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两种高山植物的繁殖及其行为生态学研究

赵学强  
【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。


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