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A study on morphology of pollen carried on the body of Hoplitis pyrrhosoma

火红拟孔蜂蜂体携带花粉形态的研究



全 文 :第 24卷 第 2 期             植   物   研   究 2004年 4月
Vol.24 No.2            BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH April  2004
火红拟孔蜂蜂体携带花粉形态的研究
高艳春1 张丽香2 刘 强3** 王振兴1 王平平3
(1.内蒙古师范大学生物系 ,呼和浩特 010022)
(2.天津农学院农学系 ,天津 300384)
(3.天津师范大学化学与生命科学学院 ,天津 300074)
摘 要 野外调查火红拟孔蜂采访植物种类 ,采用扫描电子显微镜研究火红拟孔蜂采访植物及雌蜂
腹毛刷上携带花粉的形态 。结果表明该蜂采访植物有 20多种 ,其中蜂体携带花粉种类有 14种 ,还
有7种未能确定到种;远多于直接观察到采访的植物(10种)种类。蜂体花粉包括蒺藜科 、豆科 、藜
科 、旋花科 、百合科 、胡颓子科等 ,花粉形态长球形 、近球形 、三角形 、扣合状等 4种类型;纹饰包括网
状 、穴状 、条纹状 、颗粒状 、脑纹状 5 种纹饰类型。蜂体花粉中的比例以四合木最大;说明对濒危植物
四合木的异花授粉具重要意义。
关键词 火红拟孔蜂;花粉形态;采访植物
A study on morphology of pollen carried on the body of Hoplitis pyrrhosoma
GAO Yan-Chun1 ZHANG Li-Xiang2 LIU Qiang3** WANG Zhen-Xing1 WANG Ping-Ping3
(1.Department of Biology , Inner Mongolia Normal University ,Huhhot 010022)
(2.Department of Ag ronomy , T ianjin Agricultrue College, Tianjin 300384)
(3.College of Chemistry and Life Science , Tianjin Normal University , T ianjin 300074)
Abstract  Investigate interviewing plants of Hoplitis pyrrhosoma in the field and study these plants pollen
morphology w ith scanning electron microscope.Morphology of pollen carried on the female bee s body is also
studied.Results indicated that the bee s foraging plants are more than 20 species of which 14 species have
been identified and the others have not been identified.Pollens carried on the bee s body belong to Zygophyl-
laceae , Leguminosae , Chenopodiaceae , Convolvulaceae , Liliaceae and Elaeagnaceae.There are long spherical ,
close spherical , triangular pollens.Pollen veins are variform , such as reticulate , foveolate , striate , granulate ,
cerebroid and so on.
Key words Hoplitis pyrrhosoma;pollen morphology;interviewing plants
