季节变化对锐齿栎种子扩散的影响

季节变化是影响鼠类扩散植物种子的一个主要环境因素.2008年9-11月(秋季)和2009年3-4月(春季)分别在秦岭南坡的佛坪国家级自然保护区内调查了森林鼠类对锐齿栎种子的扩散,并与种子大小年假说的预测进行了比较分析.结果表明:春季锐齿栎种子的扩散速度比秋季快,平均扩散距离(取食距离和贮藏距离)也比秋季远,该结果与种子...     

围栏条件下同域分布三种鼠对两种种子的贮藏行为差异

种子贮藏是啮齿动物利用食物资源的一种适应性行为。同域分布的啮齿动物可能进化出不同的贮藏方式和策略。为了解同域分布的啮齿动物的贮藏策略及种子特征在动物贮藏行为决策中的作用,于2014年10-12月,通过半自然围栏实验,在秦岭南坡的佛坪国家级自然保护区内调查了同域分布社鼠、中华姬鼠和甘肃仓鼠对板栗和锐齿槲栎种子的贮藏策略差异,并探讨了2种种子特征在鼠类贮藏行为决策中的作用。结果显示：1）社鼠主要集中贮藏板栗种子,未分散贮藏任何种子;中华姬鼠未贮藏板栗种子,对锐齿槲栎种子同时表现出集中和分散贮藏行为,以集中贮藏为主;甘肃仓鼠对2种种子均表现出集中贮藏行为,未表现分散贮藏行为。2）社鼠和甘肃仓鼠均倾向于集中贮藏有较高营养价值（高蛋白和脂肪）且单宁含量较低的板栗种子;中华姬鼠倾向于分散贮藏单宁含量高的锐齿槲栎种子。3）3种鼠均喜好取食有较高营养价值且单宁含量低的板栗种子,很少取食单宁含量高的锐齿槲栎种子。结果表明同域分布鼠类对不同种子的贮藏方式有所不同,种子特征影响鼠类的取食和贮藏策略。     

森林鼠类对秦岭南坡3种壳斗科植物种子扩散的影响

种子作为森林鼠类的主要食物来源,它们的扩散和更新很大程度上依赖于鼠类的传播。在鼠类扩散种子的过程中,种子特征和食物相对丰富度是影响鼠类对种子进行何种选择策略的重要因素。2011—2012年的8—12月,采用塑料片标记法在秦岭南坡的佛坪国家级自然保护区内调查了森林鼠类对同域分布的3种壳斗科植物(锐齿槲栎Quercus aliena var.acuteserrata、栓皮栎Q.variabilis和短柄枹栎Q.serrata var.brevipetiolata)种子的扩散差异。结果表明:(1)鼠类倾向于贮藏营养价值较大的栓皮栎种子,并且其贮藏距离也最远(2011:1.52 m,2012:4.03 m),3种种子在食物相对丰富度较低年份被贮藏的距离均较远。(2)在食物相对丰富度较高的年份(2011),种子的消耗速率较慢,在种子释放10 d后种子释放点仍有67.33%的种子,贮藏量较高,至实验结束仍有29.67%的种子被贮藏。在食物相对丰富度较低的年份(2012),种子消耗速率较快,在种子释放后10 d内所有种子均被取食或搬离种子释放点,贮藏量较低,至实验结束仅有3.83%的种子仍被贮藏。(3)虽然栓皮栎种子的贮藏量最大,被贮藏后的存留量也最大,但其在实验地的分布却较小,说明种子扩散仅是植物分布与存活的第一步。以上结果表明,鼠类倾向于贮藏营养价值高的种子。在食物相对丰富度较高的年份会更多的贮藏种子,但种子被贮藏的距离较近,在食物相对丰富度较低的年份会更多的取食种子。     

