啮齿动物对不同大小和种皮特征种子的取食和搬运

在宁夏六盘山区的辽东栎灌丛,以不同大小的辽东栎种子、野李和华山松种子为材料,研究了种子大小和种皮特征对啮齿动物取食和搬运行为的影响.结果表明:辽东栎小种子和华山松种子的就地取食率均显著高于辽东栎大种子和野李种子;具有厚而坚硬种皮(内果皮)的野李种子被啮齿动物搬运后的取食率和贮藏率均最高.辽东栎大种子被啮齿动物搬运后取食的距离最大(3.10 m),被搬运后贮藏的距离(6.48 m)显著大于其他类型种子.除野李种子外,其他3种类型种子的单个种子取食点都在80％以上,所有种子的单个种子贮藏点都在90％以上,含2个以上种子的取食点和贮藏点较少.较高比例的华山松种子在灌丛基部和洞穴以外的其他环境被取食,其他3种类型种子被啮齿动物搬运后主要集中在灌丛基部和洞穴中取食;种皮(内果皮)厚而坚硬的种子以土壤埋藏方式贮藏的比例偏高.     

啮齿动物捕食压力下生境类型和覆盖处理对辽东栎种子命运的影响

在六盘山区的退化辽东栎灌丛和辽东栎次生林 (以下分别称“灌丛样地“和“次生林样地”),研究了群落生境和清除凋落物、凋落物覆盖及土壤覆盖等处理对啮齿动物取食和搬运/贮藏辽东栎种子的影响。结果表明：(1) 凋落物和土壤覆盖处理在种子释放的前期阶段有利于种子留存,但释放40天后,种子在释放点的最终留存率在灌丛样地显著高于次生林样地 (Z = -2.333, P = 0.020)。灌丛样地的自然状态的种子最终留存率显著高于凋落物覆盖处理 (Z = -0.674,P = 0.05),但其它处理间无显著差异;次生林样地的凋落物覆盖和清除凋落物处理种子的最终留存率为0%,自然状态和土壤覆盖处理均不足1%,各处理间无显著差异。(2) 种子被啮齿动物的就地取食率在不同群落生境间差异显著 (Z = -2.333,P = 0.020);在灌丛样地,凋落物覆盖处理种子被啮齿动物就地取食率最高 (45.56%),而次生林样地的土壤覆盖处理最高 (64.81%),种子被啮齿动物就地取食率在灌丛样地和次生林样地均为清除凋落物处理最低 (分别为23.70%和40.00%);生境类型和覆盖处理对种子搬运后的取食率均无显著影响。(3) 次生林样地种子被啮齿动物搬运后的埋藏率显著高于灌丛样地 (Z = -2.88,P = 0.004);在灌丛样地,土壤覆盖处理种子搬运后的埋藏率最高仅5.56%,而在次生林样地,清除凋落物处理最高达9.26%。(4) 种子被啮齿动物搬运后取食的距离在灌丛样地和次生林样地分别为3.01 m和2.13 m,差异显著 (Z = -2.080,P = 0.038),而种子搬运后的埋藏距离前者小于后者 (分别为1.35 m和2.10 m),两者间差异不显著。     

啮齿动物对六盘山区辽东栎、野李和华山松种子的取食和搬运

为了阐明不同种子投放方式和覆盖处理对啮齿动物取食和搬运/贮藏种子行为的影响,2010年春季,我们在宁夏六盘山区的辽东栎幼林,用塑料标签标记法研究了不同种子投放方式(单独投放、两两组合投放和混合投放)和覆盖处理(对照、凋落物覆盖和土壤覆盖)下啮齿动物对辽东栎、野李和华山松种子的取食和搬运特点。结果表明:(1)不同物种、不同种子投放方式和覆盖处理对种子的就地取食率、搬运后的取食率和贮藏率均具有显著影响,种子较大或具有厚而坚硬的种皮(内果皮)、组合和混合投放及覆盖处理均不同程度地促进啮齿动物对种子的搬运;(2)3种植物的种子被搬运后取食和贮藏的平均距离范围均在5.5m以内,而且种子被搬运后贮藏的距离均大于搬运后取食的距离,其中华山松种子被搬运后取食的距离显著大于辽东栎和野李种子,但搬运后的贮藏距离显著小于后两者。(3)种子被搬运后单个种子的取食点和贮藏点占多数,其他大小的取食点和贮藏点较少,种子被搬运后以土壤埋藏为主要的贮藏方式。结果表明,种子的种皮特征以及种子在群落中的分布方式和存在状态,可能通过延长啮齿动物处理的时间而增大啮齿动物的被捕食风险,使动物改变对种子的取食和搬运行为,进而决定了种子的命运。     

