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北碚榕(Ficus beipeiensis S.S Chang)形态特征与繁殖生物学研究

陈龙  
【摘要】:北碚榕(Ficus beipeiensis S.S Chang)隶属于桑科榕属聚果榕亚属,雌雄异株,仅分布在重庆市北碚区北温泉附近的石灰岩壁上,据调查野生植株仅有5株(1雄4雌),能进行正常的有性生殖过程,并能产生具活力的种子,传粉小蜂也能够维持自身的种群数量,但是在野外并没有发现幼苗,本文从形态学、生殖生物学、传粉生物学等方面对北碚榕的形态特点和传粉机制展开较为深入的研究,探讨其野生植株数量稀少的原因,为该物种的保护及种群个体数量的恢复提供科学依据。 结果表明: 1、北碚榕雌雄植株在叶子形态和隐头花序的形态等方面差异显著。雄株叶近对生,纸质,卵圆形,先端渐尖,基部圆形,边缘有锯齿;雄花序着生在无叶的老茎或主干上,直径3.90+0.44cm(SD),顶端凹陷。雌株叶硬纸质,倒卵状披针形或长椭圆形,先端渐尖,基部楔形,雌花序着生在无叶的老茎或有叶的嫩茎上,直径1.51±0.25cm(SD),顶端凸起。 2、雄花序在生长周期上可分为雌前期、雌花期、间花期、雄花期和花后期;雌花序可分为雌前期、雌花期、间花期和花后期。在不同时期,雄花、瘿花和雌花的形态特征不一样,这与其传粉者的行为密切相关。雄花183.29±31.39(SD)朵,仅具两枚雄蕊,具花梗,花药2裂;花被片4,基部合生,呈倒卵形,黄色;基部有残留雌蕊的花柱;瘿花4323.37±118.69(SD)朵,有花梗或无花梗,花柱大约与子房等长,花柱顶生,柱头呈喇叭状,子房倒卵形,白色:花被片3—4片,基部联合,呈卵形或倒卵形,紧紧包裹子房,呈淡红色或粉色;雌花1541.45±191.68朵(SD),花被片4,倒卵状披针形,红色,有梗或无梗;柱头排列紧密呈棒状,白色;花柱被毛,花柱侧生;子房球形。 3、雄花在发育过程中出现一个两性花时期(雌花期一雄花期),持续时间长,其雌蕊在形态上类似于瘿花;即处在间花期时的雄花具有1—4枚雄蕊,基部有一枚雌蕊,其中雌蕊结构完整有柱头、花柱、子房,子房中有胚珠。当雄花序进入雄花期后,此时的雄花发育完全,雌蕊在雄花发育的过程中逐渐退化,最终只剩残留的柱头。两性花比例约为86.9%,其中两性花至少有1枚雄蕊。 4、隐头花序生长是一个连续的过程,在每年的8—-9月,雌花序的数量将达到高峰,为全年最高(数量4700左右),此时大部分花序(80.2%)处于雌花期,等待传粉小蜂进入,授粉成功的花序内部将会有果实的产生,形成果实的榕果会继续挂在枝条上,而没有授粉成功的榕果将会凋落。雄花序的数量在7—8月达到高峰(数量130左右),部分花序(45.2%)处于雄花期,此时,雄花发育成熟,传粉小蜂羽完成交配后爬出,寻找新的花序进行产卵,在寻找的过程中,部分传粉小蜂会进入到处于雌花期时的雌花序中,为北碚榕完成传粉。雄花序数量在高峰期后急剧下降。总体而言,北碚榕花序数量一年只存在一次高峰,时间在7—-9月,此时节也是传粉小蜂活动相对频繁的季节,在其他月份数量则较少。 5、通过观察研究发现北碚榕中只有一种榕小蜂,即传粉小蜂Ceratosolen sp.,睢蜂黑褐色有翅,雄蜂黄褐色无翅;传粉小蜂羽化成熟的季节在7—-8月,在传粉小蜂成熟的季节,重庆北碚的温度可达39—40℃,由于干旱导致很多榕果缺水凋落,发现内部有大量死亡的传粉小蜂。选取此时凋落的榕果,统计传粉小蜂数量,算出平均值,计算死亡量,结果显示:死亡率可达70%。 6、雄花序内有瘿花4323.37±118.69(SD)朵,虫瘿数量为716.87±103.81个(SD),虫瘿形成率为16.58%4±14.75%(SD),变化范围在6.20%—31.20%。传粉小蜂的出蜂量为630.04±121.81(SD)只,雌蜂多雄蜂少,性别比例约为0.1168±0.0239(SD);另外,雌株内有雌花1541.45±191.68(SD)朵,果实数目为39523±103.77个(SD),结实率约为25.64%±54.13%(SD),变化范围2%—70%,这与传粉小蜂进入数量和所携带花粉数量呈正相关。通过观察发现,单果进蜂数量大约1—3只,进入雄花序的传粉小蜂数量平均比同一时间进入到雌花序中要多。 7、北碚榕种子呈椭圆形,黄色,内部具有完整的胚,但在自然情况下没有观察到种子萌发和幼苗的形成,原因是由于种皮太硬无法充分吸水,在室内对种子进行萌发实验,结果表明:常规条件下直到35d后种子无任何变化,但是用酸蚀处理后,种子在第7d便可萌发,萌发率可达85%。 8、比较在形态上相似的两种榕树——大果榕(F.auriculata.)和苹果榕(F.oligodon.),无论是花的数量还是长度上都表现出非常大的差异,北碚榕有着独特的生存条件和分布区域,与大果榕和苹果榕在分布上并不存在重叠,但是北碚榕雄株的叶形与大果榕相似,雄株的榕果与大果榕和苹果榕相似,从这点而言,北碚榕与大果榕和苹果榕存在较近的着亲缘关系,今后可以在分子生物学上继续验证这三种榕树的亲缘关系。


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