食物丰富度对鼠类鉴别和扩散虫蛀短柄枹栎种子的影响

时空因素和种子特征对森林鼠类扩散植物种子有着非常重要的影响。为了解食物丰富度对鼠类鉴别和扩散虫蛀种子的影响,于2012年春季(4—5月,食物匮乏季节)和2012年秋季(9—11月,食物丰盛季节),采用塑料片标记法,在秦岭南坡的佛坪国家级自然保护区内调查了森林鼠类对完好的和虫蛀的短柄枹栎Quercus glandulifera种子的扩散差异。结果显示:1)森林鼠类可以较为准确地区分完好种子和虫蛀种子。完好种子的扩散速度较快,而虫蛀种子在原地的存留时间相对较长。2)食物丰富度会对鼠类鉴别和扩散虫蛀种子产生一定的影响,但是这种影响并不显著,鼠类在春、秋季均倾向于优先取食或贮藏完好种子。3)完好种子在秋季被鼠类贮藏的比例(20%)显著高于春季(12.5%),说明种子在食物丰盛季节能够获得更大的利益。     

昆虫蛀蚀对鼠类介导下的锐齿槲栎种子扩散的影响

森林鼠类的种子贮藏行为对植物的扩散和自然更新有着非常重要的影响。然而,鼠类是否具有鉴别虫蛀种子的能力还存在一定的争议。此外,鼠类的鉴别能力是否受到食物丰富度变化的影响也未见相关报道。采用标签标记法,2011年秋季(9—11月,食物丰富季节)和2012年春季(4—6月,食物匮乏季节)分别在秦岭南坡的佛坪国家级自然保护区内,调查了森林鼠类对完好和虫蛀锐齿槲栎(Quercus aliena)种子的选择差异。结果显示:1)在秋季,尽管2种类型种子的存留动态没有显著差异,但是在后期虫蛀种子的存留时间相对更长;而在春季2种类型种子的存留动态则极为显著,几乎所有的完好种子(99%)在释放后的第3天就被鼠类全部扩散,虫蛀种子的存留时间则相对较长。2)在秋季,鼠类更喜好扩散后取食完好种子;而在春季,鼠类则喜好在原地取食绝大部分的种子,并且优先取食完好种子。3)在秋季,鼠类贮藏了更多的完好种子;而在春季,尽管完好种子在释放后第1天便达到贮藏高峰,然而由于后期的大量被捕食,2种类型种子在贮藏动态上没有显示出显著差异。研究结果表明秦岭地区森林鼠类可以准确区分完好与虫蛀种子,但是食物丰富度会影响鼠类对种子的选择策略。在食物丰富的秋季,鼠类更多地选择贮藏完好种子;而在食物相对匮乏的春季,鼠类更倾向于同时取食2种类型种子。森林鼠类通过对2种类型种子的鉴别和选择,影响不同种子的命运,从而可能对种子的扩散和自然更新产生重要影响。     

秦岭森林鼠类对华山松种子捕食及其扩散的影响

森林鼠类的种子贮藏行为对植物的扩散和自然更新有着非常重要的影响。通过塑料片标记法,2008和2009年的9月—11月分别在秦岭南坡的佛坪国家级自然保护区内调查了森林鼠类对华山松(Pinus armandii)种子的捕食和扩散,结果显示:森林鼠类对华山松种子有着非常大的捕食压力。在2008年,几乎所有的种子(96.4%)在第3天后就被全部取食,而在2009年,也有将近一半的种子(49.6%)在第3天后被取食。但与此同时,鼠类对华山松种子的扩散也起着非常重要的作用。尤其在2009年,第3天时鼠类最高分散贮藏了17.75%的种子,而且直到第19天后仍然有12.25%被贮藏的种子存活下来。华山松种子在两个年份间的扩散历程有很大差异。在2008年,几乎所有的种子都被鼠类取食,贮藏量非常小;而在2009年,种子被贮藏的比例显著的增加。这个结果可能与种子大小年现象有着十分紧密的联系。2008年是华山松种子的小年,产量非常低。鼠类为了满足其日常的能量需求,只能大量的取食有限的种子,而减少其贮藏量。而2009年是华山松种子的大年,产量非常高。鼠类在满足其日常能量需求的同时,还有大量剩余的种子供其贮藏。     

