基于种子特征的六盘山区啮齿动物对种子的取食和扩散行为
Seed Dispersal And Hoarding Behavior of Rodent Based on Seed Traits in Liupan Mountains of Ningxia,China

植物种子是啮齿动物的主要食物来源,啮齿动物在取食种子的同时也会将种子分散或集中贮藏起来,渡过将来的食物短缺期.啮齿动物在贮藏种子时一般会将其埋藏于地表浅层,这更有助于种子的萌发.如果被埋藏的一些种子不能被重新找回,即使是很少一部分能够萌发并最终建成幼苗.在这一过程中,植物从相对较少的存活种子中获得的收益远大于大量种子被动物取食而付出的代价.啮齿动物对植物种子的贮藏行为会受到多种因素的影响,它们必须对被捕食风险和能量收益进行权衡,以获得最大的净收益.同一森林中同时存在多种可食性种子,这些种子往往在种子特征方面存在较大差异.这种差异直接影响啮齿动物的取食和贮藏种子的策略,可对植物生存和繁殖产生重要影响.因此,研究不同种子特征对啮齿动物取食和搬运种子行为的影响,具有重要生态学意义,同时也可为植树造林选择树种提供参考.本研究于分别于2014年的秋季和2015年的春季在六盘山国家级自然保护区内的泾源县泾河源镇大倒沟,首先采用直线铗夜法对当地的啮齿动物的种类和多度进行调查.再以保护区内自然分布的落叶阔叶林顶极树种辽东栎(Quercus wutaishansea)的种子和以花生粉为主要原料制作的人工种子为研究对象,采用塑料标签标记法,研究了以种子特征(种子大小、单宁含量和萌发情况)为主,以及丰富度、覆盖处理、贮藏密度、贮藏深度对啮齿动物取食和搬运种子行为的影响.研究结果如下:1)在六盘山区30年生以上华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林下,共捕获啮齿动物5种,辽东栎灌丛林下捕获6种.华北落叶松下以大林姬鼠(Apodemus peninsulae)和小家鼠(Mus musculus)为主;辽东栎灌丛下以黑线姬鼠(Apodemus agrarius)和大林姬鼠(A.peninsulae)为主.不同生境间啮齿动物种类与多度有较大差异,研究地区主要啮齿动物为大林姬鼠(A.peninsulae)、黑线姬鼠(A.agrarius)、小家鼠(Mus musculus)、社鼠(Rattus niviventer)、东方田鼠(Microtus fords)、长尾仓鼠(Cricetulus longicaudatus)、鼹形田鼠(Ellobius talpinus)、和麝鼹(Scaptochirus moschatus),其中以大林姬鼠(A.peninsulae)(39.3%)和黑线姬鼠(A.agrarius)(26.2%)为优势鼠种.2)种子丰富度对种子搬运后的取食率和贮藏率均具有显著影响(P<0.05),种子被啮齿动物消耗速率在结实大年显著慢于结实小年(P<0.05).在结实大年种子被搬运后取食和贮藏的距离(分别为3.0 m和4.9 m)显著大于结实小年(分别为2.9 m和4.6 m)(P<0.05).覆盖处理对啮齿动物就地取食率无显著影响,但可显著影响种子的搬运后取食率和贮藏率(P<0.05),也能减慢种子被消耗的速率(F=18.976,df=2,P=0.000).3)种子大小、单宁含量对种子搬运后的取食率和贮藏率均具有显著影响(P<0.05),且种子大小、单宁含量之间的交互作用对种子搬运后取食率具有显著影响(P<0.05),大种子被搬运后的取食和贮藏的距离(分别为4.7 m和3.4 m)都显著大于小种子(分别为2.3 m和2.4 m)(P<0.05),啮齿动物喜欢搬运中等大小的种子(1.40±0.82cm),中等大小的种子被扩散的距离比大种子和小种子更远;种子单宁含量对种子扩散距离的影响不显著.4)大种子和小种子的频率对种子被搬运后的取食率和贮藏率均具有显著影响(P<0.05);随着种子频率的增加,大种子和小种子扩散距离的大小均呈先增加后降低的趋势,大种子在其频率为0.4时被搬运后取食和贮藏的距离最大(分别为20.6 m和18.3 m),小种子在其频率为0.6时被搬运后取食和贮藏的距离最大(分别为13.1 m和12.0 m).5)种子萌发状态对啮齿动物就地取食率、搬运后取食率和贮藏率均无显著影响,萌发的大种子和小种子被切根的比例分别为91.4%和86.8%.6)种子贮藏点密度对啮齿动物发现贮藏种子的比例有显著影响(F=7.753,df=5,P<0.01),啮齿动物发现贮藏种子的比例随着种子贮藏点密度增加而升高,当增大到6.25枚/m2(90.7%)后将不再增加;啮齿动物对种子的二次贮藏率随着密度的增加逐渐提高,但种子扩散距离的大小是先增加后降低,在贮藏点密度为6.25枚/m2时,扩散距离最大(8.4 m).7)随着贮藏深度的增加种子被发现的比例逐渐降低,呈显著地负相关(r=-0.152,P=0.042),当贮藏深度为5 cm,啮齿动物发现埋藏种子的比例最低(14.4%),显著低于其他深度种子的发现率(P<0.05).