火红拟孔蜂(Hoplitis pyrrhosoma Wu.)隶属于
膜翅目(Hymenoptera),蜜蜂总科(Apoidea)切叶蜂科
(Megachilidae)切叶蜂族(Megachilini)拟孔蜂属。主
要分布于西鄂尔多斯 ,该地区是一个珍稀物种集中
分布地 ,有古地中海孓遗植物避难所之称。研究发
现火红拟孔蜂在西鄂尔多斯是濒危植物—四合木的
有效传粉昆虫 ,同时该蜂采访其它多种植物 ,为植物
传授花粉 。本文报道了该蜂采访植物及蜂体携带花
基金项目:国家自然科学基金资助项目(39760018 , 30060011)
 **通讯作者 , E-mail :lqt jnu2003@yahoo.com.cn
第一作者简介:高艳春(1957—),女 ,副教授,主要从事植物形态解剖学研究。
收稿日期:2003-06-09
粉 ,从昆虫采访植物花粉种类 、形态和比例角度分析
昆虫与植物的关系。
1 时间和地点
调查时间在 2000年和 2001年的 5 ~ 7月火红
拟孔蜂成虫活动期。
调查地点在西鄂尔多斯地区 ,在四合木的分布
区选择三个主要观察地:Ⅰ.乌海市西鄂尔多斯国家
级自然保护区海南四合木核心区(简称海南);Ⅱ.乌
海市千里山钢铁厂西(简称千钢西);Ⅲ.鄂尔多斯市
鄂托克旗碱柜镇(简称碱柜)。
2 材料与方法
采取点面结合的野外调查方法 ,跟踪调查该蜂
采访植物种类并收集花朵 ,同时收集同花期植物花
朵 ,分别装在纸袋内保存 ,鉴定植物种类。在巢区网
捕携粉蜂(♀),用纸袋分别装好 ,记录时间及地点 ,
带回备用。取带回的植物花上花粉和从♀蜂体上刮
取的花粉 ,用双面胶带固定在样品座上;离子溅射镀
膜后 ,在扫描电子显微镜(日立S-570)下观察 、拍照。
参照采集的同花期植物和采访植物花粉形态及文
献 ,鉴定蜂体携带花粉及采访植物种类 。
3 结果与分析
3.1 采访植物的种类
3.1.1 观察到的采访植物种类
野外观察到该蜂采访的植物有:四合木(Tetrae-
na mongolica Maxim.)、匍根骆驼蓬(Peganum nige-
lastrum Bunge.)、木霸王(Zygophyllum xanthoxylon
Maxim.)、蝎虎霸王(Zygophyllum mucronatum Max-
im.)、小果白刺(Nitraria sibirica Pall.)、唐古特白刺
(Nitraria tangutorum Bobr.)、大白 刺 (Nitraria
roborowskii Kom.)、狭叶锦鸡儿(Caragana stenophyl-
la Pojark.)、刺 叶 柄 棘 豆 (Oxytropis aciphylla
Ledeb.),沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)共 10种 ,
分属蒺藜科(Zygophyllaceae)、豆科(Leguminosae)和
胡颓子科(Elaeagnaceae)。
3.1.2 蜂体携带花粉种类
根据蜂体携带花粉形态鉴定到种的采访植物有
14种 ,除含以上10种植物中的7种(除小果白刺 、大
白刺和沙枣)外 ,还有 7 种是:骆驼蓬(Peganum
harmala L.)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、
卵果黄芪(Astragalus grubovii Sancz.)、柠条锦鸡儿
(Caragana korshinski i Kom),木地肤(Kochia prostra-
ta(L.)Schrad)田旋花(Convolvulus arvensis L.)、戈壁
天门冬(Asparagus gobicus Ivan.);分属豆科 、蒺藜
科 、藜科(Chenopodiaceae)、旋花科(Convolvulaceae)、
百合科(Liliaceae)等 5科。此外 ,在蜂体携带的花粉
中尚有 7种未能鉴定到种。
3.2 花粉形态类型
3.2.1 观察到的采访植物花粉形态类型
火红拟孔蜂采访植物的花粉从形状大致可分为
长球形和三角形 2 类。长球形如:四合木(图版Ⅰ:
1)、匍根骆驼蓬(图版Ⅰ:2)、木霸王(图版Ⅰ:3)、蝎虎霸