啮齿动物对秦岭松栎混交林建群种种子扩散格局的影响

森林群落中的啮齿动物对林木种子存在着一定的取食偏好性,这种偏好性会使啮齿动物形成不同的捕食和贮藏策略,从而导致林木种子形成不同的扩散格局。以秦岭中段松栎混交林建群种锐齿槲栎、油松、华山松为研究对象,采用塑料标签标记种子方法,研究啮齿动物对种子传播和扩散格局的影响。结果表明:(1)种子特征是影响啮齿动物对其进行扩散的重要因子,油松种子以其质量小、种皮薄等特点吸引啮齿动物大量捕食,其原地取食率达到83.33%,显著高于华山松和锐齿槲栎种子。(2)锐齿槲栎和华山松种子大部分被搬运一定距离后再被取食和埋藏,其中,扩散距离在1 m以内、1—3 m和5—8 m的锐齿槲栎种子分别占59.12%、18.23%和13.26%,最远扩散距离达12 m处;华山松种子扩散距离主要介于在1—3 m(37.85%)和3—5 m(23.73%),在距离5—8 m(13.56%)、8—10 m(11.86%)和大于10 m(11.30%)区间也有一定的分布,最大扩散距离为12 m。(3)啮齿动物倾向于将锐齿槲栎种子搬运至松林内取食,而将华山松种子搬运至栎林内埋藏,说明不同林分类型及其环境因素对林木种子扩散后的分布格局具有重要影响。(4)3种类型种子被啮齿动物捕食的比例以油松最大(96.90%),锐齿槲栎次之(73.57%),华山松最小(50%);次年调查时,未被捕食的种子大部分已经被取食,仅有极少数锐齿槲栎种子萌发成幼苗(1.67%)。啮齿动物的捕食和贮藏行为对林木种子扩散及其成功更新都至关重要。     

秦岭壳斗科四种植物种子雨组成及其动态变化

种子雨组成及其动态变化是植物种群自然更新的一个关键阶段。2011年和2012年8-12月,在秦岭南坡佛坪国家级自然保护区内对壳斗科的四种优势植物(板栗、锐齿栎、栓皮栎和小橡子)的种子雨组成及其动态变化进行了调查研究。结果表明:(1)壳斗科四种植物的种子雨均起始于8月中上旬,至11月中下旬结束,种子掉落高峰集中在9月下旬至10月中旬之间,其中板栗的各类型种子雨掉落高峰均要早于其它三种植物;(2)无论2011年还是2012年,锐齿栎、栓皮栎和小橡子的各种子雨类型在时间动态上均存在极显著差异,而板栗的各种子雨类型在时间动态上则差异并不显著;(3)四种植物的种子雨动态在年际间存在显著差异,2011年各类型种子雨掉落密度远远大于2012年(栓皮栎除外),推测2011年可能是种子产量的相对丰年。     

