核桃树传粉的生物学研究
摘要：根据对核桃树以往的传粉研究，核桃树花粉的传播主要受到风速和地势的
影响。在适当的范围内，花粉的散布数量随风速的增大而增加，但随距离的增加而减少。根据实验数据得出，在野外正常的环境条件下，最佳的授粉距离应控制在离授粉树100米以内，超过300米几乎不能授粉。通过对核桃树为期半个月的研究发现：核桃树虽然没有蜜液，但核桃树花散发出的特殊的刺激性气味，仍可以吸引主要是蜂类和昆虫类为其传粉。核桃树属于雌雄同株的，但是它的雄花期和雌花期不一致，雄花开的时候雌花还没有开，导致在野外自然条件下授粉不良，结果比较早造成减产。必须通过人工授粉的办法解决这一问题，提高产量。或者提高核桃树苗的品质。
关键词：核桃树; 传粉; 蜂类; 产量
目 录
1 引言 ................................................................. 1
1.1 生物传粉简介 ................................................... 1 1.2 核桃树的生物学特征及经济价值 ................................... 1 2 研究时间和地点与方法 ................................................. 2
2.1研究时间和地点 .................................................. 2 2.2研究方法 ........................................................ 3 3 结果与分析 ........................................................... 3
3.1 开花 ........................................................... 3 3.2 授粉 ........................................................... 4 3.3 结果 ........................................................... 5 4 结论 ................................................................. 6 参考文献 ............................................................... 7 致 谢 ............................................................... 9
1 引言
1.1 生物传粉简介
传粉生物学是研究与传粉事件有关的种种生物学特征及其规律的一门学科。传粉是种子植物受精的必经阶段。传粉系统由3个部分组成包括：花粉、柱头和传粉媒介。根据传粉媒介的类型不同又可以分为生物传粉和非生物传粉。至今已发现的生物传粉的媒介包括昆虫、鸟类和哺乳动物。非生物传粉包括风媒传粉和水媒传粉，是较高的花粉损耗的传粉方式，但在植物群中广泛的存在。有花植物的传粉主要分为3个过程：花粉从花药中生成释放的过程、花粉从父系结构（花药）向母系结构（柱头）传送的过程和花粉落到柱头并成功萌发的过程。目前我国这方面的研究迅速发展，已经对多种濒危植物的传粉过程和花粉分布规律做过相关考察和实验研究，比如杭州石荠苎(Mosla hangchouensis)、 攀枝花苏铁（Cycas panzhihuaensis）、刺五加（Eleutherococcus senticosus）、矮牡丹（Paeonia suffruticosa）鹅掌楸（Liriodendron cheninense）等濒危植物。由于核桃树巨大的商业价值对其传粉的研究虽然比较多，但其生物传粉与昆虫之间的研究比较少。本文通过对这方面的研究旨在完善核桃树生物传粉的课题，能进一步提高核桃树的产量，带来更大的经济价值。
1.2 核桃树的生物学特征及经济价值
胡桃，俗称核桃，为胡桃科胡桃属植物的统称，原产于中亚地带。落叶乔木，最高可以3.5 m，树皮灰白色，浅纵裂，枝条髓部片状，幼枝先端具细柔毛；2年生枝常无毛。核桃叶为椭圆状卵形至椭圆形，长5～15 cm，宽3～6 cm，前端急尖或渐尖，基部圆或楔形，有时为心脏形，全缘或有不明显钝齿，表面深绿色，无毛，背面仅脉腋有微毛，叶柄较短或无。果实球形，直径约5 cm，灰绿色。幼时具腺毛，老时无毛，内部坚果球形，黄褐色，表面有不规则槽纹。雌花的结构（见图1），雌花的花期3～4月，果期8～9月。
