全 文 ：第 5’卷
V o l
.
5 N o
第 2 期
2
草 地 学 报
AC T A A G侧巧T IA S IN CA
19 97 年
199 7
内蒙古草原针茅属六种植物的花粉形态研究 ’
宛 涛 卫 智军 杨 静 张恩厚
(内蒙古农牧学院 , 呼和浩特 0 1 0 01 8)
摘要 : 作者对内蒙古天然草原六种针茅属植物的花粉粒进行扫描电子显徽镜观察 , 发现在花粉
粒大小 、萌发孔直径 、顺粒状纹饰的粗细及孔环特征等性状方面均有显著差异。
关. 词 : 花粉粒 ; 花粉形态 ; 针茅属 (st 诬加 L . )
1 前言
在内蒙古旱生针茅属植物可以构成具有景观地带性的草原植被 , 从内蒙古东部的森林草
原至西部的荒漠草原的针茅种呈有规律的置换现象 。 例如 : 贝加尔针茅是森林草原的建群种
之一 ;大针茅是半干旱典型草原的建群种 ;克氏针茅是干旱典型草原的建群种 ;戈壁针茅是荒
漠草原的建群种 ;长芒草是暖温型森林草原 、典型草原的建群种 ; 短花针茅是暖温型荒漠草原
的建群种 b 所以针茅属植物在 内蒙古草原类型的划分上有着重要意义 (章祖同等 , 19 9 2 ) , 在探
讨植被的垂直分布 、水平分布方面 , 也具有其特殊地位 。 由于在针茅属植物的专项研究较少 ,
因此 , 对内蒙古草原针茅属植物的花粉进行形态研究则属首次 。 研究结果将可为针茅属植物
分类及有关化石花粉鉴定提供验证 , 并通过花粉分析可进一步探讨古地理 、古气候 、古植被的
演化过程 。
2 材料和方法
2
.
1 供试的六种针茅植物花粉均于 19 6年夏季采自内蒙古各类天然草原 . 详见表 1 。
衰 1 供试材料和采集地点
T ab le 1 T he m a teri als an d sam
Plin g loc
a tion
种 名
S户沈ies na m e
采 集 地 点
】盆祀a lity
海拔(m )
A bo
v e s ea le v d
采集 日期
D a te
采集者 样品号
C冶11ec to r Sa m Ple N o .
贝加尔针茅 呼伦贝尔盟西部
S r泛Pa 阮ica l胡 s台 T he W es t o f H ul u n be ir Lea gU e
大针茅 哲里木盟北部
S t诬加 召? “ n d 诬5 T h e no rt h of Z h e lim u L ea即e
长芒草 赤峰市北部
S t艺加 b u 月乡绍 n a T h e no rt h o f C h ifen g C ity
克氏针茅 锡林郭勒盟西部
st i如 k勺10饭 1 T h e w es t of X il n g o lL ea gu e
短花针茅 乌兰察布盟西北部
S ti加 b r既叮Zo ra T h e no rt h w es t of Ul a n e h a P L ea gU e
戈壁针茅 伊克昭盟西南部
S t‘Pa g 砧ic a T h e w es t一sou th o f Y ikez hao Lea 创e
1 9 96
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7
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8
1 9 96
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7
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1 6
1 9 96
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6
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9
19 9 6
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7
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1
宛 涛
W
a n T ao
宛 涛
W
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卫智军
W
ei Z hijum
卫智军
W
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卫智军
W
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u m
宛 涛
W
a n T a o
96 29 8
96 1 56
96 20 5
9 63 79
70姗69
9 50
100 0
1 99 6
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6
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1 1 9 6 1 1 5
199 6
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6 6 9 63 3 1
国家 自然科学基金资助项目部分内容
草 地 学 报 19 97 年
2
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2 在天然草地选择适宜的植株将花序套袋 , 花序和植株同时编号 。 待盛花期后将袋内花粉
样品及植株分别带回室内 , 经标本鉴定准确无误后 , 对花粉样品进行干燥 、除杂等前处理 , 从而 .
获得纯花粉标本 (宛涛 , 19 93 )。 用双面胶纸固定于载物台上 , 经离子溅射仪喷金后 , 送入扫描
电子显微镜样品室 , 进行多角度 、多细节的扫描观察及扫描摄影 。 利用扫描图片进行详细的形
态特征描述 。 所有数据均来源于 20 粒花粉的平均值 。
3 观察结果
3
.
