热带雨林中鼠类对种子贮藏点微生境的选择及生态意义

Whether scatter-hoarding rodents can transport seeds non-randomly to favorable sites where seeds are more likely to survive and establish seedlings (directed dispersal) is not clear. The deposited microhabitats of cached seeds selected by the rodents may affect or determine the fates of the seeds and the seedlings. Seed survival, germination, and seedling establishment are usually affected by the combined effects of various microhabitat factors. However, the previous study focuses only on the effects of one or two microhabitat factors on seed survival and germination for cached seeds by rodents, and lack of access to the final seedlings. Thus, it is difficult to clarify the above questions. In this study, we investigated selection of microhabitat factors by rodents at community level, and their effects on cache pilferage and seed storage time, and also effects on seed germination, seedling establishment and survival, through field investigations, field control experiments and semi-natural enclosure experiments. The aim of the present study was to systematically investigate the mechanism of microhabitats selection during scatter-hoarding process by rodents, and understand whether seed dispersal by rodents is directed seed dispersal. Our study will help to get a further comprehensive understanding about the complex mutualism and predation relationship between rodents and plant seeds, and their roles in plant regeneration, spatial distribution pattern, species coexistence and biodiversity maintenance.

鼠类作为森林中重要的种子扩散者，其对种子的分散贮藏是定向扩散（将种子非随机地扩散到利于存活、萌发和建成幼苗的微生境中）还是随机扩散这一重要科学问题仍未解决。鼠类选择的种子贮藏点微生境特征会影响甚至决定种子和幼苗的命运。种子存活、萌发和幼苗建成受多种微生境因子的综合影响，然而当前的研究仅关注鼠类贮藏种子时对一两种微生境因子的选择对种子存活和萌发的影响，且缺乏对最终幼苗建成的调查，难以明确上述科学问题。本研究拟在西双版纳热带雨林中，结合野外调查、控制实验和半自然围栏实验，研究鼠类对分散贮藏点各种生物和非生物微生境因子的综合选择，及其对种子盗食风险和贮藏时间（动物利益）以及种子萌发、幼苗建成和存活（植物利益）的影响。探讨鼠类对贮藏点微生境的选择机制，明确不同种鼠类对种子的分散贮藏是否定向扩散。本研究的开展有助于深入认识鼠类与植物互惠关系在植物更新、空间分布格局、物种共存及生物多样性维持中的地位

鼠类作为森林中重要的种子扩散者，其对种子的分散贮藏是定向扩散还是随机扩散这一科学问题仍未解决。鼠类选择的种子贮藏点微生境特征会影响甚至决定种子和幼苗的命运。种子存活、萌发和幼苗建成受多种微生境因子的综合影响，然而当前的研究仅关注鼠类贮藏种子时对一两种微生境因子的选择对种子存活和萌发的影响，且缺乏对最终幼苗建成的调查，难以明确上述科学问题。项目在西双版纳20公顷热带雨林样地内研究了森林鼠类对常见植物种子的捕食和扩散，分析了鼠类对贮藏点微生境的选择偏好，比较了鼠类选择的微生境与人工随机选择的微生境在盗食风险和种子易逝性上的差异，以及对种子萌发、幼苗建成和幼苗存活影响的差异，研究了鼠类对贮藏点微生境的选择机制，明确鼠类对植物种子的扩散是定向扩散还是随机扩散。结果表明，鼠类对分散贮藏种子微生境的选择并非随机的，鼠类倾向于将种子分散贮藏于裸地和灌木下，鼠类贮藏种子的微生境能够显著促进种子的存活、幼苗建成以及幼苗存活。同时，鼠类倾向于将种子埋藏于表层土壤中，且倾向于将扩散距离较远的种子埋藏于表层土壤，这一行为显著促进了贮藏种子建成幼苗以及幼苗的存活，同时扩散距离远的种子更可能建成幼苗且幼苗存活率更高，以及更可能占据新的生境因而有利于植物的更新。此外，鼠类倾向于将种子分散贮藏在种子密度较低的生境中，且种子密度低的生境中所分散贮藏的种子更可能存活。贮藏种子的盗食风险及鼠类被天敌捕食的风险共同影响了鼠类对贮藏点的选择。研究表明，鼠类对植物种子的分散贮藏是一种定向扩散。本研究有助于深入认识鼠类在植物幼苗更新、空间分布格局、物种共存以及生物多样性维持中的作用。根据基金申请书和计划书，本项目认真执行了相关的研究内容，完成了研究计划所要求的实验工作。通过本项研究的开展，申请者及合作者已发表科研论文3篇（3篇均为第一标注）；同时，在本项目的支持下，申请者培养了3名硕士研究生。