啮齿动物对不同林木种子的搬运和取食微生境选择机制

不同植物种子依靠不同的方式实现扩散,啮齿动物对林木种子搬运后在取食点微生境和贮藏方式的选择存在偏好,研究其贮藏行为与微生境的关系是探究幼苗建成的关键。在秦岭中段火地塘林区,采用标签标记法,以锐齿槲栎、华山松和油松种子为材料,探究了小型啮齿动物对松栎混交林建群种种子扩散过程的影响。结果表明:1)油松种子原地取食率显著高于锐齿槲栎和华山松种子,且啮齿动物更倾向于搬运后取食(60%)和埋藏(4.33%)华山松种子,搬运后取食距离也为华山松最大(2.49 m);锐齿槲栎小种子被搬运后埋藏的距离最大(4.92 m)。2)除华山松种子外,其他类型种子被搬运后单个取食的比例均在85%以上;油松种子不存在埋藏点,而其他类型种子90%以上均以单个形式被埋藏。3)大部分种子被啮齿动物搬运后选择在裸地丢弃;锐齿槲栎大种子(87.5%)、小种子(78.57%)和华山松种子(53.33%)较大比例被啮齿动物埋藏在灌丛下方,埋藏在裸地的种子较少。4)大部分种子在灌丛下方被取食,仅华山松种子被啮齿动物搬运到洞穴取食;除油松种子被大量原地取食外,其他类型种子被搬运到取食点的种子比例基本呈现由微生境植被复杂到简单(灌丛—草丛—灌丛边缘—裸地)而逐渐减小的趋势。种子的营养价值及取食和搬运过程中啮齿动物付出的成本是影响种子命运的关键性因子,且啮齿动物对种子埋藏和取食地点的微生境存在较明显的选择性。     

鼠类对山杏和辽东栎种子的贮藏

在北京市东灵山地区,选择灌丛生境,人工释放山杏和辽东栎种子,对两种种子在释放处被鼠类就地取食、存留动态、种子被搬运和贮藏的距离、位置、状态、微生境等进行了分析比较。采用活捕饲喂和咬痕比较的方法,对野外取食山杏和辽东栎种子的鼠类进行了鉴定。结果表明：1)取食山杏和辽东栎种子的鼠类主要是大林姬鼠和岩松鼠;2)山杏种子被鼠类搬运的平均距离大于辽东栎种子,两种种子大多数被搬运至21m之内,在9m之内最为集中;3)山杏种子的中位存留时间较辽东栎种子长;4)在释放处,鼠类对辽东栎种子的就地取食强度(54．83％)大于对山杏种子的取食(0．17％);5)在搬运之后,大部分山杏种子被埋藏起来,仅有3粒被取食;而辽东栎种子大部分被取食;6)鼠类趋向于把种子搬运到灌丛下方或灌丛边缘进行贮藏或取食。山杏种子在贮藏点的数量为1—3粒,而辽东栎种子在贮藏点的数量均为1粒。     

Seed dispersal of three sympatric oak species by forest rodents in the Qinling Mountains, Central China

Forest rodents play an essential role as seed dispersal vectors through their caching behaviors. Using seeds of Quercus aliena, Q. glandulifera, and Cyclobalanopsis engleriana (Fagaceae), which are dominant, but poorly studied species, in the Qinling Mountains, Central China, we investigated seed predation and dispersal by forest rodents in 2010 and 2011. There were significant differences in rodent seed-eating and caching strategies among the three tree species. Seeds of Q. aliena and C. engleriana had hard coats, high nutrition contents (e.g., protein, fat, and starch), and long germination schedules (C. engleriana only). They were less frequently eaten in situ, but more likely to be eaten after removal or cached. Seeds of Q. glandulifera had soft coats and low nutrition contents and were more often eaten in situ and less likely to be eaten after removal or cached. Our findings indicated that forest rodents were primarily responsible for seed predation and dispersal of these three tree species in the Qinling Mountains, and seed traits, especially coat hardness, nutrition content, and germination schedule, were important factors influencing rodent eating and caching behaviors. In addition, seed dispersal process of each tree species differed significantly between the 2 years, reflecting the effect of mast seeding on the eating and caching strategies of forest rodents.     

