近日,黃雙全課題組在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展,其成果已在國(guó)際權(quán)威刊物《Ecology》上在線發(fā)表:Fang Qiang, Huang Shuang-Quan*. A directed network analysis of heterospecific pollen transfer in a biodiverse community. Ecology, http://dx.doi.org/10.1890/12-1634.1. 論文第一作者為博士畢業(yè)生方強(qiáng)。
人生活的圈子與工作(或社區(qū)等)性質(zhì)有關(guān),同域分布的植物之間是否有著各種各樣的生活圈子呢?有花植物依賴(lài)一定的媒介傳遞花粉,同域開(kāi)花的植物是否有共享的傳粉者服務(wù)呢?在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助下,黃雙全與研究生在滇西北高山草甸群落進(jìn)行了多年的傳粉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)研究。研究結(jié)果表明一種植物往往依賴(lài)多種昆蟲(chóng)授粉,一種傳粉者往往在多種植物上采集食物(花蜜或花粉),群落中植物與傳粉昆蟲(chóng)之間構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的傳粉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。他們使用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的分析方法,量化了植物和傳粉者在網(wǎng)絡(luò)中的位置,以及傳粉網(wǎng)絡(luò)的變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)不同年份之間植物、傳粉者和它們之間連接的構(gòu)成變化很大,但網(wǎng)絡(luò)保持嵌套的結(jié)構(gòu),維持較高的穩(wěn)定性。植物構(gòu)成的變化小于傳粉者種類(lèi)的變化,傳粉者的變化小于物種間連接的變化。年際間共同的植物和傳粉者,在網(wǎng)絡(luò)中處于相對(duì)穩(wěn)定的位置;相對(duì)泛化物種構(gòu)成了穩(wěn)定的傳粉網(wǎng)絡(luò)內(nèi)核。這些結(jié)果體現(xiàn)了傳粉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能上穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)規(guī)律,結(jié)果發(fā)表在PLoS One 上(Fang & Huang, 2012)。
如果一種植物接受多種傳粉者的訪問(wèn),傳粉者帶來(lái)同種植物花粉的同時(shí),也可能攜帶不同種的花粉。異種花粉落置到植物的柱頭上,造成生殖干擾,對(duì)有性生殖不利。為進(jìn)一步探討群落中物種主要為泛化的傳粉網(wǎng)絡(luò)是如何共存的,他們研究了異種花粉傳遞的網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)定量分析群落中植物柱頭上落置的花粉種類(lèi),包含74種植物,410條連接。并使用有向網(wǎng)絡(luò)分析方法,量化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、植物在網(wǎng)絡(luò)中的作用、以及與花粉輸出和花粉輸入相關(guān)的花部特征和傳粉者類(lèi)群。發(fā)現(xiàn)柱頭的伸出程度,花冠開(kāi)口大小,柱頭面積和植物的泛化程度都會(huì)影響異種花粉的接收能力。運(yùn)用模塊分析發(fā)現(xiàn),同一模塊內(nèi)的植物有共同的傳粉者偏好,所以彼此之間更容易傳遞花粉。共享同類(lèi)型傳粉者的植物之間,花粉流通常是單向而非雙向的,這很大程度降低了花粉干擾。該成果在國(guó)際上構(gòu)建了第一個(gè)植物之間異種花粉流動(dòng)的有向網(wǎng)絡(luò),表明了群落中花粉干擾的模式和結(jié)構(gòu)以及影響因素,將傳粉網(wǎng)絡(luò)的研究深入到了花粉流層面,為植物群落的構(gòu)建模式提供了依據(jù)。該項(xiàng)工作1月5日在生態(tài)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的Top journal《Ecology》上在線發(fā)表。