昆虫携带花粉网络的构建及其与植物-传粉者互作网络的关系

昆虫的访问不等同于授粉,了解植物与传粉者之间的真实相互作用关系是构建传粉网络的关键步骤。本文阐述了昆虫携带花粉网络构建的关键因素和方法,分析了昆虫携带花粉网络与植物-传粉者互作网络的利弊以及二者之间的关系,以期两种网络可以相互补充,从而可以更好地了解植物与传粉者的相互作用关系以及群落物种多样性的形成和维持机制。

人工引入传粉者对油茶丰产的意义及潜在的生物安全

动物传粉在全球生态系统中提供重要服务,全球农业生产对动物传粉服务的需求稳定增长。油茶是我国特有的重要木本油料植物,栽培历史悠久,由于严格自交不亲和而高度依赖动物传粉。基于我国油茶产业发展的新形势,从资源分配和花粉限制等生态因素系统分析了油茶产量受限制的原因,提出油茶的传粉者限制效果等同于花粉限制效果,人工引入潜在的高效传粉者是解除油茶资源限制措施和传粉生态限制措施之间冲突、提高油茶产量的有效途径。论述了人工引入传粉者传粉服务的优势和挑战。对人工引入传粉者,特别是外来传粉者所面临的潜在风险和控制途径进行了梳理,提出从传粉生态服务解决油茶产量和质量问题的新思路。全文旨在为人工引入传粉者在油茶丰产中的作用提供理论与科学依据,以期促进油茶产业健康有序发展。

植物与传粉者物候错配效应研究进展

开花植物与传粉者之间稳定互惠模式的建立是维持互作双方种群适合度的关键。在全球变化的背景下,植物与传粉者对温度、融雪、人类活动等外界扰动的响应差异,易于引起两者关键物候期的不同步发生,由此可能减少传粉互作的重叠时间,改变相互作用的成本和收益,进而对两者的种群动态产生潜在的深远影响(即物候错配效应)。近年来国内外对植物花期与传粉者活动物候的错配研究主要集中在两方面:一是物候错配现象发生的原因及机制;二是这种物候错配带来的生态后果,尤其是对互惠双方种群动态的影响。但由于研究方法及数据获取等方面的局限性,物候错配研究仍存在一些薄弱环节,如物候匹配模式对环境变化的响应机制、传粉效率对错配效应的调节影响、物候数据获取的独立性等。本文综述了植物-传粉者物候错配效应的最新研究进展,并对未来的研究展望进行初步探讨,以期为物种多样性、动植物种群动态的合理预测等方面的研究提供有益的参考。

世界蜜蜂日FAO:保障蜜蜂与传粉者在自然界中的作用

2023年5月19日,联合国粮农组织(FAO)举行了一场全球性的活动来纪念2023年世界蜜蜂日。国际粮农组织总干事屈冬玉、斯洛文尼亚总统娜塔莎皮尔克.穆塞尔、中华人民共和国驻国际粮农组织代表广德福出席本次活动。

研究揭示传粉者如何应对植物毒素

一项新的研究表明,蜜蜂等传粉者会产生特殊的酶,可以对植物产生的防御性化学物质解毒。许多植物会产生生物碱来抵御食草动物,在它们的花蜜和花粉中也发现了这些毒素。一项由英国埃克塞特大学和拜耳公司联合开展的新研究检测了膜翅目几个物种的基因。值得注意的是,所有受测物种都能产生相同的一组酶(细胞色素P450酶的CYP336家族)来处理生物碱毒素。即这些物种差异很大,但它们有一个共同之处,那就是它们都有解毒生物碱的能力。尽管这些物种中的一些与某些重要生物碱如烟碱很少接触,但它们似乎保留了代谢生物碱的能力,几乎是它们遗传的一个方面,很像人类的尾骨或阑尾。

传粉者——这个世界需要你——读英国作家托尼、朱尼珀的《大自然为我们做了些什么》

笔者最近看了重庆大学出版社出版的《大自然为我们做了些什么》,其作者是英国环保主义宣导者,“地球之友”前负责人托尼·朱尼珀,这是一本自然科普书,也是一本警世之作。

锦带花的花粉活力、柱头可授性及传粉者的观察

在野外实地观测锦带花 Weigelaflorida Bunge A.DC. 的开花动态和访花者,在显微镜下观测柱头和花粉的形态及花粉-胚珠比,用TTC法测定锦带花花粉的活力,用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性.结果表明,锦带花的花粉活力在开花时达70%以上,且能维持3d,之后明显下降.锦带花的柱头在开花3h后多数呈白色、二裂、具可授性,柱头的可授期持续2～3d.柱头与花药之间有5.3±0.9mm的空间距离,自然条件下难于自花授粉.开花当天7:00～10:00之间访花者最丰富,开花第2天访花者减少,开花第3天时访花者更少.在锦带花上记录到的访花者隶属于膜翅目、鳞翅目和双翅目,其中,熊蜂和蜜蜂是主要传粉者.

