动物对松属植物种子的传播作用研究进展

松属植物约110种,根据种子传播方式可分为风传播松和动物传播松。风传播松占绝大多数,种子多具有适应风力的翅。动物传播松大约23种,都具有大、可食用、无翅或短翅的种子,无法借助风力传播。动物传播松的分布生境多为贫瘠的山地,而且多位于高海拔地区。目前已知9种松树的动物传播种类,其余14种可推测为动物传播。动物传播者包括鸦科鸟类和啮齿类动物,动物将获得的种子分散贮藏,未被重取的种子可能萌发,完成传播。动物传播是定向传播,微生境多适合种子萌发。啮齿类的传播距离可达数10 m,而鸦科鸟类的传播距离可达数公里。动物传播的松树会出现树丛和多树干现象,一般由同一贮点内贮藏的多粒种子萌发造成的。动物贮藏的种子大部分被重取,称传播后取食。一些具有大种子的风传播松在种子落地后,啮齿类和鸟类会再次埋藏而形成二次传播,可看做是一个单独的传播类型,即风-动物传播松。动物传播者与依赖传播松树之间可看作是互利共生关系。     

啮齿动物对种子的传播

简要介绍了扩散、传播植物种子的啮齿动物种类、它们传播的植物种子种类,以及啮齿动物对植物种子扩散、传播的主动、被动方式及双方在这一体系中的互惠关系和可能存在的协同进化关系。     

食种子动物对三种锦鸡儿属植物繁殖更新的影响

锦鸡儿属(Caragana)植物是黄土高原植被的重要组分,具有固氮、耐旱的特性,对黄土丘陵沟壑区的植被恢复具有重要意义。作者于2002–2003年对该属本地种白毛锦鸡儿(C.licentiana)和甘蒙锦鸡儿(C.opulens)及外来种中间锦鸡儿(C.intermedia)种子被动物取食情况进行了比较研究。2003年白毛锦鸡儿种子散落前的虫害率为88.2%,甘蒙锦鸡儿为29.7%±1.7%,中间锦鸡儿为43.2%±4.8%。种子落地后,白毛锦鸡儿和甘蒙锦鸡儿的种子被小啮齿动物取食的比例在各种微生境下均为100%,且取食速度很快,在种子放置后4d内即全部被取食。中间锦鸡儿种子被取食率则因微生境的不同而不同:在灌丛下被取食率为100%,在半阳坡的开阔草地上为85.0%±10.0%,在种植植物未成功的水平阶地上为31.0%±8.7%,且取食速度相对较慢。研究结果表明,食种子动物的取食大大减少了白毛锦鸡儿和甘蒙锦鸡儿的种子量以及种子传播萌发的机会。但食种子动物可能充当了白毛锦鸡儿4.0%硬实种子的传播者,从而有助于白毛锦鸡儿实现种子途径的更新;中间锦鸡儿种子无论在散落前还是散落后受食种子动物的影响均很小。     

杂草种子传播研究进展

种子传播将母株生殖周期的末端与它们后代种群的建立连结了起来,广泛认为,其对植被结构具有深刻的影响。种子传播的整个过程称为种子传播循环。研究表明,杂草种子传播的因子多种多样,包括仅依赖自身来完成的主动传播,以及依赖风、水、动物、人类等外界媒介的被动传播。其中,人类传播杂草种子是影响最广泛的一种,对现代植物的分布格局产生了深刻的影响。杂草种子的传播,对杂草种子库的数量和空间动态影响很大。研究种子传播的主要方法有荧光染料标记法、放射性同位素标记法、稳定同位素分析、分子遗传标记等。结合近几年国内外的研究进展,作者就杂草种子传播对种子库数量和空间动态影响的精确直接研究、杂草种子传播的过程及传播后的命运、杂草种子适应传播的机理、生态控草措施研究、外来杂草入侵蔓延与其种子传播的关系等方面提出了展望。     

食肉质果鸟对种子的传播作用

食肉质果鸟对种子的传播作用鲁长虎常家传（东北林业大学,哈尔滨１５００４０）ＥｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅＦｌｅｓｈｙ＿ｆｒｕｉｔｓＥａｔｉｎｇＢｉｒｄｓｏｎＳｅｅｄＤｉｓｐｅｒｓａｌ．ＬｕＣｈａｎｇｈｕ,ＣｈａｎｇＪｉａｃｈｕａｎ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏ...     