世界各地几乎都有核桃树的种植，主要分布在美洲、欧洲和亚洲很多地方。在我国除了黑龙江、上海、广东、海南、台湾5省市外，其他省市自治区都有分布。在山西的临汾浮山、襄汾，运城的垣曲县以及阳曲很多地方都分布有核桃树（见图2）
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图1 雌花的结构
Figure 1 female flower structure
图2 核桃树的地理分布
Figure 2 geographical distribution of walnut tree
核桃是一种果材兼用的经济林木，具有较高的经济效益 社会效益和生态效益。核桃仁营养丰富，具有较高的药用和保健功能。核桃树属阔叶高大乔木，根系发达有良好的保持水土的作用。目前市场上的核桃产品不下200来种，经济价值高，发展核桃产业对增加农民收入，脱贫致富，美化居住环境有重要的意义。 2 研究时间和地点与方法 2.1研究时间和地点
研究时间是2013年4月15日到5月5日 地点是山西省临汾市浮山县南湾村，所处的经纬度为111˙84′-112˙12′E，35˙96′-36˙10′N，位于山西省境的南部，临汾盆地东缘，太岳山南麓。年降雨量570 mm，属温带大陆性气候，光照条件较好、无霜期长、昼夜温差大，年平均气 温11.2 ℃，无霜期平均197 d，年平均降水量为574 mm，历年平均日照时数2298.8 h，占可照时数的51 %，为农业
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生产提供了有利条件。主要植被有连翘（Forsythia suspensa）、胡枝子(Lespedeza bicolor)、陕西荚蒾(Viburunm schensianum)、黄刺梅(Osa xanthina Lindl)、绣线菊(Spiraea)和栒子(Coyoneaster)等。 2.2研究方法
在研究期内，正好是核桃树的开花期。每天的日出大约是5点30，日落是7点左右。野外观察及试验时间主要是每天的早上7点50分到晚上的6点20分，在此期间观察记录核桃树的传粉情况，并捕捉核桃花上的昆虫（观察种类和记录数量）。
具体研究方法：自然授粉（Naturnal pollination）的研究。 随机选取300朵花观察记录开花过程及变化，借助显微镜观察不同时期内，花朵柱头的授粉情况。人工控制授粉的研究。（1）去雄套袋（Isolation after am asculation）(标记为Ⅰ) (2) 不去雄套袋（Isolation without am asculation）(标记为Ⅱ) （3）同株异花人工授粉（Artificial geitonogamy）(标记为Ⅲ) (4) 异株异花人工授粉 （Artificial xenogamy）（标记为Ⅳ）。作为实验对象的花朵除了自然授粉的，均在花瓣闭合，花药未开裂，柱头表面干净无花粉时，用羊皮纸袋套住花朵，除了不去雄套袋组合外，用镊子去掉花药。试验完成后，去掉袋子。人工授粉时间参考同居群未套袋花粉开裂和柱头授粉时间。同样，去掉羊皮纸袋的时间，参考同居群未套袋的花朵，在花瓣、雄蕊大部分已脱落，花盘开裂，心皮明显增大的时间。在试验期间，为防止花朵霉坏，要经常对套袋花朵进行检查，揭袋换气。揭袋时要严格注意周围的环境，防止有昆虫的活动影响实验结果。同样在实验结束时，对个别雄蕊未完全脱落的花朵，人工将雄蕊去掉，防止昆虫的再次传粉活动，影响实验结果的准确度。实验结束后统计结实率：
结实率?子房膨大的数目×100%
处理花朵的数目3 结果与分析 3.1 开花
通过对该地区的核桃树花期的观察可知，同一地区的核桃由于受到光照和海拔等因素的影响，开花期的时间会略有不同。在4月20日的观测到的数据表明在海拔 1210 m到1300 m之间的核桃花大部分已开。而在高于海拔1300 m和低于1210 m的地方，只有极少的可以光照到的区域核桃树开花。说明光照是影响核桃树开花的一个比较重要的因素。另外，在较高海拔的地方，温度比较低也影响着
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