全球气候变暖影响植物-传粉者网络的研究进展

植物与传粉者间相互作用,构成了复杂的传粉网络。目前,以气候变化为主要特征的全球变暖对植物-传粉者网络的影响备受关注,概述了近年来这方面研究的几个主要热点问题及其进展,和相关研究方法。并在此基础上,提出了气温持续上升背景下,植物-传粉者网络未来的研究趋势。当前研究的主要热点问题有:(1)气候变暖使植物、传粉者的物候发生变化,并通过影响植物的开花时间和传粉者活动时间,导致两者在物候时间上的不同步。(2)气候变暖导致植物、传粉者的群落结构变化,促使其地理分布向更高纬度和更高海拔扩散,这可能潜在的导致两者空间分布的不匹配。(3)植物和传粉者通过增加或减少其丰富度来响应气候变暖,可能导致传粉网络结构特征发生变化。(4)面对气候变暖导致植物和传粉者间物候和地理分布错配所引发的互作改变、甚至解体,传粉网络可通过自身网络结构及快速进化来缓冲和适应。在今后研究中,以下几个问题值得探讨:1)气候变暖对植物-传粉者网络影响的大时空尺度变异模式。2)多因素协同作用对植物-传粉者网络的影响特征。3)全球气候变暖对植物、传粉者物候匹配性影响的机理。

影响对叶榕及其传粉者繁殖的生态学因素

在西双版纳,分别统计了对叶榕(Ficushispida)雌花期雌雄果的进蜂量和花后期雌雄果繁殖的多个特征值,以此来探讨自然条件下,影响对叶榕及其传粉榕小蜂(Ceratosolensolmsimarchali)繁殖的因素。结果表明:单果内有效进蜂数量是影响种子生产和传粉榕小蜂繁殖的首要因素,而雌花期进果的传粉榕小蜂并不是都能全部进入果腔传粉或产卵,大部分蜂还未进到果腔就被夹死在顶生苞片层的通道里,能进入雌果内传粉的榕小蜂为(2.72±2.04)只·果-1,约占总进蜂量的52%;而在雄果里,能进入果腔的蜂量只有(2.08±1.65)只·果-1,占35%左右。由于雌果内的雌花显著比雄果内的雌花多,结合单果进蜂量雌多雄少的格局,最终单果生产的种子数量(1891.63±471.53)比传粉榕小蜂的数量(367.20±208.02)多5倍有余。在雌果里,供给传粉的雌花数量与所生产的种子数量之间呈显著的正相关,而没有接受到花粉或不能正常受精的雌花数量与种子数量呈显著的负相关。雄果不仅生产花粉,也是传粉榕小蜂繁殖的场所,在相关于传粉榕小蜂自身繁殖力的因子中,传粉榕小蜂产卵制造的瘿花数量对其种群数量有最大的影响;影响次之的是发育过程中死亡的个体数量,它可降低30%左右的传粉榕小蜂数量;影响排在第三位的是寄主的雌花数量。此外,3类非传粉者的存在,单果内平均可减少30多只传粉小蜂。

开花式样对传粉者行为及花粉散布的影响

理解植物花的特征可以从单花特征和群体特征两个层次入手。开花式样是植物的花在群体上的特征体现,通过在开花数目、开花类型以及花的排列上的变化,不同的开花式样对传粉者具有不同的吸引力,影响昆虫在植株上的活动,使花粉运动的方向发生相应变化,从而影响着植物最终的交配结果。此外开花式样随环境改变也会发生一些变化。本文介绍了开花式样研究的进展,对开花数目、开花类型以及花的排列等3个方面的已有研究进行了分别阐述,并提出开花式样研究应更多地考虑影响传粉的各种因素。

