收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

长白山地区访花昆虫与蜜源植物的协同适应

尚利娜  
【摘要】: 在漫长的进化历程中,植物花的结构不断变得复杂,颜色不断变得鲜艳,花中具有花蜜和花粉,大多数花具有香味,这些特征使植物向着更有利于招引昆虫的方向发展,而昆虫的形态结构和生活习性也相应地发生变化,向着便于采蜜传粉的方向发展。从而,在植物和昆虫之间产生了精巧而微妙的相互适应和协同进化关系。本论文以长白山地区为研究范围,对主要蜜源植物与四类重要访花昆虫类群之间的相互适应关系进行了研究,包括:主要蜜源植物花部综合特征(花的结构、颜色、花粉形态及花的气味)与重要访花昆虫类群的适应关系;重要访花昆虫类群外部形态(口器、携粉足等)、内部系统(消化道的形态结构)、微观结构(触角感受器的类型、数量、分布规律)与昆虫访花行为的适应关系。本研究可为开发新型昆虫引诱剂及授粉昆虫在设施农业领域中的应用提供了重要的理论参考。研究所采用的主要方法及结果如下: (1)对长白山地区12个市、县、镇及长白山自然保护区共计22个样地内的访花昆虫进行了野外采集、标本鉴定和文献检索,共获得访花昆虫452种,隶属于10目、74科、283属。其中,膜翅目蜜蜂科(蜜蜂属和熊蜂属)和隧蜂科昆虫、双翅目食蚜蝇科昆虫、鞘翅目天牛科(花天牛亚科)昆虫和鳞翅目蝶类昆虫为长白山地区重要访花昆虫类群。 (2)对长白山地区主要蜜源植物的访花昆虫类群调查显示,菊科植物的主要访花昆虫类群为膜翅目、双翅目和鳞翅目蝶类昆虫;蔷薇科植物的主要访花昆虫类群为膜翅目熊蜂属、鞘翅目花天牛亚科和鳞翅目蝶类昆虫;毛茛科、唇形科、豆科植物的主要访花昆虫类群为膜翅目昆虫;百合科、石竹科植物的访花昆虫类群为鳞翅目蝶类昆虫;伞形科植物的主要访花昆虫类群为膜翅目熊蜂属和鞘翅目花天牛亚科昆虫;败酱科植物的主要访花昆虫类群为双翅目昆虫;蓼科、罂粟科和牻牛儿苗科植物的主要访花昆虫类群为膜翅目和双翅目昆虫;柳叶菜科植物的主要访花昆虫类群为膜翅目和鳞翅目蝶类昆虫。 (3)对四类重要访花昆虫偏爱的蜜源植物的花朵形态及颜色分析显示,熊蜂偏爱访问具有圆锥花序、总状花序和聚伞花序的花;花冠类型以辐射对称、两侧对称为主;花色艳丽,常为黄色或蓝紫色。天牛访问的花多为圆锥、伞形、聚伞和伞房花序;花冠类型以辐射对称为主,多为旋转状或坛状,而非管状或唇形花;具有大量的雄蕊和花粉,通常缺少花蜜;由于天牛通常缺乏对颜色的洞察力,主要访问白色和黄色等淡色花,很少访问红色或紫色花。食蚜蝇偏爱访问具有头状花序和伞形花序的花朵;由于其喙管较长,可以访问筒形花,吸食花基部的蜜汁;对花色的选择能力较强,但多访问白色和黄色的花朵。蝶类偏爱访问具有头状花序和总状花序,色泽鲜艳的花朵。 (4)利用扫描电子显微镜观察了长白山地区主要蜜源植物的花粉形态,并分析了花粉形态与四类重要访花昆虫类群的关系。结果表明,熊蜂属昆虫和花天牛亚科昆虫偏爱访问的蜜源植物均具有长球形花粉,花粉粒较大,P/E值大于1.14,具三孔沟,表面具有网状纹饰。食蚜蝇科和蝶类昆虫对蜜源植物的花粉要求不高。 (5)利用气相色谱-质谱联用仪分析了长白山地区11种主要蜜源植物的乙醇提取物成分,并对其进行了比较。结果表明,蜜源植物花乙醇提取物成分在菊科、蔷薇科、伞形科、柳叶菜科和豆科之间未表现出显著的特异性,主要物质为酸类化合物,其次是酮类化合物和酯类化合物。11种花乙醇提取物成分中均含有1–羟基–2–丙酮、乙酸、甲酸、顺式–9,12–十八碳二烯酸和苯酚,且这些成分的含量分别在提取物总含量中具有相似的比例关系。可以推测这些成分对访花昆虫具有引诱作用。