

生境影响植物花部特征的分化.为探究不同人为干扰强度生境是否影响杜鹃花特征分化和资源分配,以及不同颜色杜鹃花分布情况,该研究以百里杜鹃保护区高、中、低人为干扰强度生境的马缨杜鹃、迷人杜鹃和露珠杜鹃为实验材料,采用五点取样法统计不同生境杜鹃花的植株数量,游标卡尺测量花部特征,光学显微镜统计花粉数,海洋光谱仪测定花色的反射光谱,Gephi软件绘制植株数量的网络图.结果表明:(1)迷人杜鹃植株数量显著多于马缨杜鹃和露珠杜鹃.(2)低强度干扰生境中,马缨杜鹃的营养器官和繁殖器官特征指数大于高、中强度干扰生境;不同干扰强度生境对迷人杜鹃花部特征的影响不明显;中、低干扰强度生境露珠杜鹃的营养器官和繁殖器官特征指数显著大于高强度干扰生境.(3)马缨杜鹃和迷人杜鹃的花色在400～500 nm波长有较高的反射,露珠杜鹃的花色在400～700 nm波长有较高的反射.(4)在高、中强度干扰生境中,迷人杜鹃与其他两种杜鹃花分布紧密,在低强度干扰生境中马缨杜鹃和迷人杜鹃分布更紧密.该研究对杜鹃花的种群管理和生物多样性保护提供重要的理论基础.

为探明黔西北地区不同杜鹃灌丛群落特征和物种多样性变化,本研究以5个不同的杜鹃群落为研究对象,分析了物种组成、重要值和多样性指数.结果表明,5个群落共有33种植物,属16科23属,灌木层和草本层分别有27种和6种;优势种和共优势种植物分别为小果珍珠花、小果珍珠花+露珠杜鹃、小果珍珠花+露珠杜鹃、露珠杜鹃、露珠杜鹃+黄山杜鹃.5个杜鹃灌丛群落灌木层的α多样性指数差异明显,灌木层的Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数均表现为露珠杜鹃+黄山杜鹃灌丛群落(V)最大,小果珍珠花灌丛群落(I)最小;Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均表现为小果珍珠花+露珠杜鹃灌丛群落(Ⅱ)最大,小果珍珠花灌丛群落(I)最小.露珠杜鹃+黄山杜鹃灌丛群落(V)有进一步演替为亚热带常绿阔叶林的趋势.杜鹃属植物覆盖度大的临近群落的Whittaker指数、Jaccard指数和Sorenson指数值均较覆盖度小的临近群落大.