1 贝加尔针茅 样品号 : 9 6 2 9 8 图 1
学名 : S t i扣 ba ica ze n s is
花粉粒圆球形 , 直径 28 . 1 (26 . 3 一 29 . 6 )拌m 。 远极单孔 , 孔外突 , 孔环内缘不整齐 , 孔盖不
规则 , 孔盖表面为较粗糙的颗粒状突起 , 孔 口直径 : 3 . 0拜m 。
花粉粒表面为颗粒状纹饰 , 颗粒较粗糙 , 分布较为密集 。
3
.
2 大针茅 样品号 : 9 6 1 5 6 图 2
学名 : st i扣 g ra n成:
花粉粒圆球形 。 直径 : 28 . 5 (27 . 1 一 30 . 0 )拜m 。 远极单孔 。 萌发孔外突 。 孔环较厚 , 孔环
比外层加厚 。 孔盖突出 , 其表面为粗颗粒状突起 。 孔 口直径约 3 . 6料m 。
花粉粒表面为颗粒状纹饰 , 颗粒较粗 , 分布均匀 , 而且颗粒较为圆滑 。
3
.
3 长芒草 样品号 : 9 6 2 05 图 3
学名 : S t iPa b u n脚n a花粉粒圆球形 , 直径 28 . 1 (26 . 4 一 29 . 8 )拜m 。 远极单孔 , 具孔环 、孔盖 , 孔环较薄 , 孔盖不
规则 , 孔盖表面为较粗糙的颗粒状突起 。
花粉粒表面为颗粒状纹饰 , 颗粒较粗 , 分布均匀 , 较为稀疏 。
3
.
4 克氏针茅 样品号 : 9 6 3 7 9 图 4
学名 : S ti如 k ryl o v ii
花粉粒圆球形 , 直径 36 . 6 (3 . 8 一 38 . 5 )拌m 。 远极单孔 , 具孔环 、孔盖 , 孔环 内缘近光滑 ,
孔 口直径约 5 . 8拼m 。 孔环较薄且微外突 , 孔盖表面具颗粒状突起 , 颗粒略大 。
花粉粒表面为细颗粒或小刺状纹饰 , 颗粒顶部微尖 。
3
.
5 短花针茅 样品号 : 9 6 1 1 5 图 5
学名 : St iPa bre v z’fi o ra
花粉粒 圆球形 , 直 径 30 . 3 (28 . 8 一 3 . 2 )拌m 。 远极单孔 。 具孔 环 、 孔盖 。 孔 口 直径约
4
.
3 拌m 。 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突起 , 孔环微外
突 。
花粉粒表面为颗粒状纹饰 , 颗粒粗细不等 , 分布较为稀疏 。
3
.
6 戈壁针茅 样品号 : 9 6 3 3 1 图 6
学名 : S t i和 即乙sca
花粉粒圆球形 , 直径 37 . 2 (3 5 . 2 一 38 . 6 )“m 。 远极单孔 。 孔 口直径约 6 . 2 拌m 。 具孔环 、孔
盖 , 孔环 内缘不整齐 , 孔盖不规则 , 孔盖表面具较少的颗粒状突起 , 孔环微外突。
花粉粒表面为粗颗粒状纹饰 , 颗粒较大 , 分布较稀疏 。

草 地 学 报 199 7 年
4 结论与讨论
4
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1 六种针茅属植物花粉形态比较
针茅属植物隶属于禾本科 。 禾本科植物花粉的形态特征均为圆球形 、远极单孔及颗粒状
表面纹饰(王开发等 , 19 8 3 )。 但由于植物属 、种不同和遗传基因间的差异 , 使得花粉粒的大小 、
萌发孔特征 、孔 口直径 、花粉粒表面颗粒状纹饰的粗细及排列分布都存在着一定的差别 (额尔
特曼 , 1 962 ;岩波洋造 , 1 980 ; E记tm an , 196 9; w at e~ n
,
1 9 6 0 )
。 六种针茅属植物花粉粒的形态
差异详见表 2 。
农 2 六种针茅花粉形态比较
T a bl e Z C七n lp
~
of 卯11en m o rp h o l俄妙 of 6 5户吮ies of st 址扣 L ·
种名
S p 沈ies n am
c
形状
Sh
a Pe
大小 (拌m )
Size
孔径 (脚)
n am et er of po re
表面纹饰
O rn a m en ta tI0 n
贝加尔针茅
S此Pa 兔泛ca l朋五s
圆球形
Sh a p e 28
.
1(2 6
.
3一 29 . 6 )
gl ob ul ari ty
3
.