生物土壤结皮对种子萌发和幼苗建植的影响研究进展

生物土壤结皮（BSC）在陆地生态系统中具有重要的生态地位,尤其是旱地生态系统中,BSC占据了种子植物之间的广阔地面。因此,BSC的发展必然影响种子植物更新过程与植被空间格局;但其作用方式、影响程度等因相关研究涉及多气候要素、土壤类型、BSC组成物种和种子植物物种的差异及其不同组合,导致目前的研究结论存在广泛争议。研究综合论述了BSC改变地表微形态对种子传播过程的影响;BSC改变土壤特性（物理、化学、生物学）对种子萌发和幼苗存活与建植等关键环节的影响;并结合种子形态特征及种子萌发、幼苗建植的性状等,综合分析了BSC对种子传播、种子萌发与幼苗建植等更新过程的潜在影响机理;探讨了目前研究矛盾性结论产生的原因。总体来说,深入研究并全面揭示BSC对种子植物更新过程的影响,应加强学科交叉,将分子生物学、植物生理学、生物化学等微观研究,与遥感、野外生态因子过程监测、控制实验等宏观、中观研究结合,从机理到过程方面动态研究BSC对种子植物更新过程的影响,并引入水文模型、气候模型、种群动态模型等模型预测方法,研究气候变化、各类干扰频发的情景下,BSC对种子传播、萌发及幼苗建植过程的潜在影响,以期促进对BSC与种子植物间相互关系的研究,加深对干旱脆弱生态系统植被发展规律的认识。     

种壳厚度对鼠类种子扩散行为及种子命运的影响

种子扩散是植物更新和扩大分布区的一种重要途径。鼠类采取不同的种子扩散和贮藏策略,以应对食物短缺,同时也促进了植物种子扩散。为应对鼠类对植物种子的过度取食,种子进化出了一系列物理、化学等防御特征。其中种壳厚度作为一种物理防御策略,是影响鼠类贮藏行为和种子命运的关键因素。本研究拟通过去除天然栓皮栎（Quercus variabilis）种子的外壳,再在种仁外包被1、2、4、6不同层数的聚乙烯薄膜,模拟种壳厚度,准确控制种壳厚度。2020年10月—2021年1月,在四川都江堰森林生境中释放人工种壳包被的种子,研究人工种壳厚度对鼠类介导的种子扩散和命运的影响。结果表明：（1）鼠类优先扩散种壳较薄（1层薄膜包被）的人工种子;随着种壳厚度的增加,扩散速率逐渐降低,种壳最厚（6层薄膜包被）的种子扩散最慢（P < 0.001）;（2）鼠类喜好分散贮藏1层、2层薄膜包被的种子;当种壳厚度增加至包被4层、6层薄膜时,分散贮藏比例显著降低（P < 0.05）;（3）鼠类偏好集中贮藏4层薄膜包被的种子（P < 0.05）;（4）不同种壳厚度的种子扩散距离无显著差异（P > 0.05）;（5）种壳较薄（1层薄膜包被）的种子分散贮藏率在3 m范围内比例较高。采用聚乙烯薄膜包被是模拟种子外壳的可行方法,并可用于评估种壳厚度对鼠类种子贮藏行为和种子命运的影响等相关研究。     

