北京东灵山森林生态系统鼠类群落组成及动态机制研究

Community ecology is a key aspect of ecology. Previous studies on animal communities tended to focus on static composition, while studies of the composition and dynamics based on plant-animal interaction are often rare. This study, through integrating model simulation, long-term data analysis and field experiment, aims to investigate how plant-animal interactions affect the rodent community composition and their dynamics, and to elucidate the roles of mutualism and predation interactions in shaping rodent communities and dynamics, as well as the effects of external factors such as climate and human disturbance. The novelty of this study lies in the integration of methodologies of population ecology, community ecology and ecological networks which would help to reveal the underlying mechanism of animal community composition and dynamics under the influence of plant-animal interaction, and hopefully to make some contributions to conservation and management of forest ecosystem.

群落生态学是生态学研究的核心之一。但过去有关动物群落生态学的研究多侧重静态组成的观察和分析，缺乏基于动植物互作下的动物群落组成及动态的研究。本项目拟结合模型模拟分析、野外长期监测资料分析和野外验证实验三种研究路径，深入探讨动植物互作对森林鼠类群落组成及动态的影响机制，阐明互惠和捕食关系及其网络结构在动物群落形成上的作用，并探讨外部因素如气候、人类活动的影响机制。该研究的创新性表现在整合种群、群落和生态网络的研究思路和方法，期望能够从物种互作层面上揭示动物群落形成的新机制及动态规律，为森林生态系统保护和管理提供科学依据。

生态群落的结构与动态是种群与群落生态学领域的重要研究问题之一。本项目结合模型模拟分析、野外验证实验和野外长期监测资料分析，深入探讨了生物种间互作对生态群落组成及动态的影响机制。1）模型模拟分析发现种间拱形非单调性互作对生态群落的稳定性与生物量有促进作用，并在集合群落中具有进化优势，为深入理解非单调性作用影响简单及复杂生态群落的结构与稳定性提供了理论基础。2）野外实验发现森林演替阶段对动植物群落及其互作网络有显著影响。森林演替的时间增加可降低鼠类多样性，增加植物种子资源；鼠类-种子互作网络从低嵌套性、高连接度网络向高嵌套性、低连接度网转变。本研究对于森林管理与恢复具有一定指导意义：增加植物种源，控制非林栖鼠类数量，保护关键分散贮藏鼠类，可促进退化森林生态系统恢复。3）长时间的鼠类种群动态、种子雨及鼠-种子互作监测揭示了鼠类作为捕食者及扩散者对植物更新的重要作用。森林中山杏种子的大小年现象不仅可饱和鼠类的捕食作用，而且可促进鼠类扩散种子，有利于森林植物更新。总体上讲，本项目以多种手段揭示了生态群落的结构及动态规律，为生态系统保护和管理提供了科学依据。