张广才岭森林啮齿动物分散贮食行为策略研究

论文摘要

2015年4月～2018年11月,在东北张广才岭林区寒温带森林中,选择海林市横道河子和牡丹江市三道林场为研究地点,以小型啮齿动物和代表性林木种子作为研究对象,系统地研究主要啮齿动物对种子取食、贮藏、扩散和种子命运,以及啮齿动物取食、贮食行为与林木种子之间的相互作用,探讨啮齿动物与植物种子之间的互惠的协同进化关系。主要研究结果如下:1.啮齿动物群落多样性调查。采用铗捕和笼捕两种方法对主要啮齿动物群落多样性进行调查。结果显示:横道河子和三道林场铗捕方法的捕获率分别为6.54%和11.34%,笼捕方法的捕获率分别为9.88%和9.04%,两种方法无差异;红外相机技术可以作为啮齿动物调查的方法。三种方法共记录啮齿动物7种。横道河子林区优势种是大林姬鼠;三道林场林区优势种是黑线姬鼠和大林姬鼠。三道林场的啮齿动物群落多样性和均匀性指数均高于横道河子,不同植被类型的啮齿动物多样性存在差异。2.啮齿动物选择的种子特征。选用温带森林中同域分布的多种种子,比较不同种子之间的形态差异,并与啮齿动物取食或扩散的种子进行对比。结果表明:不同种子形态学指标和主要营养成分差异显著,且对取食者产生影响。啮齿动物对种子的选择是基于对种子大小、种子和种仁质量及比值、种皮厚度与硬度和营养物质与其他成分等多种种子特征综合评估的结果,不能仅考虑单一因素的作用。啮齿动物红松、毛榛、蒙古栎的消耗量相对较大,而山杏和胡桃楸的选择很少。3.同域分布啮齿动物食物选择。利用大林姬鼠、黑线姬鼠、大仓鼠、棕背(?)4种啮齿动物和红松、毛榛、蒙古栎、胡桃楸、山杏、李子、毛樱桃7种树木种子进行了半自然围栏实验,探讨同域分布的啮齿动物生态位分化和资源利用模式。研究显示,啮齿动物都喜食红松、毛榛、蒙古栎,但对种子的选择性存在显著差异。大林姬鼠喜食蒙古栎、毛榛、红松(Ei:0.328,0.219,0.192),偏爱蒙古栎;黑线姬鼠喜食毛榛、蒙古栎、红松、毛樱桃(Ei:0.267,0.236,0.211,0.046),偏爱毛榛;棕背(?)喜食红松、蒙古栎、毛榛、毛樱桃(Ei:0.326,0.226,0.176,0.007),偏爱红松;大仓鼠喜食红松、毛榛、蒙古栎、李子、毛樱桃(Ei:0.118,0.118,0.118,0.060,0.034),对种子选择性没有其他鼠类明显。同域分布的啮齿动物在取食食物上具有较大重叠,但每种鼠类都具有明显的食物选择偏好,体现出共存过程中的食物生态位分化。4.啮齿动物贮食策略的季节与生境变化。通过种子调查,分别选择春、秋两季和次生阔叶林、混交林林缘、次生针阔混交林、人工落叶松林4种不同生境,进行贮食策略季节和生境差异研究。结果表明:(1)春季种子消耗比秋季更多更快。两个季节种子消耗速率规律一致,但消耗速率有差异。春季,啮齿动物对种子的取食量更大,占55.11%;秋季,扩散的种子数量更大,占58.47%,而且秋季扩散距离更远。(2)在不同生境环境中,种子命运差异较大,人工落叶松林中种子的消耗速率最快,在林缘处消耗速率最慢,阔叶林和混交林接近。种子总消耗率分别为,红松96.69%,毛榛99.10%,蒙古栎93.07%;取食量和扩散量,红松分别为48.62%和48.07%,毛榛分别为23.32%和75.78%,蒙古栎分别为61.07和32.00%。各种生境中蒙古栎剩余的较多。在林缘处,种子取食量均最低(红松28.33%,毛榛15.83%,蒙古栎44.00%),扩散量均最高(红松59.17%,毛榛84.17%,蒙古栎48.00%)。啮齿动物扩散种子的平均距离小于6 m,不同生境中扩散距离和埋藏深度差异均显著。(3)对于同域分布的不同种子,啮齿动物会识别判断种子的特性,采取不同的处理方式,形成明显的取食偏好,导致种子具有不同的命运。通常营养物质丰富且容易处理的蒙古栎种子更多被取食;营养丰富但种皮厚、硬的毛榛贮藏量更多;红松取食量和贮藏量都较多。5.优势种大林姬鼠的取食行为与分散贮食策略。以优势物种大林姬鼠作为研究对象,利用红外相机研究其在自然环境下的取食行为、活动节律及对种子的分散贮食策略。结果表明:(1)大林姬鼠夜行性活动,最早活动时间100%都在日落后,最晚活动时间99.96%在日出前。不同月份其活动起止时间略有差异,最早活动时间呈现提前的趋势,最晚活动时间呈现延后的趋势。取食行为谱包括运动行为(爬行、行走、跳跃)占57.96%、取食行为(觅食、取食、搬运、贮食和清理)占40.36%、警戒行为(警觉、逃离、追逐和共处)占1.68%。(2)每夜平均取食活动频次差异显著,8月7.2±2.8次/夜,9月为29.7±7.8次/夜,10月15.7±7.5次。每夜取食活动高峰在18:00～23:00,不同月份存在差异。遇到食物第1天活动频次最高,平均32.7±7.1次,随后每天的取食频次数值在10～22次之间,不同月份的趋势明显不同。取食活动与气温相关性不显著,与光照强度具有相关性。(3)具有明显的分散贮食行为,对不同种子的取食和贮藏策略不同,种子大小、种仁质量比、种皮厚度等种子特征和种子处理时间影响对种子的取食、扩散。原地取食的种子占15.09%,搬运后取食的种子占20.37%,被搬运贮藏的种子占41.20%,原地完好的种子占23.33%。取食的种子中蒙古栎(47.78%)最多,其次是红松(37.60%),毛榛最少(14.62%)。多数贮存点只贮存1颗种子,被埋藏在杂草、枯枝、落叶、灌丛、腐殖层下1～2 cm深的位置。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 引言

