全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2004) 03-0231-05
贺兰山荒漠草原几种主要植物花粉形态观察
宛　涛,燕　玲,李　红,伊卫东
(内蒙古农业大学, 呼和浩特, 010018)
摘要: 通过扫描电镜观察结果,描述了贺兰山荒漠草原植被6科、8属、10种主要植物的花粉形态特征。结果表明, 在扫描电
镜观察下, 每种植物花粉的轮廓、形状、大小、表面纹饰、萌发器官类型及数量各不相同; 同科或同属内种间总体形态特征
相似, 而细微特征存在明显差异。
关键词: 花粉形态;荒漠草原; 贺兰山
中图分类号: Q944. 42　　　文献标识码: A
Observation on the Pollen Morphology of Several Principal Species of the
Steppe Vegetation in the Desert Area of the Helan Mountains
WAN T ao, YAN Ling , LI Hong , YI Wei-dong
( Inner M ongo lia Agr icult ur e Univ ersit y, Huhhot , Inner Mongo lia Autonomous Reg ion 010018, China)
Abstract: T he po llen morpholog y of several principal species of 6 fam il ies, 8 genera of the vegetat ion o f the
Helan M ountain desert steppe are detected under a scanning elect ron m icroscope ( SEM ) . r evealing that the
out lines, the shape, size, w rinkles, and the type and number of germinato r of the pollens o f all the species are
dif ferent . T hough the morpholog ical featur es among the 10 species o f the same families and genera are sim ilar,
their subt le differ ences are obvious.
Key words : Po llen morpholog y; Desert steppe; The Helan M ountains
　　贺兰山是国家级自然保护区, 地跨内蒙古和宁夏两
个自治区,位于银川河套平原与阿拉善高原之间,地处
东经105°20′～106°40′, 北纬33°07′～39°30′,呈北北东
—南南西走向,海拔2000～3000 m ,主峰是位于内蒙古
的俄博疙瘩,海拔3556. 1 m。山体孤立, 发育较为完整,
水热条件分配不均,东麓较为温暖湿润,特别是东坡中
段尤为明显, 而西麓则多为寒冷干旱。所以贺兰山是温
带草原区向荒漠区的过渡地带,同时也是草原区与荒漠
区的分水岭。正是由于贺兰山海拔较高,水热条件和植
被分布都具有较为明显的垂直分异和水平分异现象,特
别是植被类型的垂直分异更具典型性。从下至上依次为
山地荒漠带、山地荒漠草原带、山地草原带、山地疏林草
原带、山地针叶林带、亚高山灌丛草甸带。贺兰山荒漠草
原带在西麓分布于海拔1600～1800 m 的范围内;而在
东麓荒漠草原带则分布在海拔1400～1650 m。因而有
针对性地开展贺兰山荒漠草原带主要建群种、优势种、
伴生种的花粉形态研究, 可为贺兰山自然保护区的建设
与发展乃至西部生态环境建设等提供孢粉学依据。
1　材料与方法
1. 1　供试材料均为2002及2003年早春采自于贺兰山
自然保护区　详见表1。
1. 2　在科研项目实施区, 根据开花期选择目标植物。
首先采集花粉样品, 然后采集植株标本。两者统一编
号。标本经有关专家室内鉴定后,对其花粉标本进行干
燥、除杂等前处理工作。对外壁较薄的种类采用临界点
干燥处理。将充分干燥的花粉样品用双面胶纸固定在
样品台上, 利用 Eiko 公司生产的 ID-5型离子镀膜仪
镀金,厚度约250 A°。最后将样品台置入 Hitachi生产
收稿日期: 2003-07-03;修回日期: 2003-12-18
基金项目:国家自然科学基金项目资助( No. 32040027)
作者简介:宛涛( 1959-) ,男,教授,内蒙古通辽市人,主要从事牧草遗传育种和植物孢粉方面研究,出版专著1部,发表论文40余篇
第12卷　第3期
　Vo l. 12　　No. 3
草　地　学　报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
　2004年　9月
　Sept. 　2004
的 S-530型扫描电子显微镜观察及扫描摄影。利用扫
描图片及观察记录,对每份材料的轮廓、形状、大小、表
面纹饰、萌发器官类型及数量进行分析描述,所有数据
均来源于20粒花粉的平均值。
表1　供试材料名录
Table 1　Experim enta l mat er ials
序号
No.