不同密度下辽东栎幼苗子叶丢失及其对幼苗存活和生长的影响

在宁夏六盘山区龙潭林区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii )人工林的不同样带, 按6个密度梯度(3.24、2.56、1.96、1.44、1.00和0.64株·m^-2)移栽萌发生根的辽东栎(Quercus wutaishanica)幼苗, 研究了啮齿动物对幼苗子叶取食的密度效应及其对幼苗存活与生长的影响。结果表明, 辽东栎幼苗的子叶留存率随着幼苗密度的增大而减小。2个高密度处理(3.24和2.56株·m^-2)的幼苗子叶留存率分别在移栽6周和5周后稳定在最低水平, 分别为8.64%和7.81%; 而2个较低密度处理(1.44和0.64株·m^-2)的幼苗在最后一次观测时子叶留存率仍很高, 分别为44.44%和31.25%, 且二者均显著高于其他密度处理(p < 0.05)。受啮齿动物取食的影响, 在从高到低的不同密度处理下, 幼苗的主根留存率分别为64.16%、80.46%、87.23%、80.25%、69.84%和69.84%; 在1.44株·m^-2处理下, 顶芽留存率最高(25.23%), 显著大于3.24株·m^-2处理(4.19%) (p < 0.05), 其他密度处理的顶芽留存率均不足20%。子叶被动物取食的幼苗和子叶完整幼苗的最终留存率基本一致, 仅在个别密度处理的某一观测时期差异显著; 顶芽被动物取食的幼苗留存率略低于顶芽完整幼苗的留存率, 但个别密度处理完全相反; 不同类型幼苗的留存率随时间推移而上下波动, 可能与幼苗顶芽被动物取食后萌生形成新芽有关。幼苗的株高、基径、叶片数和单株叶面积均随密度的减小而略有增大, 但除株高外, 其他3个生长参数均在1.44株·m^-2处理时最大, 与子叶是否被动物取食有一定的对应关系, 即高密度下更多的幼苗丢失了供应其生长所需营养物质的子叶, 从而影响了幼苗的早期生长。研究结果不仅丰富了“负密度效应”理论和种群更新的“增补限制”理论, 也可为六盘山区退化辽东栎灌丛和辽东栎次生林的恢复及生态系统管理提供 参考。     

种子大小和干旱胁迫对辽东栎幼苗生长和生理特性的影响

在温室内遮阴条件下,设置80%、60%、40%和20%田间持水量(对照、轻度、中度和重度干旱)4个处理,研究种子大小和干旱胁迫对盆栽辽东栎幼苗生长和生理特性的影响。结果表明: 大种子(3.05±0.38 g)幼苗的单株叶面积、总干质量和根冠比在所有处理均显著大于小种子(1.46±0.27 g)幼苗,前者的株高、基径、叶片数、比叶面积、相对生长率和净同化率等生长参数在轻度、中度和重度干旱处理均不同程度大于后者。大种子幼苗叶片过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均高于小种子幼苗,前者叶片丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量和叶绿素总量在部分干旱处理显著大于后者。除根冠比外,其他生长参数均随干旱胁迫增强逐渐减小,重度干旱处理大、小种子幼苗总干质量分别比对照降低19.4%和20.0%。POD、CAT和SOD活性均随干旱胁迫增强先升后降,在中度干旱处理,大、小种子幼苗POD活性分别显著高于对照126.7%和142.1%,CAT活性分别显著高于对照170.0%和151.9%。在重度干旱处理,大、小种子幼苗MDA含量分别显著高于对照86.5%和68.9%。可溶性蛋白、游离脯氨酸含量和叶绿素总量均随干旱胁迫增强先升后降,在中度干旱处理,大、小种子幼苗可溶性蛋白含量分别显著高于对照320.7%和352.7%。辽东栎大种子幼苗可依赖其生长和生理方面的优势比小种子幼苗具有更强的干旱耐受性,在退化次生林人工辅助实生更新中应优先选用抗逆性更强的大种子幼苗。     

