课题基金 / 基金详情

异种花粉落置作为潜在选择压力对植物生殖成功的影响

批准号:
32071535
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
方强
依托单位:
学科分类:
群落生态学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
方强

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
近年研究表明泛化传粉系统在自然界占主导地位,开花植物共用相同的传粉者,导致传粉者在不同植物间普遍的种间传粉。植物柱头的异种花粉对雄性和雌性生殖成功都可能有不利影响,具有潜在的生态和进化意义。如果异种花粉造成切实的生殖干扰,就可能是影响物种共存和群落构成的重要因素。目前植物-传粉者互作研究主要关注网络结构和动态,而忽视了传粉的直观结果——柱头落置的花粉种类和数量,以及对生殖成功的不同影响。本课题拟在物种多样性丰富的高山草甸,多群落连续多年调查柱头落置花粉种类和数量,分析同种和异种花粉在物种间、群落间和年际间的变化;结合群落构成、物种共存和花部结构等特征,分析影响种间传粉的因素。通过野外调查和授粉实验,定量分析不同来源的异种花粉对植物结实的差异影响。从群落水平研究植物-传粉者互利以及植物-植物传粉竞争,为深入理解物种共存和花部特征多样化提供新的视野,也有助于物种多样性热点地区的传粉者保护。
英文摘要
Recent studies have shown that generalized pollination system was dominated in nature, with flowering plant species sharing the same pollinators, which may lead to frequent interspecific visitation and pollination between different plant species. The deposition of heterospecific pollen on plant stigmas may have adverse effects on both male and female reproductive success, with potential ecology and evolution implications. If the heterospecific pollen decrease the reproduction success, it may be an important factor in shaping the species coexistence in communities. By far, the studies of plant-pollinator interactions mainly focus on the network structure and temporal dynamics, while ignoring the intuitive results of pollination, the species composition and quantity of pollen grains that deposited on the stigmas, and the various effects on reproductive success for each pollen species. This proposal is intended to investigate the compositions and quantities of pollen grains on the stigma for consecutive years in alpine meadows with rich species diversity, and to analyze the variation of pollen deposition among species, communities and years. By investigating the community composition, species coexistence and flower traits, to test the factors that related interspecific pollination. Combined with field investigation and artificial pollination experiment, we will test the various effects among different heterospecific pollen grains on species reproduction. Studying plant-pollinator mutual benefit and plant-plant pollination competition at community level, will provide a new perspective in understanding species coexistence and flower trait diversification, and also be contribute to pollinator protection in the hot spot of species diversity.
自然界中普遍有多种植物同时开花,这些开花植物共用相同的传粉者,导致传粉者在植物间普遍的种间传粉。植物柱头的异种花粉对雄性和雌性生殖成功都可能有不利影响,具有潜在的生态和进化意义。如果异种花粉造成切实的生殖干扰,就可能是影响物种共存和群落构成的重要因素。我们通过在多个亚高山草甸的多年调查,分析了植物-传粉者互作网络、植物-植物的种间花粉传播网络、植物柱头落置花粉的年际动态,以及花粉落置的种类和数量与生殖成功的关系。首先,结果表明花粉传播网络的年际变化小于植物-传粉者互作网络,且植物在花粉传播网络中的位置更稳定,说明植物之间有年际稳定的种间花粉传播。基于访花观测和传粉者携带花粉互作网络的对比研究发现,传粉者共享程度对异种花粉传播具有正效应。随后,通过调查甘西鼠尾草柱头花粉落置的空间动态及其对生殖成功的影响,发现同种花粉显著促进了种子产量,而异种花粉则表现为负效应,且不同来源的异种花粉影响强度有差异,说明了异种花粉传播的空间异质性可能导致不同的选择压力,为理解植物繁殖策略提供了直接证据。最后,通过调查19种植物的柱头异种花粉比例的时空稳定性,发现异种花粉落置的比例是物种固有特性,且高异种比例的物种表现出更低的变异性,阐述了植物面对种间花粉传播的“耐受”和“避免”的不同生殖策略。此外,通过贵州亚高山草甸的多年调查,揭示了植物的传粉者共享程度、花色差异和系统发育距离对异种花粉传播的作用,结果表明传粉者共享增加了种间花粉传递,但花色差异显著减少了异种花粉的传播,而系统发育距离未表现出显著影响。以及,通过十年的数据分析发现,尽管植物-传粉者网络在年际结构上相对稳定,但降水减少加剧了传粉者间的竞争,温度升高减少了植物的传粉者共享程度,导致网络更加特化,结果阐述了气候变化对传粉网络结构和功能的影响。本项目通过系统研究植物-传粉者互作、异种花粉传递与植物繁殖成功的关系,揭示了植物间竞争与互利的动态平衡机制,为理解植物群落多样性维持的生态和进化机制提供了新的理论基础。
空间位置对开花群落中物种之间传粉竞争的影响
  • 批准号:
    32371602
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    方强
  • 依托单位:
传粉者在同域开花物种之间的混访和花粉传递网络的动态研究
  • 批准号:
    31670434
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    方强
  • 依托单位:
高山草甸群落传粉网络的动态结构及构建机制
  • 批准号:
    31300451
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    方强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金