花蜜特征对传粉者行为及花粉运动模式影响的进化生态学研究

花蜜是吸引与影响传粉者行为最有效的报酬，也是大多数开花植物吸引传粉者的通用"货币",我们将表现花蜜特征的要素归纳为花蜜量，花蜜分泌动态和花蜜成分三个主因子，以传粉者回应花蜜特征变化的行为模式即访问频率，单花访问时间，单次访花数以及两次访问间的飞行距离等为主要参数，重点探讨与之联动的花粉运动模式即花粉由传粉者移出的时间，移出的速率，移出量，以及传粉率，平均落置量这一动态过程，并由此引发的植物对繁殖策略的调节与适应过程。本项目从众多相关问题中选出三个主要问题，即花蜜量的分布模式，花蜜分泌的节律及在群体水平上的动态模式以及花蜜中酚类与氨基酸对访花者行为模式及花粉移出与落置等运动模式的影响，来系统综合地研究以花蜜为中心的动植物相关性，为解决花蜜生态学领域相关的科学问题提供新的研究思路和研究途径。

在项目执行期间，我们的主要研究居群安排在长白山区的高山林区以及辽东山区，我们对多种富蜜植物的花蜜分泌规律，花蜜量的时空模式进行了系统性研究，这些植物包括东北延胡索（Corydalis ambigua），杜鹃花科有重要经济价值的果树-蓝莓（Vaccinium spp.）、忍冬科的海仙花（Weigela japonica var. sinensis）、百合科紫萼玉簪（Hosta ventricosa）、唇形科活血丹（Glchoma longituba）、葫芦科的四种植物、五味子（Schisandra chinensis）等，同时，我们还观察了花蜜的时空模式与传粉者行为间的相关性。此外，我们还应用HPLC检测了花蜜中一些重要成分包括糖类、氨基酸和部分活性物质的含量，并检验了花蜜成分的改变对不同传粉者访花行为的影响。我们发现，花蜜分泌规律在同属的近缘种间有差异，在同种植物不同性别花间有差异，这种差异导致了花粉在植株间和不同性别花间的网状传递；我们还发现异质花蜜可影响访花者的行为，特别是异质花蜜对熊蜂和蜜蜂的影响不同，异质花蜜可以使熊蜂由正常访花者转换角色成为盗蜜者，而使蜜蜂成为次级盗蜜者，这将对宿主植物的繁殖适合度产生明显影响；花蜜中重金属的离子浓度与花蜜的口味及微生物数量相关，因此，这种重金属浓度的改变能够影响访花者行为；此外，在同一传粉体系中蜜偷、盗蜜者以及合法访花者存在多维关系，发现蜜偷不仅影响了盗蜜者的行为，而且进一步影响了合法访花者的行为，从而对宿主的繁殖适合度产生重要影响。上述研究结果在国内外均未见报道，在繁殖生态学研究领域有着重要的知识创新意义。