青藏高原东南缘不同坡向对陇蜀杜鹃花性状的影响

植物的花表型多样性是长期自然选择的结果,是植物对异质性环境的适应性响应.以青藏高原东缘的高山灌丛陇蜀杜鹃(Rhododendron przewalskii)为研究对象,分析花性状在不同坡向的变化特征及其相关关系,力求理解高寒异质生境下的植物适合度,加深对传粉生物学中生殖器官可塑性的认识.结果显示:(1)东坡的土壤温度及pH值均显著大于东北坡(P=0.02,P=0.001),其土壤容重显著小于东北坡(P<0.001),而其他土壤养分特征在坡向间无显著性差异.(2)陇蜀杜鹃的花大小在不同坡向具有显著性差异,即东坡(花管直径:22.74±0.15 mm;花管长度:19.86±0.56 mm)>东北坡(21.00±0.12 mm;18.31±0.34 mm);雌蕊长度在东坡显著大于其东北坡,但出管距离(柱头探出花管的距离)结果则相反;此外,柱头大小及形状在坡向间并无显著差异.花性状在个体间和坡向间变异均较大,其中柱头大小和出管距离变异系数在东坡和东北坡分别为最大,分别为29.13%、28.03%.(3)花管直径与花管长度、雌蕊长与花梗长、花柱长与雌蕊长和花梗长、子房与雌蕊长在两个坡向均为极显著正相关(东坡:P<0.001,P<0.001,P<0.01,P<0.001,P<0.001;东北坡:P<0.001,P<0.001,P<0.01,P<0.001,P<0.001);柱头大小与花柱长、雌蕊长、花梗长在东坡为极显著正相关(P<0.01,P<0.001,P<0.01);柱头大小与子房长在东北坡显著正相关(P=0.01),与柱头形状显著负相关(P=0.02).(4)花管直径与花管长度在东坡为异速生长关系,东北坡为等速生长关系;两个坡向上出管距离增加的速率均大于花管长度增加速率.传粉生物学功能性状间的权衡分析表明,东坡偏好增加花管直径,而东北坡偏好增加出管距离以增加繁殖成效.可见,不同坡向的陇蜀杜鹃种内花部性状的高变异性,有利于其在高寒生境中展示出较高的繁衍机会,性状权衡对坡向差异偏好响应有利于陇蜀杜鹃适应高山异质环境.