花色是最为关键是花部性状之一,相对于花气味的挥发性和难以定位性,花色往往是大多数传粉动物最终定位花朵的信号。被子植物的花朵颜色丰富多彩,由于花色在传粉关系中的重要性,因此花色性状在被子植物的多样化中无疑扮演着重要的角色。与之对应的,传粉动物,特别是占传粉动物绝大多数的昆虫的视觉系统与人类的不同,并在不同的传粉动物间也有差异。本课题试图通过研究花色在昆虫（蜂类）视觉下的多样性,特别是加入人类看不见的紫外波长下的光线为切入点,探究在紫外光下植物花朵呈现出来的花色式样。从而更加准确的理解昆虫视觉下,昆虫与植物花朵互作的视觉基础,加深对花色的理解。国内缺乏在昆虫视觉模型构建下对花色的研究,我们的研究试图填补这一空白。我国是世界上植物多样性最丰富的国家之一,中国西南山地是世界上生物多样性热点地区,拥有世界上最为丰富的高山植物。本研究通过最新的伪彩色摄影技术（False color photography）对滇西北玉龙雪山高海拔亚高山和高山草甸的植物花朵进行拍照,通过照片处理研究紫外花色式样的多样性,分析紫外花色式样的海拔分布格局;探索高海拔地区是否有新的紫外花色式样;并检验高海拔地区花朵是否存在对高紫外（UV）辐射的色彩保护策略。研究取得了一系列新的进展:完成了 326种植物的植物花色拍照和分析,发现32%的物种（103种）具有紫外花色式样,但没有海拔变异规律;发现了一类新的紫外花色式样和花拟态机制——花蜜拟态;发现高海拔环境中植物花朵花瓣正反面其紫外色的呈现差异,是一种对高UV辐射的适应性。1.植物紫外花色式样多样性及其海拔分布格局研究完成了玉龙雪山6个海拔段（2700-4200米）326个物种的伪彩色照片拍摄和分析。紫外花色式样定义同一朵花上有显著的紫外吸收和反射,因此将紫外花色式样分为以下三种类型:紫外靶心（bull’s eye）、花蜜拟态（Nectar mimicry）以及其他类型（花朵有UV差异但是不能归类为前两个类型）。研究发现32%的物种（103种）具有紫外花色式样。海拔分布格局表明,三种不同类型的紫外花色式样并不呈现明显的海拔格局,不同海拔均有出现不同类型的紫外花色式样。研究证实紫外花色式样并不是在所有植物中出现,在种间并不呈现随海拔增加的趋势,因此不支持紫外花色式样在高海拔高UV辐射环境中增加的假说。2.新类型的紫外花色式样——花蜜拟态（Nectar mimicry）利用伪彩色摄影技术发现了一类新的拟态现象,花蜜拟态。我们发现,花部的一些细微结构,如梅花草属退化雄蕊的顶端和虎耳草属植物的腺点在光亮区域（glossy area）呈现出对光线强烈的反射,而与邻近非光亮区域（adjacent non-glossy area）的吸收形成强烈的反差。这种反射与花蜜液滴的反射原理一致,是由于镜面角度（mirror-angle）造成的,因此可以将其划分为一类新的拟态现象,这种拟态在人肉眼下没有明显的差异,并且与背景色相（color hue）无关。对该结构在UV、绿光、蓝光提取其RGB值发现,光亮区域在这三段波长下的RGB值都明显大于邻近的非光亮区域,并且在紫外光波长下是差异最大的。虽然由镜面角度造成该现象的结构非常微小,但是部分已有研究证明一些蝇类、蜂类可以识别纳米级的结构,因此这种拟态是花内部不同部位间的拟态现象（within flower mimicry）,这种拟态结构是一种蜜导,引导传粉昆虫进一步定位花蜜的位置。3.紫外花色对花粉保护功能的检验紫外花色式样所呈现出来对紫外光的吸收与反射能告诉我们在一朵花上对紫外光吸收的花色素主要存在于哪些位置,而这些对紫外光吸收的色素早已被证明可以有效减少紫外光带来的损伤,因此检验紫外花色式样在花朵正反面的分布并试图解析是否其对花粉有保护作用。我们对43个物种采集了花朵花瓣正反面的紫外照片,并且从紫外照片中抽提出了对紫外光的反射数据进行分析比较。研究发现在植物花朵中,花瓣的正反面呈现出颜色差异最主要的原因是由于花瓣正反面对紫外光的吸收和反射差异造成的。花瓣正反面对紫外光的反射与吸收呈明显差异,花朵花蕾期紫外吸收的反面可以有效保护花粉免受紫外辐射的伤害。