郑荣倩

摘要 早春短命植物是一类生长在干旱或低温等环境下，利用早春雨水或雪水迅速完成生活周期的植物，较集中分布在新疆北部。对其中4个自然分布区，伊犁河谷、准噶尔盆地南缘、塔城和阿尔泰山麓地区进行了以下调查：（1）早春短命植物类型及花颜色;（2）四个分布区主要传粉者类群;（3）四个分布区气象数据。结果显示调查区域内花颜色以黄色系与蓝紫色系为主;各地区在不同时期表现出不同花色多样性，非生物因素如海拔高度、温度和光照时长，生物因素如传粉者类群影响植物和花色多样性分布。

关键词 新疆北部;早春短命植物;花色分析;传粉者类群

中图分类号：Q948.1 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）04-00-02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.003

新疆大部分地区是不利于植物生长的荒漠戈壁，在这种环境下生长着一类特殊草本植物类群——早春短命植物。生态学者们对早春短命植物尚未统一定义或解释。毛祖美[1]提到早春短命植物常生长在干旱地区，利用早春融雪水和雨水生长发育，在干热夏季来临前迅速完成生长，其整个植株或地上部分死亡，以种子或地下器官休眠方式度过不利于生长的季节。短命植物具有生长发育快、繁殖力强、结实率高等独特的生态生物学特性。

早春短命植物主要以中亚为分布中心，在新疆北部有多数种集中分布。北疆西部地带降水多于东部，更接近于中亚气候状况，因此，北疆偏西部的短命植物较东部更为丰富。关于新疆早春短命植物花色分析和探讨尚未有报道，早春短命植物花色多变，具有多方面应用价值，包括饲用、花卉、药用、指示植物及城市环境绿化等。

被子植物的花表现出不同颜色，受类胡萝卜素、类黄酮、生物碱、花色苷素等影响。据统计，被子植物中将近88%科的花色由花色素控制。外界环境间接影响花色素，如土壤酸碱度、温度、水、矿物营养、光、传粉者等，其中光是调控植物花色重要因素。花色苷的积累可赖于不同光，蓝光、红光最为有效，紫外光也参与其中，弱光条件下，植物花色往往较淡，光照过强影响叶黄素循环，植物色素会受到破坏，进而造成花色损伤。也有研究表明，叶片或萼片感光细胞将接收而来的光信号传递至花冠，花冠通过化学反应调控植物花苷素、类黄酮、类胡萝卜素合成。短命植物在漫长进化里，黄色植株通常作为优势植株，而白色植株可能是花青素合成缺失的突变体。

早春环境下传粉者资源匮乏、物候条件恶劣，因此，植物的花为增加对传粉者吸引力常伴有较鲜艳的颜色，也有部分花为减少自身资源消耗而控制生物量分配进化出黄色或白色花瓣。植物界中，白花繁殖大多依靠自花授粉，花瓣颜色艳丽的植物往往通过异花授粉繁殖，几类访花昆虫对花色喜好如下：（1）膜翅目中蜂类对红色不敏感。（2）鳞翅目中蝶类偏好红色或紫色等较鲜艳花色，蛾类大多数夜间活动偏好白色、淡红色或红色。（3）双翅目中蝇类：暗色、褐色或绿色。（4）鞘翅目中甲虫：暗色、淡黄色或草绿色。

1 研究材料与方法

研究材料是分布在新疆北部早春短命植物，研究地点为早春短命植物分布较集中的部分地区，包括伊犁河谷、准格尔盆地南缘、塔城和阿尔泰山麓等地区。新疆北部普遍气温较低，平均-3℃～7℃，早春土层并未解冻，或尚存冰雪覆盖，气候略有不同。

将花色分为红色系、黄色系、蓝紫色系、白色系等4个色系。单一颜色花称单色系花，有两种或以上颜色花称混合色系，以颜色占比大的归类，统计四个分布区不同月份早春短命植物各色系数目及其占总数比值;四个分布区传粉昆虫类型，不同月份光照及雨水情况。

