鹅掌楸访花昆虫及花香成分对蜜蜂访花的影响文献综述

 2022-07-05 15:26:03

文献综述:鹅掌楸属传粉生物学研究进展

传粉生物学是研究与传粉有关的各种生物学特性及其规律的学科,在传粉生物学中,按照传粉媒介的不同,可将显花植物的的传粉机制分为两大类:生物传粉;非生物传粉。生物传粉包括各类昆虫传粉和脊椎动物传粉;非生物传粉主要包括风媒传粉和水媒传粉[1]。在生物传粉中,植物与传粉者之间存在着复杂的关系:植物依靠昆虫传递花粉和进行其他生命活动;昆虫依靠植物获得生活场所和生活物资[2]。近年来的研究将昆虫与植物间的互作划分为9种类型,其中植物与昆虫之间的传粉互作最为人们熟知[3]

  1. 植物传粉昆虫研究现状
    1. 传粉昆虫种类

传粉昆虫种类繁多,主要分属于膜翅目、双翅目、鞘翅目、半翅目、鳞翅目、直翅目和缨翅目。其中膜翅目占全部传粉昆虫的43.70%,双翅目占28.4%,鞘翅目占14.1%,半翅目、鳞翅目、缨翅目和直翅目所占比例极小[4]

从地质年代的记录以及采食特点来看,鞘翅目作为传粉昆虫中最古老的类群之一,约有35万种,统称为甲虫[5]。甲虫体壁光滑,不易携带花粉,且飞行能力较差,不能准确的飞落到要访问的花朵之上。甲虫口器较短不适合取食花蜜,但适合咀嚼花粉。因此借助甲虫进行传粉的植物的花朵大多具有构造简单、体型较大、无蜜腺、气味强烈和花粉易采食等特点。甲虫传粉的植物一般较为古老,例如木兰科(Magnoliaceae)的木兰属(Magnolia)和林仙科的Zygogynum[6]。但是目前的研究发现,甲虫也能为一些较为进化的物种传粉,例如兰科的Ceratandra grandiflora属就能借助甲虫进行传粉,并且在实验中证明花色也能吸引甲虫的到来[7]。目前常见的传粉甲虫主要集中于天牛科(Cerambycidae)、叶甲科(Chrysomelidae)、金龟甲科(Scarabaeidae)、叩头甲科(Elateridae)和郭公甲科(Cleroidea)。

鳞翅目虽然最为昆虫纲的第二大目,共约14万种,分为蝶类和蛾类两大种,但是作为传粉者的却很少。蝶类和蛾类口器均为虹吸式,善于吸食花蜜,蝶类常在白天出行,视觉强于嗅觉,故喜欢色泽鲜艳的花朵;蛾类多数在夜间觅食,飞行能力强,场徘徊于花朵,从夜间开放的颜色浅淡(多为白色)和香味浓郁的花朵内取食花蜜。他们两大类在取食花蜜的同时,体表携带花粉帮助植物完成传粉工作。

膜翅目作为昆虫纲第三大目,虽然重量善于鞘翅目和鳞翅目,但是确实自然界传粉昆虫中种类最多,数量最大的类群,膜翅目包括各种蜂类和蚁类昆虫。膜翅目中的蜂类与植物在漫长的生物协同进化种,其形态特征和生理及行为上的特点,使得蜂类在自然界中的传粉能力最为突出。蜜蜂类具有较长的口器和特有的采粉结构(花粉篮和腹毛刷),这些特有的形态结构使得蜜蜂类在吸食花蜜的适合能够不伤害花朵。由于蜜蜂类在幼虫期和成虫期均需要以花粉和花蜜为食,对花粉和花蜜的需求很大,所以蜜蜂类能保持较高的访花频率,从而达到较为明显的传粉效果[8]。李稚等在对桂花(Osmanthus sp.)访花昆虫的研究中发现,桂花盛开期蜂类的访花频率高达55次/h即使是末花期,蜂类的访花频率都达30次/h[9]

双翅目昆虫在传粉昆虫种占据着第三大类的位置,分为蚊类和蝇类,大多数双翅目昆虫喜欢访问带有臭味(吲哚)的十字花科及伞形花科的植物,但是他们的传粉能力是在有限。

    1. 传粉昆虫生态作用

植物界中的有花植物一般都是固着生长的,其花粉传递需要借助于一定的外部传粉媒介,除了一些植物是依靠风和水来传播花粉外,绝大多数植物的或多都需要借助动物来进行传粉,大多数的传粉动物是为传粉昆虫。传粉昆虫在自然界中对维系野生植物群落和提高农业生产力上至关重要[10]

1.2.1传粉功能

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