王(图版Ⅰ:4)、狭叶锦鸡儿(图版Ⅰ:5)、刺叶柄棘豆(图
版Ⅰ:6)唐古特白刺(图版Ⅰ:7)、小果白刺(图版Ⅰ:8)、
大白刺(图版Ⅰ:9);三角形如沙枣 、匍根骆驼蓬(图版
Ⅰ:2)。从花粉表面的纹饰可分为网状 、穴状 、条纹状
等 3类;网状纹饰有四合木 、匍根骆驼蓬 、木霸王 、蝎
虎霸王 、狭叶锦鸡儿;穴状纹饰如刺叶柄棘豆 ,条纹
状纹饰如白刺(属)。萌发器官的类型基本为 3孔沟
型 ,四合木为拟孔沟型 。
3.2.2 蜂体携带花粉的类型
蜂体携带花粉形状有长球形 、近圆球形和三角
形3种类型。长球形有四合木 、木霸王 、蝎虎霸王 、
匍根骆驼蓬 、沙冬青(图版Ⅱ:1)、卵果黄芪(图版Ⅱ:
2)、未定种 sp2(图版Ⅱ:5);近圆球形有骆驼蓬(图版
Ⅱ:3)和未定种 sp1(图版Ⅲ:7);三角形有匍根骆驼蓬
(图版Ⅰ:2)、未定种 sp2(图版Ⅱ:4)、四合木(图版Ⅲ:
8)。蜂体携带花粉的表面纹饰分为网状 、穴状 、条纹
状 、颗粒状 、脑纹状 5 种类型 。网状纹饰如四合木 、
匍根骆驼蓬 、木霸王 、蝎虎霸王 、狭叶锦鸡儿等 ,网状
纹饰又可区分为网脊的宽和窄(匍根骆驼蓬与木霸
王)、高和低(四合木与木霸王)、网眼的大和小(狭叶
锦鸡儿与木霸王)及眼内有无瘤状或疣状突起(匍根
骆驼蓬与未定种 sp2 ,图版Ⅱ:4 ,5);穴状纹饰如刺叶
柄棘豆;条纹状如唐古特白刺;颗粒状如田旋花(图
版Ⅱ:6)、木地肤(图版Ⅱ:7);脑纹状有未定种 sp3(图
版Ⅱ:8)。携带花粉的萌发器官的类型多为三孔沟型
如匍根骆驼蓬(图版Ⅱ:9)等;还有拟三孔沟型如四合
木 ,单沟型如戈壁天门冬(图版Ⅲ:1 ,2);散孔型如木
地肤(图版Ⅱ:7);合沟型有未定种 sp4(图版Ⅲ:3 ,4)。
萌发孔有有孔膜(如骆驼蓬)和无孔膜(如未定种
sp5 ,图版Ⅲ:9)之分;孔膜的表面结构有光滑(如未定
种 sp6 ,图版Ⅲ:5)、脑纹状(如未定种 sp1 ,图版Ⅲ:7)、
唇状(如未定种 sp7 ,图版Ⅲ:6)等 。
3.2.3 蜂体携带花粉与观察到采访植物花粉比较
从种类来看 ,蜂体携带的花粉已知 14种 ,尚有
1672期              高艳春等:火红拟孔蜂蜂体携带花粉形态的研究
7种未能确定 ,远多于直接观察到的 10 种采访植
物。从花粉形态看 ,蜂体携带花粉的形态类型较复
杂多样 ,具体表现在花粉形状 、表面纹饰和萌发器官
等方面 ,如蜂体携带花粉的形状可分长球形 、近球
形 、三角形 3种 ,而直接观察到的采访植物花粉形状
仅有长球形 、三角形 2种;蜂体携带花粉的表面纹饰
有网状 、条纹状 、颗粒状 、脑纹状等多种 ,而观察到的
采访植物花粉表面纹饰仅有网状和条纹状 2种;蜂
体携带花粉的萌发器官类型有三孔沟 、拟三孔沟 、单
沟 、散孔和合沟共5种类型 ,而观察到的采访植物花
粉萌发器官只有三孔沟 、拟三孔沟 2种 。
3.3 蜂体携带花粉种类与植物花期 、植物群落组成
的关系
5月中上旬和 6月末 ,即火红拟孔蜂成虫活动
初期和末期 ,蜂体携带的花粉种类较多 ,且形态复杂
多样。在蜂的活动高峰期(5月中下旬至 6月中旬)
花粉形态较单一 ,多为四合木花粉。初羽化的蜂喜
欢采访晚花的木霸王及初花的匍根骆驼蓬 、白刺等。
当四合木开花时 ,火红拟孔蜂采访植物逐渐从匍根
骆驼蓬等转移到四合木;到四合木盛花期 ,该蜂很少
采访其它开花植物。6月末绝大部分的四合木花已
谢 ,此时则以蝎虎霸王花粉为主 ,有时可达到100%。
不同调查地 ,植物群落组成成分不同 ,蜂体携带花粉
种类及各种花粉所占比例不同。调查地Ⅰ为四合木
+珍珠柴 +红沙 +无芒隐子草荒漠群落 ,群落上
层珍珠柴 、红沙和四合木混生 ,其他灌木成分主要有
狭叶锦鸡儿和刺叶柄棘豆;无芒隐子草形成亚优势
层片;草本成分还有沙生针茅 、蝎虎霸王 、雾冰藜 、乳
白花黄芪等;此地蜂体携带的花粉种类复杂 ,以四合
木和蝎虎霸王花粉较常见 ,且比例大;有时夹杂着匍
根骆驼蓬 、木地肤 、田旋花 、狭叶锦鸡儿和刺叶柄棘
豆等的花粉;未能鉴定到种的花粉在该地有 3 种
(sp1 , sp6 , sp7)。调查地Ⅱ为四合木 +白刺荒漠群落 ,
群落中以四合木 、白刺 、木霸王和沙冬青为主 ,在火
红拟孔蜂活动高峰期 ,四合木处于盛花期 ,且蜂巢附
