两种高山植物的繁殖及其行为生态学研究

【摘要】： 本文选取生长于新疆天山Ⅰ号冰川附近的两种高山植物，即高山红 景天（Rhodiola coccinea（Royle） A.Bor.）和胎生早熟禾（Poa bulbosa subsp.vivipara（Koel.） Arcang.），通过观察在自然居群或人工居群的生长 发育和繁殖特性，对其进行了繁殖生物学及其行为生态学方面的研究， 研究结果如下： 1 高山红景天 （1）高山红景天为多年生雌雄异株植物，其繁殖方式包括有性繁殖和 营养繁殖两种，其有性繁殖的种子结籽率较低，营养繁殖能力强。 （2）高山红景天雌株在花芽分化时为单性。而雄株花芽分化时为两性， 其雌蕊的前期发育与雌株中的雌蕊相同，但在后期出现异常，其雌配子 体发育到四核胚囊时已全部败育，仅留雄蕊行使雄性生殖功能。由此认 为：高山红景天正处于由两性花向单性花进化的过渡阶段，属于亚单性 异株的性系统。 （3）根据两性利益冲突理论，高山红景天雌性和雄性生殖功能的分离 是由于在有限资源分配的情况下，为了更好的有效利用资源完成其生殖 功能，在其繁殖行为上所采取的一种适应性对策。 2 胎生早熟禾 （1）胎生早熟禾的繁殖方式具有性繁殖和营养繁殖两种，但其中以营 养繁殖为主，它包括从根状茎上产生分蘖和在小穗中产生的胎生苗作为 营养繁殖体两种方式。 （2）野外观察未见胎生早熟禾结种子。切片观察发现：其花芽分化及 雌、雄蕊发育前期基本正常，但在发育后期出现严重败育，小孢子败育 过程主要发生在小孢子母细胞减数分裂至小孢子刚形成时，大孢子败育 主要发生在大孢子母细胞减数分裂过程中。 （3）小穗的轴性顶端在分化出1-3朵小花后，并未完全停止生长，而是 由生殖生长转为营养生长，从而在小穗轴顶端直接分化。生长出胎生苗。 （4）胎生早熟禾的胎生苗从产生至第一片真叶从稗片中伸出，属于“异 养寄生”阶段，其生长所需营养全由母株提供；而随后从第一片真叶伸 出稻片至胎生苗脱落或从第一片真叶伸出稗片至随茎秆倒伏、定植生长 后直到母株的茎秆干枯，则属于“半异养寄生”阶段，其生长过程中所 需营养由母株和胎生茵自身光合作用共同提供。胎生苗生长过程中从母 株得到营养，对于胎生苗来说属于一种典型的觅源行为，而对于母株本 身来说则是一种亲代哺育行为和利他行为，这种行为对子整个种群的延 续和扩大是有利的。 6泊生早熟禾植株在不同生境下具有较大的表型可塑性。 m用 生茁的出现不能简单的认为是一种返祖现象，从其对环境的适 应方面来说，应该说胎生苗的这种繁殖方式具有适应进化意义。