人类活动干扰对食种子昆虫和鼠类多样性及其与壳斗科植物间相互作用的影响

Biodiversity changes and their impacts on ecosystem functions under human disturbance is one of the hottest issues in Ecology. This project is aimed to investigate how human disturbance (e.g. forest fragmentation and logging) affects biodiversity and ecosystem functions of seed-eating insects (specialists) and rodents (generalists) based on the model system involving Fagaceae species and their seed predators (including insects and rodents). The main questions include: (1)how forest fragmentation and logging influence the diversity of seed-eating insects and rodents; (2) how diversity changes of these seed-eating insects and rodents affect seed fate and population regeneration of Fagaceae species; and (3) how insect predation by rodents affects the diversity and seed predation by these insects. This project will be fruitful to better unstanding the impacts of human disturbance on biodiversity and ecosystem functions; to revealing the role of seed-eating insects and rodents in forest regeneration, succession, ecological restoration; to illustrating the mechanisms of species co-existence and biodiversity. This project will also be helpful for providing basical knowledge and recommendation for biodiversity conservation, management and sustainability of forest resources.

人类活动干扰对生物多样性和生态系统功能的影响是国内外生态学领域研究的热点问题之一。本项目拟以壳斗科植物及其专食性种子捕食者（昆虫）、泛食性种子捕食者（鼠类）为研究系统，旨在深入探讨人类活动干扰（如森林破碎化、森林砍伐等）对食种子昆虫和鼠类的多样性及其生态系统功能的影响。主要研究内容涉及：（1）森林破碎化和森林砍伐等人类活动干扰对取食壳斗科种子的昆虫和鼠类的多样性影响；（2）食种子昆虫和鼠类的多样性变化对壳斗科植物的种子命运和种群更新的影响；（3）鼠类对食种子昆虫的捕食是否影响后者的多样性变化及其对壳斗科种子的捕食。本项研究将有助于深入认识人类活动干扰对生物多样性和生态系统功能的影响；有助于揭示昆虫、鼠类等动物在森林更新、演替和生态恢复中的地位和作用；有助于揭示群落或生态系统内物种共存和生物多样性的机制;有助于为生物多样性保护和资源可持续利用提供基础资料和科学决策依据。

人类活动干扰对生物多样性和生态系统功能的影响是国内外生态学领域研究的热点问题之一。本项目重点评价和分析人类活动干扰对食种子昆虫和鼠类的多样性及其生态系统功能的影响。取得了以下重要成果：（1）明确了种实昆虫对壳斗科种子的危害机制 发现种壳硬的东南石栎和硬斗石栎的虫害率最低（不足5%），而栲和枹栎最高（>50%），青冈、米槠和栓皮栎的虫害率在25%-40%之间；发现大斑块的虫蛀率高于中斑块或小斑块；揭示了捕食者饱和假说比负密度制约假说更能解释常见种或优势种种群维持的原因。（2）揭示森林演替的微生境对小型兽类多样性的影响，以及鼠类的选择性觅食影响同域树种的种子扩散和种子存活 发现不同森林演替类型之间的小型兽类多样性差异较小，但森林演替所造成的微生境变化可能影响小型兽类物种的分布和多样性格局；发现种子特征对食果动物扩散种类的种子扩散和种子存活有较大影响，是鼠类对种子的差异性选择所造成的，并可能对食果动物扩散种类的种群动态和群落结构等产生重要影响。（3）通过长期观测研究，从个体、种群等尺度提出并验证了种子存活与扩散权衡机制，揭示种子歉收有利于种子扩散的新观点 发现在种子歉收年份，更多种子为鼠类所贮藏，扩散距离更远，并有更多贮藏的种子存活到种子萌发和幼苗建成。发现在种子水平上大种子有利于扩散，而小种子有利于存活；但在树或种群水平上表现为种子产量低有利于扩散（与捕食者扩散假说不一致），而种子产量高更有利于存活（与捕食者饱和假说一致）。（4）发现鼠类对种子的选择埋藏和昆虫的适应策略 发现鼠类对虫蛀种子有一定的识别能力，而为了逃避鼠类的捕食，发现在土层休眠越冬的象甲类适应鼠类的贮藏作用，但在落叶层越冬的蛾类幼虫则选择尽早离开种子。本项研究揭示了昆虫、鼠类等动物在森林更新、演替和生态恢复中的地位和作用，为生物多样性保护和资源可持续利用提供基础资料和科学决策依据。