● 摘要
在森林植物种群自然更新的过程中,种子雨和种子扩散是两个关键的阶段。当植物种子成熟后,会从母树上掉落下来,这个过程被形象的描述为“种子雨”。植物种子是森林鼠类的重要食物资源,当种子成熟掉落到地上后,一部分会被鼠类取食,而另外一部分则会被鼠类贮藏起来以应付将来的食物短缺期,这部分种子如果被贮藏在条件适宜的地方,并且能够成功逃避贮藏者的捕食,就有可能萌发成为幼苗,从而实现植物的自然更新。因此,森林鼠类在植物种子扩散和更新过程中扮演着非常重要的角色。
目前,尽管国内外有关种子雨和种子扩散的研究很多,但是这一领域的研究在国内还很不均衡,针对秦岭地区的种子雨和种子扩散的研究还鲜见报道。因此,本文在分析植物种子雨动态和森林鼠类扩散植物种子的研究现状基础上,选取亚热带和暖温带过渡地带的秦岭南坡佛坪国家级自然保护区为研究地点,以该地区森林系统内分布的鼠种和壳斗科种子为研究对象,开展了种子雨和种子扩散的相关研究。
本文的主要结论如下:
1、研究了壳斗科4种植物板栗(Castanea mollissima)、锐齿槲栎(Quercus aliena)、栓皮栎(Q. variabilis)和小橡子树(Q. glandulifera)的种子雨动态。结果显示:壳斗科4种植物的种子雨均起始于8月中下旬,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3种植物。无论是2011年还是2012年,锐齿槲栎、栓皮栎和小橡子树的各种子雨类型在时间动态上均存在极显著的差异,而板栗的各种子雨类型在时间动态上则没有显著差异。4种植物的种子雨动态在年际间也存在显著的差异,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。
2、研究了板栗的种子扩散动态。结果显示:森林鼠类对板栗种子的扩散起着非常重要的作用。2011年,种子在第17天时达到贮藏高峰,截止实验结束仍然有10%的种子被贮藏存活下来。2012年尽管种子被贮藏的高峰较早,但是截止实验结束仍然有6%的种子被贮藏存活下来。板栗种子在两个年份间的扩散历程有很大的差异,这个结果可能与种子大小年现象有着十分紧密的联系。
3、研究了锐齿槲栎的种子扩散动态。结果显示:2011年,锐齿槲栎种子在4种种子命运(原地存留、原地取食、搬运取食和贮藏)动态上存在极显著差异。种子被扩散的速度较慢,直到实验结束仍有将近90%的种子存留在释放点,种子被取食和贮藏的比例很低。而2012年种子被扩散的速度相对较快,第27天后释放点的所有种子均被扩散,种子被取食和贮藏的比例较高,截止实验结束,仍然有12%的种子被贮藏存活下来。2012年种子被取食和贮藏的比例都要大于2011年,说明了种子大小年现象对鼠类取食和贮藏策略的影响。
4、研究了锐齿槲栎、栓皮栎和小橡子树3种植物种子的扩散动态。结果显示:鼠类对这3种种子的取食和贮藏策略有着显著的差异,鼠类喜好取食个体较小、营养含量较低的小橡子树和锐齿槲栎种子,而更喜好贮藏个体较大、营养含量较高的栓皮栎种子。由此可见,鼠类对种子的贮藏策略与种子大小、营养含量等种子特征有着非常密切的关系。
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