但对昆虫产生引诱性的是这些混合物中各成分的综合效果,还是其中的某一种物质起着主要的引诱作用,还有待于进一步的研究。 (6)通过对访花昆虫类群外部形态特征与访花的适应研究显示:①熊蜂较为粗壮;全身密被长而整齐的毛,能粘有大量花粉;嚼吸式口器,中唇舌较长,能从深花冠花的正中吸食花蜜;具有花粉筐,后足基胫节内表面具毛刷,能够携带大量花粉。②复眼通常较大并有很多小眼,使其能顺利地搜索到所需的寄主植物;翅发达且常有色,触角相对较长,通常丝状或锯齿状,多数位于头部顶端而非侧面,为花天牛携带花粉进行大范围的转移提供了可能。③食蚜蝇类可通过体毛粘附花粉;舐吸式口器能分泌涎液稀释浆状的花蜜以便自身的吸收;跗节具有化学感受器,对含糖液汁敏感。④蝶类为虹吸式口器,善于吸食花蜜;具有较发达的足,访花时常抓附于花上,粘有大量的花粉;视觉发达,倾向于访问色泽鲜艳的花朵。对于访花昆虫适于访花特征的研究,将有利于挖掘新的授粉昆虫。 (7)熊蜂属昆虫、花天牛亚科昆虫、食蚜蝇科昆虫和蝶类昆虫的消化道均由前肠、中肠和后肠组成。熊蜂属昆虫的蜜囊明显,内壁形成纵横的褶皱,容积较大,能够容纳大量蜜汁。中肠较粗,内壁由多条纵嵴组成,在嵴上有许多突起,能够增加中肠的表面积,有助于中肠消化液的分泌和对营养物质的吸收。花天牛亚科昆虫取食花粉和花瓣,嗉囊和中肠的内壁形成了许多乳状的盲囊。食蚜蝇科昆虫和蝶类昆虫主要取食花蜜等液体食物,其嗉囊内壁和中肠内壁较为平滑,主要起吸收的作用。 (8)熊蜂属昆虫触角上具有毛形感受器(A、B、C/ D)、锥形感受器(A、B)、腔锥形感受器、板形感受器和Bohm’s鬃毛;花天牛亚科昆虫触角上具有毛形感受器(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)、刺形感受器(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)、锥形感受器(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和Bohm’s鬃毛;食蚜蝇科昆虫触角上具有毛形感受器(Ⅰ、Ⅱ)和大量微毛;蝶类昆虫触角上具有鳞形感受器、星形感受器、毛形感受器(A、B)。毛形感受器为四类访花昆虫类群触角上共有的感受器类型,通常作为机械力感受器,因而可以推断其对于访花昆虫在花朵上的栖息起到重要的作用。此外,四类访花昆虫类群还各具有特异的感受器类型,推断其对识别特异花朵具有重要的意义。基于访花昆虫与植物的紧密联系,为了阐明不同类群嗅觉感受器的功能及作用,还需进一步对触角感受细胞的电生理学进行研究。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李文柱;;封面照片:访花昆虫短毛斑金龟Lasiotrichius succinctus(Pallas)[J];昆虫知识;2008年01期
2 红雨,刘强;芍药的访花昆虫和传粉昆虫[J];昆虫知识;2004年05期
3 方海涛;;蒙古扁桃的花部综合特征与虫媒传粉[J];阴山学刊(自然科学版);2006年03期
4 方海涛;斯琴巴特;;蒙古扁桃的花部综合特征与虫媒传粉[J];生态学杂志;2007年02期
5 秦元霞;夏长秀;李春玲;张宏宇;;柑橘访花昆虫名录[J];湖北农业科学;2011年06期
6 官昭瑛;吴艳光;袁海滨;任炳忠;;昆虫访花机制研究概述[J];吉林农业大学学报;2005年06期
7 任炳忠;吴艳光;杜秀娟;官昭瑛;李娜;袁海滨;;长白山北坡访花昆虫研究(Ⅲ)——访花昆虫多样性[J];东北师大学报(自然科学版);2006年03期