榕树-传粉者共生体系的协同进化与系统学研究进展及展望

榕树_传粉者共生体系是目前植物与昆虫协同进化研究中的典型模式之一。国内外已经开展了大量的相关研究 ,从不同方面探讨了其特殊的一一对应的共生关系。榕树_传粉者的专一性互惠共生关系中蕴含了与系统发育有关的多因子协同进化的机理 ,因此 ,进行系统发育研究将有助于更好地揭示榕树_传粉者的协同进化历史和理解二者的专一性互惠共生关系。本文简单地介绍了目前榕树及其传粉者共生体系的研究状况之后 ,论述了榕树_传粉者协同进化的系统发育分子生物学研究成果。同时针对国际上在榕属植物的传统的系统与分类研究中存在的一些分歧及榕树传粉者亚科分类不匹配等问题 ,回顾了榕属的分类研究进展及其与传粉者的关系。最后 ,结合我国榕树与传粉者共生体系的研究状况对我国榕属的重新分类和系统发育研究作了展望。

植物与传粉者相互作用的研究及其意义

生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和（蒋志刚等,1997）,不仅体现在物种类别的多样性,而且体现在生态过程的复杂多样。认识生物多样性,特别是试图了解生物多样性的起源和形成机制,离不开生物与环境、生物与生物之间相互作用的研究。

农田传粉者生物多样性及其与不同土地利用方式的关系

为探讨农田3类传粉昆虫(蜜蜂、蝴蝶、食蚜蝇)的群落结构与农田土地利用类型的关系,于2015年3月、2015年4月采用改良的陷阱法,采集长江下游南岸农田的传粉昆虫,对农田传粉昆虫群落结构进行研究。结果表明:2个采样时期共捕获传粉昆虫1 374头,分属6科共22种;其中蜜蜂13种,蝴蝶2种,食蚜蝇7种。优势种为意大利蜂(Apis mellifera Ligustica Spinola)、大隧蜂(Seladonia magnus Ebmer)、中华菜粉蝶(Pieris rapae Linnaeus)、大灰食芽蝇(Metasyrphus corolla Fabricius)、黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus de Geer)和凹带食蚜蝇(Syrphus nitens Zetterstedt)。油菜是否开花、油菜的种植面积均对农田传粉者个体数量、传粉者群落结构有影响;花期3类传粉昆虫群落的丰富度指数、均匀度指数、多样性指数均值均高于非花期;在时间动态上,表现出花期传粉者分布密度普遍高于非花期。CCA(典型关联)分析结果表明,油菜(开花作物)田是影响农田传粉昆虫群落结构的主要土地利用类型,其次是以荒地、田埂和沟渠为主的半自然生境。推测开花植物的比例可能是影响传粉昆虫群落结构的重要生物因素。

芭蕉科花蜜腺形态比较:兼论其与传粉者的关系

对狭义芭蕉科3个属的代表性种芭蕉(Musa basjoo)、象腿蕉(Ensete glaucum)和地涌金莲(Musella lasiocarpa)的花蜜腺形态进行了比较研究。结果表明它们的蜜腺属于隔膜蜜腺。雌花的蜜腺着生于子房的上部,胚珠的上方;雄花蜜腺占据了整个败育子房的位置。蜜腺结构由许多腔道组成,这些腔道在横切面上呈现出复杂的发散式迷宫状结构。这3种植物花蜜腺的栅栏状表皮细胞、维管束和蜜腺开口方式相似,而从纵切面和横切面上观察其结构存在一些差异。PAS反应显示象腿蕉泌蜜组织中淀粉粒含量高于其他两个种;芭蕉和象腿蕉的蜜腺腔里有许多纤维状物质存在。3种植物的传粉综合征多样化,花序和花的特征(如花序下垂或直立、苞片的颜色、泌蜜量和泌蜜时间等)和传粉样式之间有密切关系。它们的蜜腺结构和传粉者行为之间没有明显的相关性,但是胶质或水质的花蜜对传粉者的取食方式有一定影响。

露蕊乌头花蜜的花序内分布模式及其对传粉者行为的意义

以露蕊乌头(Aconitum gymnandrum)为研究材料,调查了花序内不同花的花蜜量和花序内的传粉者访花行为.结果显示,大部分花都具有少量的花蜜(0~0.5μL,均值0.199μL),且低花蜜的花在花序内随机分布,造成花序内局部相邻花之间的花蜜量无规律化,从整个花序水平来看,花蜜呈现从底部到顶部降低的趋势.花大小和花蜜量之间存在正相关关系.传粉者在一次访问中访问较少的花,其中49.0%的访问仅访问一朵花.传粉者往往从较低的位置开始访花并从较高的位置离开,表现出78.8%为"向上",21.2%为"混乱".预示花蜜分布模式可能解释观测到的传粉者行为,考虑到传粉者缩短访花路径和保持向上移动的方式能够增强植物的花粉输出和降低同株异花授粉的发生,观测到的花蜜分布模式可能进一步对增加露蕊乌头的雌性和雄性繁殖成功具有重要意义.