干扰对动物传播森林植物种子有效性影响的研究进展

干扰在森林生态系统中普遍存在,并影响森林的更新和演替.动物传播种子是种子更新的必经阶段,其对森林干扰的响应在一定程度上能够预测未来的森林群落组成和结构变化,对于明确森林演替方向具有重要意义.本文论述了森林干扰对动物传播种子有效性(包括动物传播种子的数量和质量)影响研究的生态学意义,全面揭示了自然干扰(火干扰、林窗干扰等)和人为干扰(生境破碎化、狩猎、采伐等)对动物传播种子数量、传播距离以及传播后幼苗更新影响的研究进展,指出干扰通过影响动物种群动态,进而造成动物传播种子数量发生了改变,动物传播种子的距离对干扰的响应基本表现出轻微负相关;干扰对传播后幼苗更新的影响结果因干扰类型的不同而复杂多变,干扰迹地环境因子的变化也影响着传播后的种子萌发和幼苗更新.干扰对动物传播种子有效性影响研究中存在的问题,主要表现为火干扰迹地恢复过程、增益性的干扰(如抚育、间伐、林窗)等对种子传播有效性影响研究的匮乏,以及忽略了温带森林内的干扰对动物传播种子的影响等.今后,应开展干扰对种子传播有效性的长期研究;对于干扰多发地带的森林,应高度重视增益性干扰影响动物传播植物种子的研究.     

生境破碎化对食果动物及种子传播的影响

食果动物与依赖其传播种子的植物间在进化过程中形成互惠关系,生境破碎化往往干扰种子传播过程,继而破坏这种关系.生境破碎化通常降低食果动物的多样性,但亦有相反的情况出现.食果动物对生境破碎化的适应能力不同,泛性森林动物和广食性动物具有较强的适应性.生境破碎化对依赖动物传播的植物影响有差异,多数植物受到负面影响,但也有一些植物不受影响,甚至受益.动物在破碎生境中对种子传播的有效性是种子搬运量、传播距离、种子萌发及种群建立等环节的综合效果.破碎化生境中种子的搬运量与动物的觅食行为和食物选择有关;种子传播距离受食物资源可获得性的改变和生境斑块异质性的影响;种子萌发和更新种群建立成功与否决定于是否存在有效的种子传播者.生境破碎化如何影响种子传播以及动植物相互关系,尤其是异质斑块的空间分布如何影响食果动物的传播有效性、破碎化生境下动植物互惠共生关系如何建立,生境破碎化导致的植物入侵对本地植物种子传播的影响是未来需要深入研究的问题.     

植物种内形态变异的机制及其研究方法

一、引言现代生物分类知识和进化理论的发展,已使越来越多的系统分类学家清醒地意识到:组成同一物种的不同个体或居群并非同一模式原封不同的拷贝,相反,在这些个体和居群之间存在着各种形式和程度不同的形态变异。对这些形态变异进行研究,不仅有助于我们了解物种形成与进化的机制和途径,揭示各自然因素在物种进化中的作     

大型水库消落带中西来稗种子耐淹性沿高程梯度的种内分化

大型水库消落带中西来稗种子耐淹性沿高程梯度的种内分化 在水文节律稳定、每年蓄水时间很长且水位涨落落差很大的水库中,生长在水库库岸消落带不同高程区域中的植物每年要面对长时间的不同强度的水淹,这种每年发生持续的水淹胁迫可能会导致水库库岸消落带中生长的植物的种子耐淹能力发生种内分化。西来稗(Echinochloa crusgalli var. zelayensis)是在三峡水库消落带中自然生长的优势一年生植物,在三峡水库消落带植被及消落带生态环境保护中发挥着重要作用。本研究的目的在于探究三峡水库消落带中生长的西来稗种子的耐淹能力是否已发生种内分化,以及此分化的发生是否与较弱的种子扩散能力有关。在本研究中,采集来自三峡水库消落带不同高程区域中生长的西来稗种子,在三峡水库即将蓄水时将所有采集的种子放置于三峡水库消落带中4个不同高程位置接受不同深度不同时长的水库蓄水水淹,同时把所有采集的种子也放置于不会被水库蓄水淹没的非消落带河岸上作为对照处理;测定种子在水中的漂浮持续时间和蓄水期间水库水位上涨速度以量化在水库蓄水水位上涨时种子的扩散能力,水库蓄水结束水退后检测放置于水库消落带和非消落带河岸上的种子的种子完好率、种子萌发能力和成苗率。研究结果发现,在经历三峡水库蓄水水淹后,西来稗种子的完好率和最终成苗率随种子母株在消落带中所处的高程的增加而显著降低,表明在三峡水库成库运行七年后,在三峡水库消落带中生长的西来稗的种子耐淹能力已发生了种内分化。三峡水库蓄水水位上涨时西来稗种子在水中较短的漂浮持续时间和水库蓄水时较慢的水位上升速度限制了西来稗种子的水媒传播和扩散距离,从而有利于西来稗种子的耐淹能力发生种内分化。     