1.2 啮齿动物贮食行为研究进展

1.2.1 贮食行为

1.2.2 贮食方式

1.2.3 贮食行为模式

1.2.4 影响贮食的因素

1.2.5 贮食生境特征与种子贮藏空间分布

1.2.6 动物贮食的生态学意义

1.3 课题来源

2 研究地区概况、研究内容与目标

2.1 地理位置

2.2 地形地貌

2.3 水系

2.4 气候

2.5 主要植被类型

2.5.1 原始森林植被

2.5.2 次生林森林植被

2.5.3 疏林植被

2.5.4 人工针叶林植被

2.5.5 其他植被

2.5.6 经济植物

2.5.7 主要种子植物

2.6 动物资源

2.6.1 啮齿动物类群

2.6.2 野生动物资源

2.7 研究内容与目标

2.7.1 研究内容

2.7.2 研究目标

3 啮齿动物群落多样性研究

3.1 引言

3.2 研究地点与方法

3.2.1 研究地概况

3.2.2 研究方法

3.3 结果

3.3.1 铗捕、笼捕结果

3.3.2 红外相机监测结果

3.3.3 啮齿动物群落结构

3.3.4 啮齿动物群落多样性

3.4 讨论

3.4.1 啮齿动物调查方法

3.4.2 红外相机的应用

3.4.3 啮齿动物分布特点

3.4.4 啮齿动物群落多样性

3.5 本章小结

4 啮齿动物选择的种子特征研究

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 实验种子测定

4.2.2 种子营养成分测定

4.2.3 实验种子标记与追踪

4.2.4 种子命运定义

4.2.5 数据统计

4.3 结果

4.3.1 实验种子的基础特征

4.3.2 啮齿动物消耗的种子特征

4.4 讨论

4.4.1 贮食动物与植物的关系

4.4.2 影响贮食行为的种子特征

4.4.3 多种因素综合作用

4.5 本章小结

5 同域分布啮齿动物的食物选择策略

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.2.1 样地选择

5.2.2 笼捕法捕捉活体动物

5.2.3 种子选择顺序实验

5.2.4 种子选择实验

5.2.5 选择指数

5.2.6 数据统计

5.3 结果

5.3.1 种子的取食与利用

5.3.2 种子的选择次序

5.3.3 对不同种子的选择

5.3.4 对相同种子的选择

5.4 讨论

5.5 本章小结

6 啮齿动物贮食策略的季节与生境变化

6.1 引言

6.2 研究地点与方法

6.2.1 样地选择

6.2.2 种子特征测定

6.2.3 种子标记与追踪

6.2.4 种子释放与调查

6.2.5 种子命运定义

6.2.6 数据统计

6.3 结果

6.3.1 生境基本特征

6.3.2 种子的生存曲线

6.3.3 发现种子时间

6.3.4 种子50%消耗时间

6.3.5 种子命运

6.3.6 种子扩散特征

6.4 讨论

6.4.1 啮齿动物取食策略的影响因素

6.4.2 啮齿动物贮食策略的季节差异

6.4.3 啮齿动物贮食策略的生境差异

6.4.4 啮齿动物对种子的选择差异

6.5 本章小结

7 大林姬鼠取食行为与分散贮食策略研究

7.1 引言

7.2 研究地点与方法

7.2.1 样地选择

7.2.2 红外相机设置

7.2.3 动物活动行为观察

7.2.4 环境温度、光照强度、日出日落时间测定

7.2.5 种子特征测定

7.2.6 种子标记与追踪

7.2.7 种子释放与调查

7.2.8 种子命运定义

7.2.9 数据统计

7.3 结果

7.3.1 啮齿动物调查与识别

7.3.2 取食行为分类与定义

7.3.3 取食行为策略

7.3.4 分散贮食策略

7.4 讨论

7.4.1 大林姬鼠的活动节律

7.4.2 活动节律的影响因素

7.4.3 取食行为谱

7.4.4 种子选择偏好

7.4.5 种子分散贮藏

7.4.6 种子扩散距离

7.5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

文章来源

类型: 博士论文

作者: 李殿伟

导师: 张明海

关键词: 张广才岭,啮齿动物,大林姬鼠,行为策略,分散贮食,种子命运

来源: 东北林业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 东北林业大学

基金: 牡丹江师范学院省级重点预研项目:啮齿动物对森林种子贮藏与扩散机制研究(SY2014012),黑龙江省教育厅项目:东北森林啮齿动物食物资源利用模式研究(重点项目1353ZD005)和利用DNA metabarcoding分析啮齿动物营养生态位(一般项目1351MSYYB016)

分类号: Q958

DOI: 10.27009/d.cnki.gdblu.2019.000061

总页数: 117

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