中文名
C hinese name
学名
Scient if ic nam e
科名
Family
采集地
Localit y in the Helan Mountains
1 短花针茅 S t ipa br ev if lora Gris eb . 禾本科 Gr amineae 贺兰山苏峪口 Suyuk ou Gatew ay
2 戈壁针茅 S t ipa g obica Roshev. 禾本科 Gr amineae 贺兰山哈拉乌北沟 Halaw u Northern Valley
3 冰　　草 A g ropyr on cristatum ( L) Gaertn. 禾本科 Gr amineae 贺兰山大水沟 Dashu i Valley
4 狭叶锦鸡儿 G aragana stenop hy lla Pojark. 豆科 L eg uminosae 贺兰山苏峪口 Suyuk ou Gatew ay
5 荒漠锦鸡儿 Car agana robor ov skyi Kom. 豆科 L eg uminosae 贺兰山哈拉乌北沟 Northern Halaw u Valley
6 棘叶柄棘豆 Oxytr opi s acip hy lla Ledeb. 豆科 L eg uminosae 贺兰山头关 Tougu an Pas s
7 灌木亚菊 Aj ania F ruti culosa ( Ledeb . ) Poljak. 菊科 Compositae 贺兰山峡子沟 Xiazi Val ley
8 松叶猪毛菜 Sal sola lar icif olia ( T urcz . ) Litv. 菊科 Compositae 贺兰山汝箕沟 Ruqi Valley
9 斑子麻黄 Ep hed ra r hy tid ospe rma Pach om . 麻黄科 Ep hedr aceae 贺兰山哈拉乌北沟 Halaw u Northern Valley
10 银灰旋花 Convolvulus ammanni i Desr. 旋花科 Convolvulaceae 贺兰山水磨沟 Shuim o Valley
2　观察结果
2. 1　短花针茅 St ipa brevif lora Griseb. (图版 1,图1)
蒙名　阿哈日—黑拉干那
花粉形态　花粉粒圆球形。直径30. 8 Lm( 28. 8～
33. 2)。单孔, 孔口直径4. 3 Lm,具孔环、孔盖, 孔环内
缘比较整齐, 孔盖较小, 形状不规则, 孔盖表面为较大
的颗粒状纹饰,孔环微外突。
花粉粒表面为颗粒状纹饰, 颗粒大小不等, 分布较
稀疏。
属优良饲用植物, 牲畜四季喜食。
2. 2　戈壁针茅 St ipa gobica Roshev. (图版 1,图2)
蒙名　高壁音—黑拉干那
花粉形态花粉粒圆球形。直径37. 2 Lm ( 35. 2～
38. 6)。单孔, 孔口直径约6. 2 Lm,具孔环、孔盖, 孔环
内缘不整齐, 孔盖不完整, 孔盖表面具较小的颗粒, 孔
环微外突。
花粉粒表面为颗粒状纹饰,颗粒较大,分布较稀疏。
属山地草原优良饲用植物。
2. 3　冰草 Agropyron cristatum ( L. ) Gaertn. (图版1,
图3)
蒙名　优日呼格
花粉形态　花粉粒圆球形。直径35. 9 Lm( 23. 5～
40. 3)。单孔,孔口直径约2. 6 Lm, 孔盖较小, 表面颗粒
较少,孔环边缘不整齐,孔环向外突出。
花粉粒表面为颗粒状纹饰, 颗粒分布均匀。
属优良牧草, 一年四季为各种家畜所喜食。
2. 4　狭叶锦鸡儿 Caragana stenophylla Poj ark. (图
版 1, 图 4～5)
蒙名　纳日音—哈日嘎纳
别名　红柠条、羊柠条、红刺、柠角
花粉形态花粉粒长球形,极面观为三裂圆形。大小
25. 4 Lm( 22. 7～26. 9)×14. 7 Lm( 11. 8～16. 1)。具3
孔沟,沟长达两极,孔横长, 具沟膜,沟缘微加厚。
花粉粒表面为网状纹饰, 沟缘和沟间区中部网眼
变小并且变浅,其他部位网眼较深, 而且底部中空, 形
成穿孔。
属良好饲用植物, 骆驼、绵羊喜食。
2. 5　荒漠锦鸡儿 Caragana roborovsky i Kom. (图版
1, 图6～7)
蒙名　楚勒音—哈日嘎纳
别名　洛氏锦鸡儿
花粉形态花粉粒长球形,极面观为三裂圆形。大小
为14. 3 Lm( 13. 8～15. 1)×7. 3 Lm( 6. 7～8. 6)。具3孔
沟,沟长达两极,孔横长。具沟膜。
花粉粒表面为网状纹饰,网眼较浅。沟缘及极区纹
饰渐弱,呈光滑状。
属良好饲用植物, 骆驼、羊喜食。
2. 6　刺叶柄棘豆 Oxytrop is aciphylla Ledeb. (图版1,
图8;图版2,图1)
蒙名　奥日图哲
别名　鬼见愁、猫头刺、老虎爪子
花粉形态花粉粒长球形,极面观为三裂圆形。大小
为38. 8 Lm( 36. 2～24. 7)。具3孔沟, 沟细长,达两极,沟
缘较整齐,沟缘在一侧加厚, 在赤道轴附近尤为明显。
232 草　地　学　报 第12卷
图1 图2 图3
图4 图5 图6
图7 图8
图版1 Plate 1
1.短花针茅花粉粒的萌发孔 Pollen’s g ermin al aperture of S tip a brev if l ora Griseb.