种子的长距离风传播模型研究进展

 植物种子的长距离传播在物种迁移、生物入侵、保护生物学等领域有重要的生态和进化意义。种子传播有很多方式,开阔草原等地区的草本植物和许多热带和温带的树木都是通过风传播种子的。风传播的方式最适合进行种子长距离传播现象的模拟研究。种子的风传播模型是传播生态研究的一个重要领域,尤其是种子的长距离风传播模型,对于外来入侵植物的扩散和破碎化景观中植物种群的基因交流等生态过程研究举足轻重,然而国内鲜见这方面的研究成果。本文综述了种子长距离风传播现象研究的背景和意义,分析了风传播种子模型的基本形式和构成原理,并分别就现象模型和机理模型的相关研究进展进行了总结,同时指出了未来发展的几个重要方向。种子的风传播模型可以分为现象模型和机理模型两类,现象模型按种子传播核心的形式包括短尾模型、偏峰长尾模型和混合传播核心模型,后两者对于长距离传播数据的模拟可以取得很好的效果。机理模型按照模拟机制可分为欧拉对流扩散模型和拉格郎日随机模型两类。本文重点介绍了种子的长距离风传播现象的形成机理和两类机理模型的参数构成和处理方式。适合种子脱落的天气和适合传播的天气的同步性可能是形成种子长距离风传播的一个重要前提,林缘和地表存在的上升气流及大风和暴风中形成的速度梯度都可能对于种子的长距离传播有重要的作用。机理模型的操作因子主要包括生物方面的因子、气象方面的因子和地形方面的因子。同时对目前几个应用比较成功的机理模型进行了简要的介绍和评价,包括倾斜羽毛模型、对流-扩散-下降模型、无掩蔽模型、背景模型、WINDISPER及其改进模型和PAPPUS模型。最后指出,目前在风传播种子的长距离模型研究中,对草本植物种子的传播模拟的投入明显不如树木种子的长距离传播模拟,对于破碎化景观中种子长距离的风传播的研究还存在很大的差距,而对提高机理模型预测能力的高分辨率物理环境数据输入技术的需求则为多学科交叉提供了很好的机会。     

啮齿类对植物种子的传播作用

种子植物是固着生活的有机体 ,如果能成功地将种子扩散到适宜的生境 ,将会在生存竞争中获得优势。在长期的进化过程中 ,不同的植物依赖不同的媒介传播种子 ,如风传播 ,水传播 ,或自身的力量传播 (重力、弹爆力等 )。在很多情况下也依靠动物完成种子扩散 ,即所谓的动物传播。根据依赖的动物对象不同可以分为蚁传播 ,鸟传播 ,哺乳类传播 ,以及鱼传播 ,爬行类传播等。哺乳类中传播种子的类群主要包括翼手类 ,灵长类和啮齿类。由于能够飞行 ,热带食果实的蝙蝠(属翼手类 )对种子的传播作用最明显 ,研究得也最多 ,源于蝙蝠类的传播特称为ｃｈｉｒ…     

水位波动对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊种内及种间关系的影响

以外来入侵植物南美蟛蜞菊和本地近缘种蟛蜞菊为对象,通过温室模拟3种水位波动模式(水位无波动,水位波动模式分别为15 cm-0 cm-15 cm和0 cm-15 cm-0 cm)交叉5种定植模式(试验容器内分别为入侵种单株、本土种单株、入侵种6株、本土种6株以及2物种各3株混种)的试验,研究水位波动对入侵植物和本地近缘种生长繁殖性状及种内种间相互作用的影响.结果表明: 水位波动显著降低了南美蟛蜞菊和蟛蜞菊的总生物量、茎生物量、叶生物量、根生物量、茎长、节点数、叶片数及叶面积,对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊种内及种间竞争系数的影响均显著.水位波动改变了南美蟛蜞菊的种内和种间竞争关系,说明入侵植物南美蟛蜞菊对水位波动更为敏感,对环境改变表现出更强的适应性.     