国际植物-传粉者互作委员会简介

组织简介国际植物-传粉者互作委员会(International Commission for Plant-Pollinator Relationships,ICPPR)是一个主要从事植物和传粉者相互关系研究的国际学术组织。该组织最初由瑞士蜜蜂生物学家安娜·莫里吉奥(Anna Maurizio)女士于1950年创立。安娜主要从事蜂蜜中花粉鉴定分析的研究工作,第一次提出了蜂蜜孢粉学(melissopalynology)的概念。1950年在瑞典斯德哥尔摩召开的第7届国际植物学大会期间,安娜倡导成立“国际蜜蜂植物委员会(International Commission of Bee Botany,ICBB)”并担任委员会首任主席。1985年,委员会更名为“国际植物-蜜蜂互作委员会(International Commission for Plant-Bee Relationships,ICPBR)”。蜜蜂是最主要的传粉昆虫,但除了膜翅目蜂类之外,双翅目蝇类、鳞翅目蝶类蛾类、鞘翅目甲虫类等也是十分重要的传粉昆虫;另外,还有一些鸟、蝙蝠、猴、熊、鼠等脊椎动物在取食花蜜和花粉过程中也能起到传粉作用。后来,为了包含更多的传粉动物,委员会于2011年改为现名“国际植物-传粉者互作委员会(ICPPR)”。

风箱果花粉生活力、柱头可授性及传粉者的观察

用TTC法研究了风箱果(Physocarpus amurensis)花粉的生活力,用联苯胺—过氧化氢法检测风箱果柱头可授性,在野外实地观测风箱果的访花者。结果表明:刚开花时花粉生活力达到90%以上,在干、湿两种保存条件下,花粉生活力都随着保存时间的延长显著下降。干燥条件下,生活力能维持3d,从第3天开始生活力显著下降,在第6天时丧失生活力。而湿润条件下,花粉仅保存1d就完全丧失生活力。风箱果柱头的可授性是在开花后第2天,持续大约3d。风箱果在自然条件下靠昆虫传粉,但是种类和数量稀少,访花频率极低,其中蜜蜂科昆虫是有效的传粉者。

东北地区植物花色类别与传粉者之间的相关性

花色一直被认为是吸引传粉者的诱物之一,是开花植物与传粉者长期相互选择的结果。作者统计了东北地区虫媒植物共计1 142种,同时利用出版物和网络资料提供的照片并比对标准色谱,确定这些虫媒植物花的颜色和色谱范围。发现在东北地区,单色系花中白色花所占比例最大,超过35%,黄色系和红色系次之,各占20%多一点,橙色花最少,仅占2%,其余为混合色系花,即一朵花或一个花序上的花有两种以上颜色。针对色谱分类结果以及东北地区常见的传粉昆虫的相关资料,讨论了花的颜色与传粉者之间的相关性。

叶下珠科花粉组织化学、花粉数和胚珠数及其与传粉者关系的研究

植物花粉中营养物质的储存形式以及单花的花粉数与胚珠数被认为与其传粉系统有一定的联系。本文研究了叶下珠科部分种类的花粉组织化学、花粉数和胚珠数,以及它们与传粉者之间的关系。结果显示:在叶下珠科内,植物花粉所含营养成分和传粉者之间存在相关性:蛾类传粉的类群主要属"淀粉型"花粉,蝇类和蜂类传粉的类群主要属"非淀粉型"花粉。蝇类传粉和蛾类传粉的植物花粉数没有一定规律。蝇类传粉的类群比蛾类传粉的类群胚珠数少,这可能是由于蝇类携带花粉能力及传粉精确性均较小,导致植物以减少胚珠数来适应的结果。对同一属内不同生活型植物的花粉数比较,发现乔木的单花花粉数高于灌木,灌木的单花花粉数明显高于草本。这可能是由于不同生活型的植株,其花朵大小不同,导致花粉数出现明显差别。另外,通过扫描电子显微镜对花粉形态的观察,发现蝇类传粉的类群和蛾类传粉的类群间的花粉表面纹饰存在显著差异。