2.戈壁针茅花粉粒的萌发孔 Pollen’s g ermin al aperture of S tip a g obica Roshev.
3.冰草花粉粒的萌发孔 Pol len’s germin al apertur e of A gr opy ron cr istatum ( L. ) Gaertn.
4.狭叶锦鸡儿花粉粒的赤道面观 Pollen’s equatorial view of Caragana st enop hyl la Pojark .
5.狭叶锦鸡儿花粉粒的表面纹饰 Pollen’s orn amentat ion of Caragana st enophyl la Pojark .
6.荒漠锦鸡儿的花粉粒 Pol len grains of Car agana robor ov s ky i Kom.
7.荒漠锦鸡儿花粉粒的极面观 Pollen’s p olar view of Caragana roborov skyi Kom.
8.刺叶柄棘豆花粉粒的赤道面观 Pollen’s equatorial view of Oxy trop is acip hyl la Ledeb.
　　花粉粒表面为网状纹饰,网眼不规则, 有些网眼内
有穿孔。
绵羊、山羊、骆驼及马采食其嫩枝叶。
2. 7　灌木亚菊 Aj ania f rut iculosa ( Ledeb. ) Pokjak.
(图版2,图2～3)
蒙名　宝塔力格—宝如乐吉
别名　灌木艾菊
花粉形态花粉粒近球形,极面观为三裂片圆形。大
小为: 23. 1 Lm( 21. 3～24. 8)。具3孔沟, 沟长而深, 达
两极,沟缘整齐,萌发孔位于中部。
花粉粒表面为刺状纹饰, 刺中等大小,末端微尖,
基部膨大并有穿孔。覆盖层为小颗粒状纹饰。
属优等饲用植物, 绵羊、山羊和骆驼终年喜食, 春
季与秋季马牛喜食或乐食。
2. 8　松叶猪毛菜 Salsola laricif ol ia Turcz. Ex Litv.
(图版 2,图4)
233第3期 宛　涛:贺兰山荒漠草原几种主要植物花粉形态观察
蒙名　扎格萨嘎拉
花粉形态花粉粒圆球形。直径21. 2 Lm ( 18. 4～
23. 7)。具散孔,孔数18～20个,孔径4. 5 Lm。孔分布均
匀,具孔膜,孔膜表面为颗粒状纹饰, 排列较紧密。
花粉粒表面为颗粒状纹饰, 颗粒顶部渐尖, 颗粒分
布较稀疏。
属中等饲用植物, 骆驼喜食。
2. 9　斑子麻黄 Ephedra rhyt idosperma Pachom. (图
版2,图5～6)
花粉形态花粉粒超长球形, 两端较尖呈纺锤状。长
轴48. 3 Lm( 44. 8～56. 4) , 短轴19. 3 Lm( 16. 1～2. 7)。
具5纵肋, 5凹沟。纵肋直达两端, 凹沟纵肋相间排列, 并
有数量不等的分支。
花粉粒表面无任何纹饰,较为光滑。
属阿拉善特有种, 亦为中国特有种。本种具有重要
学术价值。
图1 图2 图3
图4 图5 图6
图7 图8
图版2 Plate 2
1.刺叶柄棘豆花粉粒的表面纹饰 Pollen’s ornamentat ion of Oxy trop is acip hyl la Ledeb.
2.灌木亚菊花粉粒的赤道面观 Pollen’s equatorial view of Aj ania f rut iculosa (L edeb. ) Pok jak .
3.灌木亚菊花粉粒的极面观 Pollen’s polar view of Aj ania f rut iculosa ( Ledeb. ) Pokjak.
4.松叶猪毛菜的花粉粒 Pollen grains of Sal sola lar icif ol ia T urcz . Ex Litv.
5.斑子麻黄的花粉粒 Pollen grains of Ep hed ra r hyt id osper ma Pach om .