亚热带常绿落叶阔叶混交林植物功能性状的种间和种内变异

不同物种间的功能性状差异是自然生态系统中物种共存的基础, 而物种内个体间的性状变异对物种的共存和分布同样具有重要作用。本文以湖北星斗山自然保护区亚热带常绿落叶阔叶混交林内28种主要树种(通过物种多度排序获得, 其中常绿和落叶树种各14种)为研究对象, 探讨不同叶习性树种的4种功能性状(比叶面积、叶干物质含量、叶面积和比茎密度)在种间和种内的差异程度。结果表明: (1)常绿和落叶树种在4种功能性状上均存在显著差异, 常绿树种的比叶面积和叶面积显著低于落叶树种, 但叶干物质含量和比茎密度则显著高于落叶树种; (2)比叶面积的变化主要来源于叶习性(57.49%), 叶面积变化主要来源于种间(66.80%)和种内变异(27.52%), 叶干物质含量的变化主要来源于种间(38.12%)和种内(33.88%)变异, 但比茎密度的变化主要来源于种内变异(51.50%), 其次为种间变异(32.52%); (3)常绿和落叶树种种间水平的性状相关性可能掩盖各功能性状之间的相关性。种内变异能够显著影响群落间的植物功能性状差异, 但不同功能性状的种内变异程度存在差异。     

南京灵谷寺森林中鸟类对湘楠种子的传播作用

2003年9月—2005年11月,在位于南京市紫金山南麓的灵谷寺森林中,研究了鸟类对湘楠(Phoebe hunanensis)种子的取食与传播作用。乌鸫(Turdus merula)、黑脸噪鹛(Garrulax perspicillatus)、黑领噪鹛(G. pectoralis)、红嘴蓝鹊(Urocissa erythrorhyncha)和灰喜鹊(Cyanopica cyana)等5种鸟类取食湘楠的肉质核果后,主要以将果核呕出的方式传播种子。发芽试验显示,湘楠种子的萌发并不依赖于鸟类消化道的处理,但鸟类呕出种子的早期出苗率较高,且鸟类可以在较大空间范围内将其种子传播至一些适宜于种子萌发及幼苗定居的生境中。可能由于鸟类对湘楠种子的传播作用,1961年从外地引种栽培于灵谷寺森林边缘的27棵湘楠母树已经繁衍出数千棵实生苗及小树,并在母树周围约300 m范围内的天然落叶阔叶林及栽培的桂花林中成功地定居下来,既增加了灵谷寺森林中常绿树种种类,又促进了该地森林植物群落的演替和发展。     

鼠类对山杏种子存活和萌发的影响

山杏（Prunus armeniaca)是广布于北京山区阳坡的矮林或灌丛,易生存在土壤贫脊、干旱、或严重退化的山坡、裸地,对于保护生态环境,减少水土流失及促进山区经济发展均具有重要作用。有关鼠类在山杏更新中作用的研究较少,本研究主要是确定影响山杏更新的鼠类种类、鼠类对山杏种子的取食压力、人工埋藏种子及植被因素对种子存活和萌发的影响。于1997年10月3－4日,采用夹捕法同时调查取食花生和山杏种子的鼠类种类及种群密度。于1997年9月24－25日,通过在地表放置山桔种子,调查在鼠类取食下,地表种子消失的速度。于1997年10月20日,作种子埋藏实验,调查种子存活及萌发情况。于1997年10月26日,进行扣网实验,研究网内、外山杏种子存活及萌发情况。结果表明：大林姬鼠（Apodemus speciosus)、社鼠（Rattus confucianus),黑线姬鼠（Apodemus agrarius)为取食山杏种子的主要鼠种种类;与取食花生相比,社鼠更偏爱山杏种子,大林姬鼠对山杏种子喜食性略低,黑线姬鼠对二者喜食程度相近;山杏种子放置地表后1、10、20、30d的消失率分别为13.06%,64.46%,90.70%,96.69%;扣网实验说明,山杏在地表的萌发率极低,生长也慢;而埋入土层内可明显提高萌发率和生长率（若除去鼠类的取食,萌发率还要高）;人工埋藏实验表明,将山杏种子埋入土层5cm后,能够有效地减少鼠类对种子的取食;通过分析山杏种子萌发与植被的关系,发现山杏易在开阔、阳光充分的草丛中存活和生长,而不易在阴闭的灌丛下存活和生长。     

