灌木铁线莲繁育系统特征及其花下垂现象的适应性意义

该研究对兰州市北山地区自然居群下的灌木铁线莲(Clematis fruticosa Turcz.)的繁育系统特征进行了实验分析，并通过对其花朵进行人工上举处理，研究了花朝向改变(花朵上举)后访花昆虫、花粉数量和质量变化以及结籽率和种子特征的变化，以此反证花朵下垂的适应性意义。结果表明：（1）自然状态下，灌木铁线莲的P/O值为9579.5，属于专性异花授粉；套袋实验结果显示，灌木铁线莲自交亲和，兼具异交和自交的混合交配系统，但不存在无融合生殖现象。（2）灌木铁线莲的主要传粉者为东亚无垫蜂(Amegill aparhypate)和中华蜜蜂(Apis cerana)；人工上举处理改变花朝向后，两种传粉昆虫的访花频率和单花停留时间与自然条件下没有发生变化，但因雨水冲刷造成其花粉数量显著下降，且阳光直射使花粉活力显著下降，说明花朝向改变会降低其雄性适合度。（3）花朝向改变后，灌木铁线莲结籽率显著下降，种子宿存花柱长度降低，但并没有影响种子大小和千粒重，说明花朝向改变降低了雌性适合度，并影响到灌木铁线莲种子传播。研究结果证实,灌木铁线莲花期花朵下垂现象对有效传粉昆虫影响不大,但可以显著提高植物雄性适合度和雌性适合度,并作为一种有效的适应策略保障了其繁殖成功。