玉簪(Hosta plantaginea)花期性分配研究

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性分配理论是进化生态学领域最重要和最成功的理论之一,它主要研究繁殖资源在雌雄两个性别之间的最优分配问题。本研究在重庆南川银杏林场,通过野外观察和采样分析对常见的林下植物玉簪(Hosta plantaginea)的个体水平上的性分配;花序水平上的性分配;雌雄功能间、花大小与数量间的权衡等方面进行研究。进一步完善生殖生态学中的性分配研究,并为玉簪的深入研究提供理论依据。本研究结果如下:(1)用株高代表植物大小时,玉簪的雄性投入(r=0.484,p<0.01)、雌性投入(r=0.564,p<0.01)和吸引结构(花瓣)投入(r=0.237,p<0.05)都随着植物大小的增大而增加;同时,用花序大小代表植物大小时,玉簪对雄性投入(r=0.277,p<0.05)、雌性投入(r=0.444,p<0.01)和吸引结构(花瓣)投入(r=0.160,p<0.05)也是随着植物大小的增大而增加。较大的植物体意味着具有较多的总资源量,对繁殖部分的投入也较高,这可保证资源的充分利用,不会因为单一部分的增加而造成资源的浪费。(2)在个体水平上,使用数量指标表示性分配(P:O)时,不管用株高(r=0.061,p=0.672)还是花序大小(r=0.210,p=0.144)代表植物大小,玉簪都没有表现出大小依赖的性分配;但使用生物量指标表示性分配(雄蕊/(雄蕊+雌蕊))时,用株高(r=-0.266,p<0.05)和花序大小(r=-0.393,p<0.05)代表植物大小,玉簪均表现出大小依赖的性分配。(3)在花序水平上,使用数量指标表示性分配(P:O)时,玉簪表现出现基部偏雌,顶部偏雄的性分配;但使用生物量指标表示性分配(雄蕊/(雄蕊+雌蕊))时,玉簪的性分配不依赖位置变化。(4)玉簪并没有表现出资源在雌雄功能间负相关,相反,在花期不管用数量指标(r=0.431,p<0.01)还是生物量指标(r=0.861,p<0.01),植物对雌蕊、雄蕊投入都成显著的正相关。个体获取资源的能力的差异,权衡存在于多个性状(不止雌雄功能)等原因,导致雌雄功能的投入存在正的相关是非常可能的。这需要更多试验去验证。(5)花大小与数量间的权衡也没有检测出来(r=0.248,p=0.164),但是在采用偏相关方法控制植物个体大小后,花大小与花数目之间表现出一定的负相关趋势(偏相关系数小于0)但不显著。植物个体大小(资源获取能力)的巨大差异完全有可能掩盖了真实的权衡。这需要更多试验去验证。(6)数量指标和生物量指标是性分配研究最常用的指标,在本研究中,个体水平(数量指标物无、生物量指标有)和花序水平(数量指标有、生物量指标无)均出现不一致的结果。这说明了:在植物的性分配研究中,我们需要尽可能选择多个指标(除外还有N、K等)来研究,单个指标存在着局限性,很可能不能揭示出植物资源在雌雄功能间的分配格局。
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