棕色田鼠睾丸和附睾胚后发育中的睾酮表达

应用免疫组织化学方法研究了产后1、10、25、45、60日龄(成体)5个发育阶段的棕色田鼠(Lasiopodomys mandarinus)睾丸和附睾组织内睾酮的免疫阳性反应.1日龄和10日龄,棕色田鼠睾丸生精小管内的前精原细胞胞质中有睾酮阳性表达.25日龄,有许多精子细胞产生,睾酮主要集中于精子细胞胞质表达.45日龄,精母细胞和精子中也有睾酮表达.成体精原细胞、精母细胞、精子细胞和精子中均有睾酮表达.1日龄至成体睾丸间质细胞和肌样细胞均有睾酮表达,25日龄时表达最强(P0.05).1日龄至成体附睾上皮细胞和连接组织有睾酮表达,成体附睾管内的大量精子有睾酮表达.这些结果说明,棕色田鼠从出生到性成熟过程中,在精子发生的各阶段,睾酮对生精细胞的分化增殖有直接的调控作用,这种调控作用随发育阶段不同具有可变性,同时,附睾的功能和精子的成熟也受到睾酮的调节.     

不同温度下PEG-6000模拟干旱对柠条锦鸡儿种子萌发的胁迫效应

在人工气候箱控制的不同温度(10、15、20、25℃和30℃)下,设置聚乙二醇(PEG-6000)质量百分比浓度分别为0%、5%、10%、15%、20%、25%和30%的7个模拟干旱胁迫处理,研究了柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)种子的萌发特性。结果表明:(1)温度和PEG模拟干旱胁迫及二者的交互作用对柠条锦鸡儿种子的萌发率、萌发速率系数、萌发值、萌发指数和活力指数均具有极显著影响(P0.01)。(2)种子萌发率在15℃下最大,显著大于10℃下的(P0.01),随着温度的继续升高逐渐减小;萌发速率系数随着温度的升高有减小的趋势,30℃下又显著增大;萌发值和萌发指数分别在25℃和20℃下最大,但均随温度的继续升高而显著减小(P0.05);活力指数随着温度的升高而减小,除在10℃和20℃间无显著差异外,其他温度间均差异显著(P0.05)。(3)种子萌发率、萌发值和萌发指数在15℃下与PEG浓度呈不显著的负相关关系,而在其他温度下均与PEG胁迫浓度显著负相关(P0.05),且相关系数均在25℃或30℃下最大;萌发速率系数在各温度下均与PEG胁迫浓度显著正相关;活力指数与PEG胁迫浓度呈显著负相关,相关系数随着温度的升高逐渐增大。(4)萌发参数与PEG胁迫浓度间的回归模型表现为三次曲线、二次曲线和直线模型3种类型,其中以三次曲线模型为主,全部回归模型均达到显著性水平(P0.05);在20℃以下的温度条件下,较低浓度PEG处理对柠条锦鸡儿种子萌发具有一定的促进作用,在15℃下种子萌发对PEG模拟干旱胁迫的耐受性最强;柠条锦鸡儿种子在不同温度和干旱胁迫下的萌发模式是对其分布区生境长期适应和进化的结果。     