0 (2
.
5一 3 . 3 )
大针茅
S t诬Pa g 犷a ”d 泛s
圆球形
S ha卯 2 8 . 5 (27 . 1 一 30 . 0 )
glob ul
a ri ty
3
.
6 (3
.
3 一 3 . 8 )
长芒草
S t泣加 加”乡姐 n a
圆球形
Sh ap e 2 8
.
1(2 6
.
4 一 2 9 . 8 )
g lo bu la ri ty
3
.
7 (3
.
4
, 一 4 . 0 )
克氏杯茅
S ti扣 k协Ilo 认饭
圆球形
S ha p e 3 6
.
6 (33
.
8 一 38 . 5 )
g lob ul
a ri ty
5
.
8 (5
.
4 一 6 . 2 )
短花针茅
S ti加 云r翻厂勿ra
圆球形
Sh ap e 30
.
8 (2 8
.
8 一 3 3 . 2 )
g lob
u la ri ty
4
.
3 (3
.
9 一 4 . 6 )
戈壁针茅
S ti加 群而‘口
圆球形
S ha p e 3 7
.
2 (3 5
.
2 一 38 . 6 )
g lo bu l明ty
颗粒大而粗糙 , 分布较密集 ;孔
环明显外突
G r anul
e 15 la r g le a n d ro u g h,
d ens ly
一
di s示b u t记 ;
A 」、n ul us p rot ru d es evi d
e
nt ly
颗粒较粗 , 顶 部圆滑 , 分 布均
匀 ;孔环明显外突
G r a n ul e 15 la馆le r ,
roun
d an d
sr n o o th
,
wi ll
:
di stri b u ted ;
A xl n ul us p rot ru d es
evi d e n tly
颗粒较粗 , 分布均匀 ; 孔环外突
G ra n u le 15 la犯ler ,
wi ll
一
di s tr ibu ted ;
Ai
ln ul us Prot ru d es
颗粒中等 , 顶部微尖 ;孔环微外
突
G r an ul e 15 m iddl i飞 in s映 , wi th
a sm al l tiP ;
An
n d us pro tru des sl ig h tly
颖粒粗细不等 ,’排列密集 ; 孔环
外突
G r a n ul e a re di ffe r e n t in s ize
,
d ensl y
一
d is tri b
u ted ;
A l ln u lus Pro tru d es
颗粒较粗 , 顶 部圆滑 , 排列密
集 ; 孔环微外突
6
.
2 (5
.
6 一 6 . 7 ) G r a n ul e 15 largl e r , rou n d an d
smco
th
,
d e ns ly
一
d istri bu ted ;
An
n ul us p rot
r u d es sl ig htly
4
.
2 遗传墓 因与花粉形态
花粉形态是植株总体性状中较为重要的性状 , 其表现规律在很大程度上受遗传基因所控
制 , 比较稳定地遗传给后代 。 (浙江农业大学 , 1 9 86; 额尔特曼 , 1 9 6 2 ) 。 由于花粉形态特征相对
第 2 期 宛 涛等 : 内蒙古草原针茅属六种植物的花粉形态研究
稳定 , 因此可作为植物分类 、鉴定的主要辅助依据之一 。 也反映花粉形态对环境条件的特殊要
求 , 即生物学特性和生态学特性 , 包括形态形成过程中所需条件及每一个种所特有的花粉形态
特征 。
4
.
3 花粉形态特征与生态适应性
针茅属植物是温带草原的主要优势植物 , 以针茅属植物为建群种的草原植物群落 , 是欧亚
大陆草原植被的主体 (燕玲 , 19 6 )。 由于水热条件等因素的影响 , 使内蒙古草原的水平分布自
东向西为森林草原 、典型草原和荒漠草原(中国科学院内蒙古宁夏综合考察队 , 19 8 5 )。 大多数
针茅属植物均为这些草原类型的建群种或优势种 , 其花粉形态特征也具有较明显的生态适应
性 , 主要反映在花粉粒的大小 、萌发孔特征及孔 口 直径等方面 。 方差分析结果表明 , 花粉粒直
径 、萌发孔直径之间差异显著 。 详见表 3 、表 4o
表 3 花粉较直径差异显著性
T ab l
e 3 以am ete r an d its 5 1, ifican t lev el of th e Po llea gr a ln of S t汇Pa L
.