8 赖家业;潘春柳;覃文更;韦国富;;珍稀濒危植物单性木兰传粉生态学研究[J];广西植物;2007年05期
9 张文庆;杨沛;陈东;温瑞贞;;春砂仁的访花昆虫种类及其访花和筑巢行为[J];昆虫知识;2006年05期
10 郝锡联;任炳忠;吴艳光;杜秀娟;官昭瑛;李娜;;长白山北坡访花昆虫研究(Ⅱ)——访花昆虫种类与分布[J];吉林师范大学学报(自然科学版);2006年03期
11 任炳忠;官昭瑛;袁海滨;尚利娜;李娜;;大蓟鲜花提取物对访花昆虫的引诱性气味物质研究[J];东北师大学报(自然科学版);2007年04期
12 赵淑玲;姜双林;;子午岭林区紫斑牡丹传粉昆虫的多样性研究[J];陇东学院学报(自然科学版);2007年02期
13 王伟;戴华国;陈发棣;郭维明;;菊花花部特征及花冠精油组分与访花昆虫的相关性[J];植物生态学报;2008年04期
14 洪岚;沈浩;叶万辉;曹洪麟;;入侵杂草薇甘菊的传粉昆虫及其访花行为研究[J];华南师范大学学报(自然科学版);2011年01期
15 杜秀娟;任炳忠;吴艳光;袁海滨;;长白山北坡访花昆虫研究(Ⅰ)——吉林省访花食蚜蝇科昆虫23新记录种[J];吉林农业大学学报;2006年04期
16 王伟;刘勇;陈发棣;戴华国;;南京郊区小菊访花昆虫的行为与活动规律[J];生态学杂志;2008年07期
17 王定康;孙桂芳;翟书华;郭丽红;萧凤回;;青阳参花部特征及其传粉适应性[J];云南植物研究;2009年01期
18 柏国清;杨娟;黄兆辉;郭志刚;刘占林;赵桂仿;;东亚七筋姑的传粉生物学研究[J];西北植物学报;2009年06期
19 吴艳光;任炳忠;杜秀娟;官昭瑛;李娜;;长白山北坡访花昆虫研究(Ⅳ)——访花昆虫的访花行为[J];吉林农业大学学报;2006年06期
20 赖家业;潘春柳;覃文更;韦国富;;单性木兰花部综合特征及其传粉适应性[J];云南植物研究;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴宝成;杭悦宇;周义锋;赵亚美;高兴;顾子霞;;柴黄姜传粉生物学研究[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
2 杨坤;李恺;王群;张天澍;夏杰;蔡永立;;金樱子访花昆虫种类调查及其访花行为观察[A];2005年上海市动物学会学术会议论文集[C];2005年
3 黄修梅;郝丽珍;胡宁宝;赵清岩;张进文;;沙芥繁育系统和传粉生物学研究[A];中国十字花科蔬菜研究进展 2009——中国园艺学会十字花科分会第七届学术研讨会论文集[C];2009年
4 刘启新;惠红;李碧媛;;中国特有濒危药用植物明党参居群传粉生物学研究[A];药用植物研究与中药现代化——第四届全国药用植物学与植物药学术研讨会论文集[C];2004年
5 黄修梅;郝丽珍;王萍;刘杰才;赵清岩;霍秀文;李晓靖;胡宁宝;;沙芥传粉生物学研究[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
6 赵亚美;杭悦宇;吴宝成;高兴;周义锋;;湖北3种薯蓣属(Dioscorea L.)植物传粉生物学研究[A];中国植物学会植物结构与生殖生物学专业委员会、江苏省植物学会2007年学术年会学术报告及研究论文集[C];2007年
7 宁俊;吕建洲;;芍药传粉昆虫及其访花行为的初步研究[A];“基因、进化与生理功能多样性”海内外学术研讨会暨中国生理学会第七届比较生理学学术会议论文摘要[C];2009年
8 郝建华;强胜;刘倩倩;;菊科外来入侵植物三叶鬼针草的繁育系统[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
