黃槐決明訪花昆蟲調(diào)查及訪花行為研究

賀興江，韋小平，黎華君，李 應(yīng)

（貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究所，貴州 貴陽(yáng) 550006）

傳粉昆蟲是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，自然界中的許多異花傳粉植物需要依靠傳粉昆蟲的幫助以完成受精過(guò)程，因此傳粉昆蟲在維持自然界生態(tài)系統(tǒng)多樣性和提高農(nóng)產(chǎn)物質(zhì)量與產(chǎn)量方面具有不可替代的作用[1-2]。以昆蟲為傳粉媒介的植物稱為蟲媒植物，這類植物主要通過(guò)花部展示、花蜜、花粉、揮發(fā)性氣味等吸引昆蟲訪花并為其傳粉，因此，不同植物的訪花昆蟲群落組成不同[3，4]。植物的開花泌蜜規(guī)律影響了訪花昆蟲的活動(dòng)規(guī)律，訪花昆蟲的訪花行為如采粉、采蜜、盜蜜等也決定了植物的繁殖成功率[5-6]。

黃槐決明（Cassia Surattensis）為豆科（Leguminosae）決明屬植物，通常為灌木或小喬木，原產(chǎn)于南亞、東南亞等地，其花朵顏色鮮艷，花期較長(zhǎng)，現(xiàn)作為綠化樹種被廣泛引進(jìn)種植[7]。目前對(duì)于黃槐決明的研究主要集中在其藥用價(jià)值和飼料用價(jià)值等方面[8-9]。訪花昆蟲對(duì)黃槐決明的種群繁殖具有重要意義，但關(guān)于訪花昆蟲種類及行為的研究尚未見報(bào)道。本文對(duì)貴州省黃槐決明的訪花昆蟲種類、訪花行為及活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了調(diào)查研究，以明確其傳粉昆蟲種類及傳粉作用，為黃槐決明的生殖生物學(xué)研究提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究地點(diǎn)

研究地點(diǎn)位于貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)（E106°35'，N26°49'，海拔 1 107 m），屬亞熱帶濕潤(rùn)溫和型季風(fēng)氣候，陰雨天氣多，雨量充沛，一般年均降水量1 200 mm 左右；日照時(shí)數(shù)少，年日照時(shí)數(shù)1150h 左右；年均氣溫13.0～19.8℃。

1.2 研究材料

黃槐決明為豆科決明屬灌木或小喬木，原產(chǎn)于南亞、東南亞等地，現(xiàn)被廣泛引種作為城市綠化樹種。其花為兩性花，有5 片淡黃或深黃色花瓣，呈卵形至倒卵形，具有典型的鏡像花柱和異型雄蕊，一般單花花期5～6 d。

1.3 研究方法

1.3.1 訪花昆蟲種類調(diào)查

2019 年8～9 月，黃槐決明盛花期，于晴天的 6：00～19：00 對(duì)花朵上活動(dòng)的訪花昆蟲進(jìn)行網(wǎng)捕，將收集到的昆蟲放入試管內(nèi)，70%的乙醇浸泡保存，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鑒定。

1.3.2 訪花昆蟲行為觀察

在盛花期，選擇1 株黃槐決明，于晴天每日的 6：00～19：00 對(duì)訪問(wèn)此株的昆蟲進(jìn)行觀測(cè)。每隔30 min 進(jìn)行一次，每次觀察記錄30 min 內(nèi)訪花昆蟲的種類及數(shù)量；連續(xù)觀察3 d，進(jìn)行3 次重復(fù)。根據(jù)訪花昆蟲數(shù)量多少，對(duì)黃槐決明的主要訪花蜂進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，用秒表記錄其單花停留時(shí)間及單頭蜂的訪花頻率。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用SPSS17.0 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)、差異顯著性檢驗(yàn)；運(yùn)用EXCEL 對(duì)黃槐決明訪花昆蟲的日活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃槐決明訪花昆蟲種類分析

采集鑒定結(jié)果表明，黃槐決明的訪花昆蟲共有 15 種，隸屬于3 目，7 科，其中膜翅目（Hymenoptera）種類最多，共有4 科11 種，包括蜜蜂科（Apidae）的黑足熊蜂（Bombusatripes）、無(wú)墊蜂一種 （Amegilla sp.）、黃胸木蜂（Xylocopa appendiculata）、意大利蜜蜂（Apis mellifera）、中華蜜蜂 （Apis cerana cerana），土蜂科（Scoliidae）的厚長(zhǎng)腹土蜂（Campsomeris grossa），胡蜂科 （Vespidae）的約馬蜂 （Polistes jokahamae）、柑馬蜂（Polistes mandarinus）、墨胸胡蜂 （Vespa velutina）、蜾蠃一種 （Eumeninaesp.）以及隧 蜂 科 （Halictidae） 的 淡 脈 隧 蜂 一 種（Lasiglossumsp.）；雙翅目有 2 科 3 種，為蚜蠅科（Syrphidae）的灰?guī)Ч苎料墸‥ristalis cerealis）、黑帶蚜蠅 （Episyrphus balteatus）和麻蠅科 （Sarcophagidae） 的麻蠅一種（Sarcophagasp.）；鱗翅目 （Lepidoptera）僅有 夜 蛾 科 （Noctuidae） 的 日 龜 虎 蛾（Chelonomorpha japona） （見表 1）。