近四合木种群密度较大 ,有的蜂体携带花粉为
100%的四合木;未能鉴定到种的花粉在该地有 4种
(sp2 , sp3 , sp4 , sp5)。调查地 Ⅲ接近村庄 ,植物种类组
成较复杂 ,在调查地的蜂巢附近有四合木 、匍根骆驼
蓬 、木霸王 、绵刺 、柠条锦鸡儿 、刺叶柄棘豆 、白刺 、沙
枣 、骆驼蓬 、戈壁天门冬等;四合木盛花期 ,多数蜂体
携带四合木花粉占 80%左右;而初期主要是匍根骆
驼蓬和木霸王的花粉。
4 讨论与结论
4.1 王迎春等[ 1]报道了四合木等的花粉因发育
程度不同 ,形态有别 ,认为形态异常的花粉为败育
花粉 。我们也观察到同种植物的花粉在大小和形
态上的差异显著 ,但表面纹饰没有变化 ,如匍根骆
驼蓬的花粉表面纹饰相同的则有长球形和三角形
两种形状 ,四合木 、沙冬青的花粉亦有多种形态 。
蜂体携带的多种花粉都存在一定数量三角形(或扣
合状)的花粉粒(如图版 Ⅰ:2;Ⅱ:5;Ⅲ:8);这种三
角形(或扣合状)的花粉为变异的形态类型;因此 ,
在通过蜂体花粉形态确定采访植物种类时应注意
这些变化 。
4.2 扫描蜂体携带花粉时 ,未见沙枣花粉 ,因采访
沙枣的蜂多为雄性 ,我们研究的取样蜂为雌性。在
蜂体花粉中虽发现沙冬青 、木霸王的花粉粒 ,且观
察发现该蜂非常喜欢采访木霸王 ,但蜂体上的花粉
很少 ,因为火红拟孔蜂羽化时沙冬青和木霸王已是
末花期 ,只有个别早羽化的蜂与零星的晚花株相
遇 ,因此对沙冬青 、木霸王的传粉意义不十分大。
4.3 火红拟孔蜂喜欢采访什么样的植物 、携带各
种花粉比例的大小 ,除与生境中开花植物的种类 、
开花时间 、食物性质及各种开花植物种群数量有关
外 ,还与其采访时的体力投资(采访的难易程度)、
花粉表面结构及粘性密切相关 。如刺叶柄棘豆只
属该蜂的偶访植物 ,因其花冠蝶形 ,花较小 、花管
长 ,不易采访 ,所以蜂体上携带其花粉较少。又如
早期羽化出来蜂较多的采访白刺的花朵 ,但蜂体携
带的花粉却较少 ,可能与白刺花小 、花粉少且表面
较光滑不易于蜂体携带有关 。火红拟孔蜂适于采
访辐射对称的花 ,如四合木和霸王属植物的花。四
合木花粉的粘性较大 ,便于携带。花粉形态以三孔
沟 、网状纹饰的花粉粒蜂体携带比例较高 ,亦与其
易于蜂携带有关 。这些都是虫媒植物与传粉昆虫
间的一种协同适应 。
4.4 西鄂尔多斯是一个珍稀物种集中分布的地
区 ,有古地中海孓遗植物的避难所之称 。火红拟孔
蜂在西鄂尔多斯地区种群数量较大 ,能为多种植物
传粉;四合木是其喜欢采访的植物之一 ,对四合木
的结实具有重要作用。此外 ,西鄂尔多斯地处阿拉
善荒漠 ,植被覆盖率低 ,生态系统脆弱 ,火红拟孔蜂
能为该地区的多种植物传粉 ,对于该地区生物多样
性的保护和生态系统维持具有一定的意义 。
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参 考 文 献
1.王迎春 ,征荣 , 杨持.四合木雄性不育的细胞学研究.内蒙
古大学学报 , 2000 , 31(1):88~ 92
2.张丽香 ,刘强 , 高艳春 ,等.火红拟孔蜂采访植物及访花行
为的研究.天津师范大学学报 , 2002 , 22(3):63 ~ 68
3.马毓泉.内蒙古植物志(第二版).呼和浩特:内蒙古人民
出版社 , 1989
4.宛涛 ,卫智军.内蒙古草地现代植物花粉形态.北京:中国
农业出版社 , 1999
5.陈小琳 ,王淑芳.熊蜂携带花粉的电镜鉴定及与采访植物
协同演化关系的研究.昆虫知识 , 1998 , 35(1):39 ~ 41
6.王伏雄 , 钱南芬 , 张玉龙 , 等.中国植物花粉形态(第二
版).北京:科学出版社 , 1997
图 版 说 明
图版Ⅰ  1.四合木;2.匍根骆驼蓬;3.木霸王;4.蝎虎霸
王;5.狭叶锦鸡儿;6.刺叶柄棘豆;7.唐古特白刺;8.小
果白刺;9.大白刺;
图版Ⅱ  1.沙冬青;2.卵果黄芪;3.骆驼蓬;4 , 5.sp2;6.
田旋花;7.木地肤;8.sp3;9.匍根骆驼蓬;
图版Ⅲ  1 , 2.戈壁天门冬;3 , 4.sp4;5.sp6;6.sp7;7.sp1;
8.四合木;9.sp5
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