采用spss19.0中单因素方差分析和excel对数据进行处理和分析。

2 结果与分析

统计区内共有205种早春短命植物，隶属27科97属。其中，黄色系83种，占50.4%;蓝紫色系43种，占26%;白色系34种，占20.6%;红色系5种，占3%，这4种不同花色之间存在显著差异。

不同科间花色丰富程度差异显著，十字花科的花色最丰富，有4种，紫草科、豆科、百合科、罂粟科等花色种类为3种，而莎草科、石蒜科、石竹科等仅1种花色。不同科中花色所占比也存在差异：十字花科中黄色系占比达80%;百合科、菊科以黄色系为主，分别占63.6%、71.4%;紫草科中紫蓝色系达到66.6%;罂粟科不存在白色系，其他3种色系分布较匀。

花期在3—4月有28种，这些植物多在4—5月果实成熟，是典型短命植物。花期在4—5月有302种，花期在5—6月有159种，6—7月果实成熟后便进入休眠期。4—5月是早春短命植物最宜花期，与另外两个花期有显著差异。

四个地区中伊犁河谷约有152种，占92.%，准格尔盆地有146种，占88.4%，塔城有100种，占60.6%，阿尔泰地区有91种，占55%。伊犁河谷黄色花最多，白色次之;准噶尔盆地黄色最多，蓝紫色次之;塔城黄色最多，白色和蓝紫色数量接近;阿尔泰地区黄色最多，蓝紫色次之。红色系在四个地区中分布都最少。

伊犁河谷地区传粉者类群最为丰富，其中鳞翅目种数众多占主导，膜翅目次之;准噶尔南缘地区膜翅目占主导，鳞翅目次之;塔城地区各类型之间相差不大;阿尔泰山麓地区传粉者类型最少，鞘翅目较多，鳞翅目次之，其他两目很少。

3 结论

光照、温度和降水量等非生物因素影响新疆北部四个地区花色多样性。光照时间较长、较强，花苷素合成丰富，致黄色系与蓝紫色种数较多，白色系植物种数较少。花色苷的积累可依赖于不同光，蓝光、红光最为有效，紫外光也参与其中。四个地区中紫外线强度从低到高分别是阿尔泰山麓、塔城地区、准噶尔盆地与伊犁河谷地区，黄色与紫蓝色花色种数分布从低到高与之相对应。由于紫外线越强，调控颜色相关基因表越达强烈，因而花色都较为鲜艳，并呈现出一定的正相关。新疆北部普遍光周期较长，四个地区白色花色植物种数也都较少。

四个地区在3—4月时气温普遍较低，液泡中可溶性糖、可溶性蛋白质含量丰富，液泡浓度较高，pH值降低。花色苷直接依赖PH值，pH<2时显红或黄;pH<3时显红或蓝;pH>6时显多种色。在酸性较强条件下，早春短命植物花色以黄、蓝为主。

新疆北部早春在4—5月降水量最為丰富，其他月份降水量较稀少。花期4—5月短命植物种数最丰富，5—6月次之，3—4月最少，花色种类与降雨量呈现正相关性。

传粉昆虫与被子植物之间有协同进化的特点，四个地区中传粉昆虫种类数量与花色多样性有正相关关系。蛾类多夜间活动，在3—4月未发育完全，故活动少，该时期白色和红色植物偏少或暂未出现;在气温回暖的4—6月，身体逐渐发育完全且活动量增加，四个地区中在这段时期，开始出现大量白色和红色植物种群;蜂类种类较多且种群数目密度一般较大，在气温与适宜地区和时期中，各种花色植物均大量分布。昆虫体色多与其访问花颜色相近，能有效减少取食中被攻击机会，植物花色也是在传粉昆虫的喜好上不断选择进化。

参考文献

[1] 毛祖美，张佃民.新疆北部早春短命植物区系纲要[J].干旱区研究，1994（3）：1-26.

责任编辑：黄艳飞