气候变暖下，植物蜜距与传粉熊蜂的功能匹配

Plant-pollinator interactions maintain biodiversity, drive species evolution and provide ecosystem services. Global warming alter floral morphology and affect pollination attraction and efficiency, which has an important effect on plant reproductive success and their coevolution. However, whether functional match between flowers and pollinators is altered under climate change is still rarely explored and their ecological and evolutionary consequences are little-known. In this study, an herb with long nectar spur Impatiens oxyanthera and its pollinators--bubmlebees will be selected as a model system, and the experimental warming will be created by using infrared heater. Combined with nectar spur treatment and artificially replenishing pollination, floral morphology, pollination behaviors and plant reproductive success will be investigate underd experimental warming. Our objective is to uncover the mechanism of warming affecting interactions between flowers and pollinators from the perspective of functional match and to evaluate the importance of pollinator in shaping floral morphology under experimental warming. It is helpful to understand the mechanism of the interactions between plants and pollinators in responses to climate warming. In addition, some suggestions can be provided for the exploitation, utilization and conservation of wild jewelweed resources under future climate.

植物与传粉者的相互作用维持着生物多样性，促进物种进化并为人类提供生态服务。气候变暖引起的植物花部特征变化，可能会影响传粉吸引和传粉效率，这无疑将对植物的生殖成功和两者的协同进化产生重要影响。但是，气候变暖对植物与传粉者功能匹配的影响及其产生的生态学后果仍不清楚。本项目以长蜜距植物红雉凤仙花及其传粉熊蜂组成的系统为研究对象，通过红外加热器模拟增温，结合蜜距长度处理和人工补充授粉，拟研究增温条件下植物花部形态特征、传粉行为与植物生殖成功的关系，试图从功能匹配角度揭示增温对植物与传粉者相互作用的影响机制，评价传粉者在塑造花部形态中的贡献。该研究将有助于加深植物与传粉者相互作用对气候变暖响应机制的理解，也可为未来气候变化背景下野生凤仙花资源的开发、利用和保护提供有意义的参考。

植物与传粉者的相互作用维持着生物多样性，并提供生态系统服务。因此，研究气候变暖背景下,植物与传粉者功能匹配的变化及其生态学后果具有重要意义。本项目以我国特有长蜜距植物红雉凤仙花及其传粉熊蜂组成的系统为研究对象，通过红外加热器模拟增温，结合蜜距长度处理和人工补充授粉，研究了植物花部特征、传粉行为、传粉效率与植物生殖成功的关系。结果表明：（1）增温导致红雉凤仙花花冠筒缩小，蜜距缩短，而常温与增温条件下访问的传粉者体型和口器长无显著差异，故打破了两者原有的匹配度。（2）增温显著降低了花粉移除，但对花粉落置、单果种子数和结籽率无显著影响；蜜距缩短为原长的1/2处理增加了花粉移除，但与剪去蜜距尖端处理相比，则显著降低了单果种子数。说明增温对雄性生殖成功不利，而对雌性生殖成功无显著影响；蜜距缩短有利于雄性生殖成功而不利于雌性生殖成功。（3）无论增温与否，人工授粉都显著提高了红雉凤仙花的座果率。增温则显著降低了座果率，尤其在自然授粉条件下。说明红雉凤仙花座果存在花粉限制，而且增温加剧了这种限制。（4）3个花部特征中，仅蜜距长存在明显的非线性选择，常温条件下对蜜距长有明显的稳定选择，而在增温条件下则存在强烈的分裂选择。（5）红雉凤仙花具有较强的耐阴性，而短期增温降低了该植物的光合速率和综合观赏价值。上述结果说明，增温通过改变植物花部特征，打破了植物与传粉者的匹配，对雄性和雌性生殖成功产生不对称影响，并改变了对蜜距长的表型选择模式。本研究揭示了增温驱动的植物与传粉者功能不匹配的作用机制及其生态学后果。同时，可为气候变暖背景下野生凤仙花资源的保护提供参考。