秦岭南坡锐齿栎次生林空间结构特征分析

该研究采用坐标定位方法对秦岭南坡不同坡向锐齿栎次生林样地内胸径DBH≥5cm的乔木进行调查,记录树种名称、坐标、胸径、高度、冠幅、生长状况等因子,运用角尺度、大小比数和混交度3个指数分析不同坡向锐齿栎次生林的空间结构,探寻不同坡向锐齿栎林空间结构的形成和差异。结果显示:(1)调查样地内物种多样性丰富,锐齿栎重要值最大,长势良好,占据主要生态空间。(2)两种坡向中,角尺度取值为0.5的个体数均过半,表明随机分布是锐齿栎次生林的主要分布方式。(3)优势木、亚优势木、中庸木、劣态木和绝对劣态木所占比重均为20%左右,表明林木大小差异不明显,在空间结构单元中,林木较稳定,阳坡优势木个体数高于阴坡。(4)两种坡向中,混交度取值大于0.5林木个体分别为84%和73%,表明多数林木个体处于中度、强度和极强度混交状态。研究表明,秦岭南坡锐齿栎次生林聚集度不高、混交良好、分化程度较高,锐齿栎种群优势度明显,林分整体暂时处于相对稳定状态。     

Seed dispersal and predation in the endemic Atlantic rainforest palm <Emphasis Type="Italic">Astrocaryum aculeatissimum</Emphasis> across a gradient of seed disperser abundance

Tropical forests have been subject to intense hunting of medium and large frugivores that are important in dispersing large-seeded species. It has been hypothesized that in areas with extinction or low abundance of medium and large-bodied animals the density of small rodents may increase. Therefore, this increment in the density of small rodents may compensate for the absence or low abundance of medium and large frugivores on seed removal and seed dispersal. Here, we fill up this gap in the literature by determining if seed removal, seed dispersal, and seed predation by small rodents (spiny rats, Trinomys inheringi and squirrels, Sciurus ingrami) are maintained in defaunated areas. We accessed seed removal, seed dispersal, seed predation, and seedling recruitment of an endemic Atlantic rainforest palm, Astrocaryum aculeatissimum, in a gradient of abundance of agoutis. We found that seed removal, scatter hoarding, and seed predation increase with the abundance of agoutis. In contrast, the proportion of dispersed but non-cached seeds decreased with the abundance of agoutis. We did not find any effect of the abundance of agoutis on seed dispersal distance, but we did find a positive trend on the density of seedlings. We concluded that small rodents do not compensate the low abundance of agoutis on seed removal, scatter hoarding, and seed predation of this palm tree. Moreover, areas in which agoutis are already extinct did not present any seed removal or scatter hoarding, not even by small rodents. This study emphasizes both the importance of agoutis in dispersing seeds of A. aculeatissimum and the collapse in seed dispersal of this palm in areas where agoutis are already extinct.     

Effects of seed abundance on seed scatter-hoarding of Edward’s rat (<Emphasis Type="Italic">Leopoldamys edwardsi</Emphasis> Muridae) at the individual level

Mast seeding is a common phenomenon, and has important effects on seed dispersal and hoarding by animals. At population level, the predator satiation hypothesis proposes that the satiating effect of a large amount of seeds on a relatively small number of predators benefits seed survival in mast-seeding years. However, the effect of mast seeding on the scatter-hoarding of rodents at the individual level is largely unknown. In this study, we investigated the effects of seed abundance (by simulating mast seeding and non-mast seeding) on the removal, consumption and scatter-hoarding of seeds of Camellia oleifera (Theaceae) by Edward’s rat Leopoldamys edwardsi (Muridae) in seminatural enclosures in southwest China. We wanted to test the masting-enhanced hoarding hypothesis, which suggests that rodents tend to scatter-hoard more seeds in mast-seeding years in order to occupy more food resources. Our results indicate that L. edwardsi tended to disperse and scatter-hoard more seeds of C. oleifera per night with increasing seed abundance, and to eat less seeds per night when there was a high level of seed abundance in the enclosure experiments. These results support the masting-enhanced hoarding hypothesis. This capacity of rodents may be an evolutionary adaptation to the mast-seeding phenomenon. Our results suggest that mast seeding benefits forest regeneration not only through the predator satiation effect at the population level, but also through increased hoarding by animals at the individual level. Hongmao Zhang and Jinrui Cheng have contributed equally to this work.