6.斑子麻黄花粉粒的极面观 Pollen’s polar view of Eph edr a rhyt id osp erma Pachom
7.银灰旋花花粉粒的赤道面观 Pollen’s equatorial view of Convolvulus ammannii Des r.
8.银灰旋花花粉粒的极面观 Pollen’s polar view of Convolvulus ammannii Desr.
234 草　地　学　报 第12卷
2. 10　银灰旋花 Convolvulus ammannii Desr. (图版2,
图7～8)
蒙名　宝日—额力银讷
别名　阿氏旋花
花粉形态花粉业长球形—扁球形, 极面观为三裂
圆形。大小为48. 21 Lm ( 34. 9～61. 5)×39. 21 Lm
( 37. 6～42. 3)。具3沟, 沟较宽,长达两极,沟膜, 沟桥及
沟缘具瘤状纹饰, 外壁较光滑。
花粉粒表面为小颗粒状及浅穴状纹饰。
小牲畜在新鲜状态时喜食, 干枯时乐食。
3　讨　论
3. 1　贺兰山山地荒漠草原主要植物群落与荒漠草原
植物群落主要成分基本相同, 只是在个别伴生种中出
现一些特有性,如斑子麻黄出现在贺兰山山地荒漠草
原植被中,而这在荒漠草原中是没有的,所以反映出贺
兰山荒漠草原的特有性。
3. 2　花粉粒的形态特征也符合遗传的稳定性和遗传
的多样性规律,完全可以反映科、属、种间的一致性及
明显差异。如豆科蝶形花亚科植物的花粉粒均为长球
形、网状纹饰,具3孔沟或3沟; 而禾本科植物的花粉粒
均为圆球形, 单孔,颗粒状纹饰。而在种间却存在着性
状细节中的差异。如狭叶锦鸡儿与荒漠锦鸡儿同为锦
鸡儿属的2个种, 都具3孔沟,及网状纹饰, 但前者的花
粉粒大于荒漠锦鸡儿, 并且网状纹饰较强, 而后者花粉
粒表面除沟间区有较弱的网状纹饰外,极区、沟缘等均
为光滑状。禾本科的短花针茅、戈壁针针茅及冰草均具
科特征,都为圆球形、单孔, 颗粒状纹饰,特别是短花针
茅与戈壁针茅同为针茅属的2个种,但前者的花粉粒体
积、孔口直径、表面颗粒等均小于后者。所以由此可见,
花粉形态特征可以作为常规植物分类鉴定最有效的辅
助手段之一。
3. 3　花粉样品采集时期的迟早和喷金原度均会影响
观察结果的质量。如采集时期过早花粉粒不成熟,有些
细微性状尚未发育完善。喷金时间过长会使镀膜过厚,
也可导致一些细节信息观察不到,一般以250A°为宜;
花粉样品在镀膜过程中,长时间处于高真空、高电压环
境下,对于外壁较薄的样品极易产生变形, 导致对观察
效果形成一定误差。所以对外壁特别薄的花粉样品应
考虑采用临界点干燥法进行前处理。
4　结　论
4. 1　山地荒漠草原植被类型与荒漠草原植被类型大
致相同,只是个别伴生种的加入,体现出贺兰山荒漠草
原的植被特点。
4. 2　植物花粉形态特征也具有遗传稳定性和遗传多
样性特征,不同种属植物的花粉形态特征各异; 而同科
同属植物具共同的花粉形态特征,但种间又存在明显
差异。
4. 3　花粉标本的采集时期以该植物种的盛花期为最
佳;花粉样品的镀膜厚度一般以250A°为宜。
参考文献:
[ 1]　狄维忠等, 1986. 贺兰山维管植物.西安:西北大学出版社, 1～37
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和植物区系的性质.干旱区资源与环境. 呼和浩特:中国自然资源
学会干旱半干旱地区研究委员会, ( 2) , 1～15
[ 3]　王开发、王宪曾, 1983. 孢粉学概论. 北京:北京大学出版社, 21～
56
[ 4]　内蒙古植物志编辑委员会, 1993.内蒙古植物志(第二版) 2～4卷.
呼和浩特:内蒙古人民出版社
[ 5]　应玉生、张玉龙, 1994.中国植物特有属.北京:科学出版社, 8～15
[ 6]　宛涛、卫智军, 1998.内蒙古现代草地植物花粉形态.北京:中国农
业出版社, 12～32
[ 7]　张金淡、王萍莉, 1990. 现代花粉应用研究. 北京: 科学出版社,
26～51
[ 8]　王伏雄等, 1997. 中国植物花粉形态(第二版) .北京:科学出版社,
17～360
235第3期 宛　涛:贺兰山荒漠草原几种主要植物花粉形态观察