黄檗的更新特点及食果实鸟类对其种子的传播

在帽儿山实验林场和哈尔滨实验林场 ,黄檗母树下没有幼苗分布 ,不能进行天然更新 ,需要靠食果实鸟类等将果实和种子传播至远离母树的其他林下。捕食黄檗果实的食果实鸟类有 9种。其中 6种是食果肉鸟类 ,吞入果实后 ,消化果肉 ,而种子完整地随粪便排出而得以传播。其余 3种是食种子鸟类 ,没有传播作用。果实在鸟类消化道内的滞留时间达 2 0～ 30min ,具有很长的潜在传播距离。将鸟类消化后的种子与完整果实和人为去果肉种子进行萌发对比实验 ,消化后种子的累计萌发率与其余二者之间均没有显著性差异 ,说明食果实鸟类的消化 (道 )过程对种子萌发没有明显影响 ,同时证明果肉对种子萌发率没有显著影响 ,果肉中不含萌发抑制物质。黄檗提供多种鸟类以食物 ,而鸟类也同时以多种肉质果植物为食物。因此食果实鸟类和肉质果植物 (包括黄檗 )之间形成了松散的互利共生关系     

鸟类传播种子对几种树篱中侵入植物多样性的影响

2001年4月至2003年11月,在南京中山植物园内调查了冬青卫矛(Euonymus japonicus)、日本珊瑚树(Viburnum awabuki)和溲疏(Deutzia scabra)3种树篱,以及位于不同生境的2个黄杨(Buxus microphyllavar.sinica)树篱中侵入生长的杂草及杂树种类,并选择3 km外南京农业大学实验楼周围的冬青卫茅树篱作为参照。在6个树篱类型中调查到侵入生长的种子植物共计1230株,分隶于42科57属70种植物。其中适应于鸟类传播的植物有55种1047株植物;适应于风力传播的植物有10种161株植物;传播媒介不明的植物有5种22株植物。各树篱类型中,适应于鸟类传播种子的侵入植物种类数目显著多于风力传播的植物种类(t=5.086,df=10,p<0.0001)和种子传播媒介不明的植物种类(t=8.446,df=10,p<0.0001),但各树篱中适应于风力传播的侵入植物与种子传播媒介不明的植物在种类数目上无显著差异(t=1.977,df=10,p=0.076)。南京中山植物园的5个树篱类型中,适应于鸟类传播的侵入植物物种多样性的Shannon-Wiener指数都较高,为2.151至2.917,平均2.671±0.306,并且种类数目也较多,为15~36种,平均25.6±8.1种。而南京农业大学内冬青卫茅树篱的物种多样性指数最低,为1.679,并且种类数目也最少,为12种。Bray-Curtis相似性指数的聚类分析结果显示,不同树篱类型中适应于鸟类传播种子的侵入植物组成的相似性主要受到树篱周围的种子源及其距离、食果鸟类、人为干扰活动等生境因子的影响,而非简单取决于树篱种类本身。鸟类传播种子增加了单一树种构成的树篱中的种子植物多样性,同时也对树篱的景观产生了一定的不利影响,不过人工对树篱的日常修剪等管护措施严格限制了这些侵入植物实生苗及小树的正常生长。研究结果反映出种子源、鸟类传播种子和灌丛在促进植物群落的发展和演替过程中具有重要的生态意义。