9 谭波;欧云峰;王英强;;姜属三组植物传粉生物学的比较研究[A];广东省植物学会第十九期学术研讨会论文集[C];2010年
10 王磊;严成;魏岩;尹林克;;密花柽柳的两季开花物候及传粉特性[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尚利娜;长白山地区访花昆虫与蜜源植物的协同适应[D];东北师范大学;2010年
2 刘炳亮;自然保护区旅游开发对不同扩散模式植物多样性的影响[D];北京林业大学;2013年
3 孙颖;百子莲繁殖生物学研究[D];东北林业大学;2009年
4 李群;蜀葵(锦葵科)传粉模式及锦葵科花柱弯曲进化机制研究[D];沈阳农业大学;2011年
5 王彦靖;松嫩草地及澳大利亚主要豆科牧草生殖生态学研究[D];东北师范大学;2011年
6 王利明;东北三省蝗亚目昆虫的分类研究[D];东北林业大学;2007年
7 阎雄飞;光肩星天牛成虫寄主选择“记忆”效应研究[D];北京林业大学;2008年
8 孙月琴;双条杉天牛成虫的感受器及对侧柏挥发物的行为反应[D];北京林业大学;2008年
9 杜秀娟;松果梢斑螟信息化学物质的研究[D];东北林业大学;2009年
10 郑政;针刺作用下肌肉活动的神经机制研究及一种针刺定量化方法的建立[D];中国协和医科大学;1997年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜秀娟;长白山北坡访花昆虫群落动态初步研究[D];东北师范大学;2006年
2 龙莎;黑龙江省帽儿山地区访花昆虫种类及其多样性研究[D];东北林业大学;2008年
3 吴艳光;长白山地区访花昆虫多样性及访花行为的研究[D];东北师范大学;2006年
4 王伟;小菊花部特征及花冠精油组分与访花昆虫的相关性[D];南京农业大学;2008年
5 潘春柳;珍稀濒危植物单性木兰生殖生态学研究[D];广西大学;2007年
6 刘乐乐;毛茛状金莲花的花特征变异、影响因素及表型选择研究[D];兰州大学;2012年
7 黄修梅;沙芥(Pugionium cornutum(L.))传粉生物学研究[D];内蒙古农业大学;2007年
8 王磊;新疆两种柽柳的两季开花结实特性及生态适应研究[D];新疆农业大学;2008年
9 贺海霞;濒危植物独叶草(毛茛科)的传粉生物学及繁育系统研究[D];陕西师范大学;2006年
10 杨坤;天童森林公园金樱子、连蕊茶和马银花的传粉生物学研究[D];华东师范大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者  胡唯元;任东:我对化石很痴迷[N];科技日报;2006年
2 山东省临沂师范学院 吴钦林;设施草莓变形果的发生与防治[N];河北农民报;2006年
3 本报记者 傅海军;大棚草莓畸形果的成因与预防[N];河南科技报;2006年
4 吕纪增;草莓出现畸形怎么办[N];农民日报;2005年
5 刘燕;草莓出现畸形怎么办[N];河南科技报;2007年
6 尹江勇;我省昆虫研究跃居国内前列[N];河南日报;2008年
7 邵中庆;大棚草莓畸形果原因何在[N];山西科技报;2003年
8 陈晨;如何防止保护地草莓出现畸形果[N];河南科技报;2007年
9 山东农业管理干部学院草莓开发研究所 黄喜明;大棚草莓畸形果的治理[N];山西科技报;2002年
10 常隆;扑虱灵[N];山西科技报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978