表1 黃槐決明訪花昆蟲種類

2.2 黃槐決明訪花昆蟲訪花次數(shù)分析

對(duì)黃槐決明盛花期一天內(nèi)訪花昆蟲平均訪花次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，膜翅目昆蟲的平均訪花次數(shù)最多，為黃槐決明訪花者中的優(yōu)勢(shì)群體，其中黑足熊蜂在觀察區(qū)域內(nèi)平均一天訪花次數(shù)達(dá)43 蜂次，之后為淡脈隧蜂，為29.3 蜂次，然后依次為黃胸木蜂、柑馬蜂、約馬蜂。對(duì)不同訪花昆蟲平均訪花次數(shù)進(jìn)行差異顯著性分析，結(jié)果顯示，黑足熊蜂與淡脈隧蜂的平均訪花次數(shù)顯著多于其它昆蟲，為黃槐決明的主要傳粉蜂（見圖1）。

圖1 黃槐決明訪花昆蟲訪花頻次分析結(jié)果

2.3 黃槐決明主要傳粉蜂訪花行為研究

對(duì)黑足熊蜂和淡脈隧蜂的平均訪花頻率、單花采集停留時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，黑足熊蜂的平均訪花頻率大于淡脈隧蜂，且差異達(dá)到了極顯著水平；淡脈隧蜂的平均單花采集停留時(shí)間大于黑足熊蜂，差異也達(dá)到了極顯著水平。觀察期間發(fā)現(xiàn)黑足熊蜂個(gè)體較淡脈隧蜂大，絨毛密、長(zhǎng)，在訪花時(shí)個(gè)體上攜帶的花粉較淡脈隧蜂多，平均訪花頻率大，因此黑足熊蜂的傳粉效率大于淡脈隧蜂。

表2 黃槐決明主要傳粉蜂訪花行為分析

2.4 黃槐決明主要訪花昆蟲日活動(dòng)規(guī)律研究

由圖2 可以看出，黑足熊蜂與淡脈隧蜂的活動(dòng)時(shí)間相差不大，最早在7：00 能觀察到，18：00 之后便觀察不到。黑足熊蜂訪問(wèn)黃槐決明的時(shí)間主要集中在12：00 之前，早晨7：00～7：30 訪花蜂次達(dá)到最高峰，觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)黑足熊蜂采粉比較積極，隨著時(shí)間的推移，訪問(wèn)數(shù)量逐漸減少；淡脈隧蜂一天內(nèi)的訪問(wèn)蜂次出現(xiàn)4 個(gè)峰值，分別為8：00～8：30、12：00～12：30、15：00～15：30 和 17：00～17：30，但 12：00～12：30 時(shí)訪問(wèn)次數(shù)最多。

圖2 黃槐決明2 種主要傳粉蜂的日活動(dòng)規(guī)律

3 討論

黃槐決明的傳粉系統(tǒng)中具備異型雄蕊，即存在給食型雄蕊與傳粉型雄蕊的功能分化，給食型雄蕊花藥短小，顏色鮮艷，主要為訪花昆蟲提供食物報(bào)酬，而傳粉型雄蕊花藥發(fā)達(dá)、顏色較暗淡，為黃槐決明繁殖提供雄配子[4]。但在觀察中發(fā)現(xiàn)，黃槐決明的15 種訪花昆蟲對(duì)于其兩種雄蕊的訪問(wèn)并沒有明顯差別，這與金紅等在白花牡丹上的研究結(jié)果相似[10]。多位研究者認(rèn)為野牡丹科植物存在異型雄蕊的功能分化，但金紅等并未觀察到傳粉昆蟲對(duì)百花牡丹異型雄蕊有明顯的選擇性，相關(guān)原因有待進(jìn)一步探討。

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，黃槐決明并不分泌花蜜，也無(wú)明顯氣味，但其花期會(huì)吸引膜翅目、雙翅目及鱗翅目等昆蟲訪花，分析認(rèn)為其對(duì)訪花昆蟲的吸引主要依靠花部顏色，而花粉是其給與膜翅目昆蟲的唯一報(bào)酬。