种 名
S户沈ies n am
e
花粉粒直径 (产m ) 差异显著性
压日刀 l eter LSR0 05 L SRO . ol
戈壁针茅
St i扣 即从ca
克氏针茅
S t艺如 k勺如饭i
短花针茅
S ti扣 b r 改戈月o r口
大针茅
S t泛加 g r a n d is
长芒草
S ti加 b u n g即 n a
贝加尔针茅
S t艺扣 ba 比a le n sis
37
.
2
36
.
6
30
.
8
2 8
.
5
2 8
.
1
23
.
1
表 4 萌发孔直径差异显著性
T a ble 4 众am ete r a n d sig a ifiean t lev e l o f the g r a in 卯re o f S t￡和 L .
种 名
S Pe e ies n a m e
萌发孔直径(拌m )
压a m e ter o f卯r e
差异显著性
LS凡 . 05 LS风 . 01
戈壁针茅
S吮加 g ob ica
克氏针茅
S ti加 k ryl o认 i
短花针茅
S ti加 br ev 泛刀。ra
长芒草
S t艺加 bu n g 阵a n a
大针茅
S ti加 g r a n d 艺s
贝加尔针茅
S ti加 ba iea le n s艺s
12 2 草 地 学 报 199 7 年
从表 3 、表 4 可以看出 , 生长在降水较 充裕的森林草原及典型草原东部的贝加 尔针茅 、大
针茅 , 其花粉粒相对较小 , 萌发孔亦小 ; 而生长在降水较为匾乏的西部典型草原及荒漠草原的
短花针茅 、克氏针茅及戈壁针茅 , 其花粉粒相对较大 , 萌发孔亦较大 。 另外 , 萌发孔孔环的外突
(加厚 )现象也有随着生态条件 , 特别是水份条件的变化而变化的趋势 。 贝加尔针茅 、大针茅的
孔环明显外突 , 而长芒草 、克 氏针茅 、短花针茅及戈壁针茅的孔环 , 则 由外突逐渐呈现为微外
突 。 因此花粉形态特征从一个侧面反映植物对不同生态条件的适应性 。
参 考 文 献
1 章祖同 、刘起 , 1 9 92 , 中国重点牧区草地资源及其开发利用 , 北京 : 中国科技出版社 , 30 一 90
2 宛涛 、卫智军 、杨静 、赵最 , 1 99 3 , 内蒙古三种草原类型中主要植物花粉形态 , 内蒙古农牧学院学报 , 1 : 10 一
2 0
3 宛涛 、黎明 , 19 93 , 几种田间杂草花粉形态的扫描电镜观察 , 内蒙古农业科技 , 4 : 36 一 38
4 王开发 、王宪曾 , 1 983 , 抱粉学概论 , 北京 :北京大学出版社 , 1 一 20
5 额尔特曼 (王伏雄 、钱南芬泽 ) , 19 62 , 花粉形态与植物分类 , 北京 : 科学出版社 , 156 一 158
6 岩波洋造 , 1 9 80 , 花粉学 , 讲谈社 , 1 9 一2 5
7 浙江农业大学主编 , 1 98 6 , 遗传学 , 北京 :农业出版社 , 64 一70
8 燕玲 , 1 9 96 , 内蒙古草原区针茅属 (St ￡扣 )植物体结构与生态适应性的比较研究 , 内蒙古植物 区系多样性研
究专集 , 呼和浩特 : 内蒙古大学出版社 , 51 一 5
9 中国科学院内蒙古宁夏综合考察队 , 1 9 8 5 , 内蒙古植被 , 北京 : 科学出版社 , 46 7一 4 74
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(In n e r M o n g o lia In s titu te o f A g r ie u lt u r e a n d An im
al H u sb a n d ry
,
H u he ho t 0 1 0 0 1 8 )
A b str ae t : Po lle n g r a in s fr o m 6 s p e e ie s o f S t￡加 L . in In n e r M o n g o lia w e r e co lle e t e d a n d o b -
se rv e d b y s e a n n in g ele e t ro n m ie ros co p e
.
T h e r e s u lt s sho w ed tha t th e r e w e re d iffe r e n ees amo 雌 th
e
卯 lle n g rai n s in t erm s o f size , d iam e te r o f 卯r e , p ro tu b era e e o f 卯res , a n n u lu s a n d suf a e e o rna -
m e n t a t io n
.
T h e d iv e r g e n e e o f 卯lle n m o r p hdl o g y w e r e e o r e la t e d to r e g io n a l d is tri b u tio n o f tha
p la n ts
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Key w o rd
s : Po lle n g r a in s ; Po lle n mo
rPho fo g y ; S ti扣 L .