对中国南部粗叶榕-榕小蜂种间关系在地理尺度上的理解

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榕属植物与传粉昆虫榕小蜂互利互惠关系是迄今为止所知的联系最密切的互利共生系统。榕小蜂为榕树传粉,榕树为榕小蜂提供繁衍和栖息的场所,这种共生关系已延续了几千万年。榕树与榕小蜂的共生系统中还有非传粉小蜂等其他寄生者,因此,整个榕与榕小蜂共生体系就是一个小型的生物群落。  本论文以粗叶榕共生系统为研究对象。粗叶榕是雌雄异株榕树,雌株产生雌花序果,即雌性隐头花序,内仅着生长形花柱的雌花,经榕小蜂传粉后产生种子;雄株产生雄花序果,及雄性隐头花序,内着生短柱雌花和雄花。短柱雌花也称瘿花,供榕小蜂产卵形成虫瘿。目前对互利共生系统在地理变异上的适应还少有研究,本研究旨在验证共生适合度在地理尺度上是否存在形态和繁殖特征上的差异,并联系环境因子,解释环境因素如何通过植株产出以及开花同步性程度来实现对互利共生适合度在地理变化上的调节。  经过两年的野外及统计分析调查,主要结果如下所示:  1.北部居群(福建省宁德市和沙县、江西省下七乡)粗叶榕植株较为粗壮,北部居群的花序产量与南部居群(广东省广州市和肇庆、广西南宁、海南定安县和万宁)无显著差异。所调查的八个居群的雌花序直径及厚度均显著小于雄花序,说明雄花序的花序壁增厚增加了非传粉蜂的产卵难度;北部居群花序直径显著大于南部居群,理论上能产生更多的种子和小蜂。  2.雌花序雌花数在北部居群三个居群(下七、沙县、宁德)显著大于南部五个居群(广州、肇庆、南宁、定安、万宁)。种子产量在居群间的差异性与雌花序雌花数相类似,即雌花序雌花数与种子产量相关性呈正相关关系。  3.雄花序雌花数在居群间差异性与雌花序雌花数的差异性较一致,差别体现在2014湿季雄花序雌花数在北部居群的下七与南部的南宁、肇庆、广州居群的差异不显著。共生小蜂总数包括传粉蜂和非传粉蜂后代数量,共生小蜂总数在南北居群间差异性不稳定,同季内各个居群无明显的变化规律,但北部居群依然占优势;在四次调查期间有5个居群变化较为稳定,分别是下七、沙县、广州、南宁,这几个居群的共生小蜂总数在干季与湿季之间的变化没有显著差异。传粉蜂后代数量变化规律与共生小蜂总数类似,北部居群的传粉蜂后代数量占优势,而传粉蜂繁殖力在居群水平上无显著的变化。  4.雄花序雌花数与共生小蜂总数、传粉蜂后代数量均无相关关系,传粉蜂后代数量与繁殖力亦无显著相关关系。可能与传粉蜂产卵过程受到诸多外界干扰因素影响产卵成功率有关。野外调查结果并不能说明三者之间是否存在数量关系。  5.在2013和2014干季,雄花序直径和厚度与月平均气温呈负相关关系。  6.粗叶榕开花同步性较低,榕小蜂在任何时候都能找到接受期的花序进行产卵或传粉,维持了互利共生系统的稳定。  7.北部居群的粗叶榕花序产量、花序同步性较低,与本研究提出的在分布区边缘榕树花序产量和开花同步性增加这两个假设不一致。而雌花数、种子产量、共生小蜂产量、传粉蜂后代数量的变化规律与假设一致。
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