植物VOCs特异性与榕树—榕小蜂共生网络季节差异分析.pdf

摘要

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生长在云南西双版纳热带雨林地区的聚果榕，常见于潮湿地带，是一种更

占优势、更具竞争力的树种。聚果榕的传粉昆虫只有一种，即Ceratosolenfusciceps

小蜂，小蜂依靠聚果榕榕果内部的短柱头雌花资源进行产卵，以达到种群生存

与繁衍的目的，与此同时，榕小蜂也会通过传粉行为完成榕树的有性繁殖。两

者之间建立的复杂合作关系是以榕果释放挥发性有机化合物作为纽带。根据当

前的研究，发现榕小蜂的种群和榕属植物的挥发物都具有明显的季节性差异。

本文将聚果榕小蜂群落季节差异与榕属挥发物季节差异结合起来，研究榕果释

放的挥发物如何形成特异性引起传粉榕小蜂的不同行为反应，从而更深入地讨

论化学生态学在榕树－传粉榕小蜂共生网络中的维持作用。本文的研究主要重

点讨论以下三个方面的内容：

1.西双版纳地区聚果榕小蜂干、湿季的群落差异。

（1）两个季节聚果榕小蜂种类均为6种，包括传粉小蜂Ceratosolen

fusciceps以及5种非传粉蜂Sycophagatestacea、S.fusca、S.agraensis、Apocrypta

sp.2.和A.westwoodi。传粉蜂在雨季占有优势，雨季平均有458只而干季平均217

只；两种造瘿者数量均为雨季少于干季；寄生蜂A.westwoodi在干季更多，另外

两种则刚好与之相反。

（2）两个季节聚果榕小蜂的数量存在明显差异，传粉榕小蜂在雨季和干季

占比分别为68.53%和45.16%，它在雨季更有优势。并且通过计算物种丰富度指

数发现了聚果榕榕小蜂群落中在干季的丰富程度和均匀程度更高。

（3）本文使用非度量多维尺度分析（NMDS）计算了两个季节的stress值

小于0.2，NMDS散点图说明两个季节的小蜂群落存在一定的差异，并且

ANOSIM分析给出的统计量R值大于0，认为种间差异是大于种内差异的。同

时运用Brown—Mood中位数检验各种小蜂的差异性，只有造瘿者S.fusca和寄

生者Apocryptasp.2数量差异不显著，其余四种蜂均表现出季节差异。

（4）本文构建不同季节聚果榕小蜂共存网络，干季共现网络图比雨季更为

复杂。干季的边数、连接数更大，而直径、平均路径长度都低于雨季，说明干

I

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季各榕小蜂相互作用更强，榕—蜂互惠系统受到的干扰更大。同时，本文建立

了榕树—榕小蜂定量二分网络图，计算雨季和干季的嵌套系数分别为0.946和

9.291，两个季节榕—蜂二分网的结构嵌套性是大于随机性的。而干季的聚果榕

榕小蜂群落的网络嵌套系数值更大，说明聚果榕小蜂群落受到更多干扰。

2.聚果榕隐头花序挥发物干、湿季的差异。

（1）两个季节的榕果共检测出57种不同化合物，雨季的挥发物成分比干

季多，雨季53种成分，干季21种成分。雨季各成分相对比例比干季均匀，成

分最高的是benzylalcohol，占比为30.92%，以及单萜（monoterpenes）占比为

20.14%；而干季物质种类少，(Z)-β-ocimene成分高达70.39%。

（2）雨季的化合物种类比干季多，雨季聚果榕检测到5类化合物，干季则

只有4类化合物，缺少了含氮类化合物。雨季聚果榕接受期隐头花序所产生的

挥发物的种类最多，成分也最为复杂；干季聚果榕接受期榕果的挥发物种类最

少且成分组成简单。

（3）运用NMDS对两个季节榕树隐头花序进行差异分析，stress值为0，

该方法生成地散点图可以很好地呈现出两个季节挥发物的差异。同时ANOSIM

检验统计量R1，这说明两个季节聚果榕释放的挥发物是不一样的。

3.聚果榕隐头花序挥发物对榕—蜂共生网络季节动态变化的影响

（1）对小蜂群落和挥发物季节差异分析，本文认为聚果榕是以特殊的挥发

物组成的比例形成的特异性，从而实现对榕小蜂的吸引。

（2）干季的萜类化合物ocimene相对含量明显比雨季高，从对比差异来说，

本文认为雨季聚果榕隐头花序释放更多的萜类化合物ocimene吸引榕小蜂进入

接受期隐头花序，或者ocimene具有趋避非传粉蜂的功能。为了验证这个猜想，

需

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