种子特征和结实量对啮齿动物取食和扩散种子行为的影响

为了深入了解啮齿动物在不同种子丰富度条件下对不同大小和单宁含量种子的觅食行为策略及其与植物种群更新的关系,在宁夏六盘山区的华北落叶松人工林,研究了不同大小和单宁含量[0%Tannin(T)、2%T、8%T和15%T]的人工种子在模拟结实小年和结实大年对啮齿动物取食和扩散行为的影响.结果表明: 啮齿动物消耗种子速度在结实小年更快,结实大年的种子消耗速度相对缓慢. 种子就地取食率(ISPR)在不同结实年份间无显著差异,扩散后取食率(PRAD)在结实小年显著高于结实大年,但前者的扩散后贮藏率(HRAD)显著低于后者;种子扩散后的取食距离(PDAD)和贮藏距离(HDAD)在结实小年均显著大于结实大年.在结实小年,大种子的PDAD和HDAD均大于小种子,前者在不同大小种子间均差异显著,而后者仅在2%T和15%T的不同大小种子间差异显著;在结实大年,除0%T外的其他单宁含量种子的PDAD和HDAD在不同大小种子间均差异显著.ISPR在中等单宁含量种子最大,高单宁含量种子最小;PRAD分别在结实小年的高单宁含量种子和结实大年的无单宁种子最大;不论在结实大年还是结实小年,HRAD均在高单宁含量种子最大,中等单宁含量种子最小.这说明结实大年可延缓啮齿动物对种子的消耗速率,提高种子的HRAD,但种子扩散距离减小;啮齿动物在结实大年和小年均表现出对大种子的扩散偏好,且大种子被扩散的距离更远;啮齿动物在不同结实年份均偏好于就地取食中等单宁含量种子,而扩散高单宁含量种子.     

土壤埋藏深度和埋藏时间对辽东栎种子萌发的影响

以采自宁夏六盘山区的辽东栎(Quercus wutaishanica)种子为材料,研究了不同土壤埋藏深度(0、30和50 cm)和埋藏时间(2、4、6、8、10和12周)对种子萌发的影响,以探索辽东栎种子的安全贮藏条件和长期贮藏潜力,为辽东栎的种苗繁育和退化辽东栎灌丛及次生林的恢复实践提供参考.结果表明,尽管土壤埋藏处理前期(2周)种子萌发受到抑制,但随着埋藏时间的延长,萌发率提高,萌发速率加快,且萌发指数和活力指数均呈波动性增大趋势,埋藏12周后,30和50 cm埋深处理种子的萌发率分别为90.1％和96.8％.种子霉烂率表现为随埋藏深度的增加而提高的趋势,且各埋深处理种子的霉烂率随埋藏时间的延长而提高.种子埋藏2周后,开始出现自动萌发现象;埋藏12周后,30和50 cm埋深处理种子的自动萌发率分别为24.5％和43.0％.     

六盘山区辽东栎的实生苗更新及其影响因子

研究了六盘山区辽东栎(Quercus liaotungensis)灌丛的种子产量、土壤种子库组成、湿沙和风干贮藏对种子寿命的影响以及动物取食子叶对种子萌发和幼苗建立的影响。结果表明, 辽东栎灌丛种子的完好率为27.51%, 被动物取食或搬运种子的比例(41.51%)显著高于其他类型种子(p < 0.01); 辽东栎次生林土壤种子库中萌发和虫蛀种子分别占35.16%和38.29%, 完好种子仅占13.65%, 捕食动物主要通过贮藏或搬运而影响土壤种子库中的种子密度。湿沙贮藏60天的辽东栎种子自动萌发率高达96.67%, 短期贮藏可加快种子的萌发进程, 提高萌发率和萌发指数, 但随着贮藏时间的延长, 种子萌发进程延迟, 萌发率、萌发指数和活力指数均不同程度地降低。排除动物取食处理的幼苗在林窗和林下生境的存活率分别为80%和83%, 而不排除动物取食幼苗在2种生境中分别仅有25%和31%能够存活, 表明子叶在幼苗建立中具有重要作用。林窗中幼苗子叶的动物取食率(85.00%)高于林下(71.00%), 子叶留存的幼苗在林窗中的存活率(6.00%)低于林下(15.50%), 而子叶被取食幼苗的存活率在两种环境中基本相等(分别为18.50%和18.00%)。