氮沉降背景下贮食鼠类对苦槠种子扩散和幼苗更新的影响

At present, nitrogen deposition has become an important driving factor affecting ecosystem function and processes. As an important link in the whole process of forest ecosystem, the interaction between the food hoarding rodents and tree seeds will have important impacts on forest natural regeneration process in response to nitrogen deposition: how nitrogen deposition-induced seed trait changes influence food hoarding behaviors of small rodents? will seed trait change break the mutualist relationships between the food hoarding rodents and forest tree seeds, and then reduce the seed dispersal fitness of forest tree seeds? will the long-term nitrogen deposition be beneficial to small rodent-mediated forest tree seedlings? To answer these questions needs to reveal the interactive mechanism between seeds and rodents under nitrogen deposition. This project will simulate different levels of nitrogen depositions on the interactions between Castanopsis sclerophylla-dominated subtropical forests and local small rodents (Leopoldamys edwardsi, Niviventer confucianus, Niviventer fulvescens and Apodemus draco), to illustrate the influences of nitrogen deposition on seed production, seed traits, hoarding behaviour of small rodents, seed dispersal and seedling establishment by using phytochemical, behaviourl and ecological methods and enclosure and field procedures. Our aim is to reveal how seed trait changes regulate hoarding behaviour of small rodentsand seedling regeneration of Castanopsis sclerophylla under future nitrogen deposition, which helps us to better predict the potential impacts of future nitrogen deposition on natural regeneration of the subtropical forest ecosystems.

目前，氮沉降已成为影响生态系统功能和过程的重要驱动因子。作为森林生态系统的重要环节，贮食鼠类与林木种子间的相互作用如何响应未来氮沉降，将对森林的天然更新产生重要影响：氮沉降背景下种子特性改变如何影响鼠类的贮食行为？种子特性改变能否打破贮食鼠类和林木种子间原有的互惠关系从而降低种子扩散的适合度？长期的氮沉降对鼠类介导的林木幼苗更新是否有利？回答上述问题需要阐明氮沉降背景下贮食鼠类与林木种子间的相互作用机制。本项目对亚热带苦槠林进行不同水平氮沉降处理，以苦槠种子与贮食鼠类（小泡巨鼠、社鼠、针毛鼠、中华姬鼠等）间相互关系为主线，采取植物化学、行为学和生态学的方法，围栏实验和野外样地调查相结合，阐明氮沉降对苦槠种子生产、种子特性、鼠类贮食行为、林木种子扩散以及幼苗建成的影响，揭示氮沉降下种子特性改变对鼠类贮食行为以及苦槠幼苗更新的调节机制，预测未来氮沉降对亚热带森林生态系统林木天然更新的影响。

为了解氮沉降对森林天然更新的影响，我们于2018年在江西省靖安县设置氮沉降样地。通过对不同氮沉降处理的苦槠种子进行物理测量、营养分析、围栏及野外释放调查实验、室内萌发实验，研究氮沉降对森林更新各阶段的影响，主要结论如下：.1.模拟氮沉降改变苦槠种子的物理和营养特征，低水平氮处理能显著增加苦槠种子、种仁质量和种仁占比，但是种子的各营养成分显著降低，而单宁含量则显著升高。中等水平氮处理则显著降低了种子的各物理特征，但是中水平氮处理下种子的营养成分和单宁含量都显著提高。.2. 通过围栏试验，研究不同氮沉降水平下种子对鼠类选择的影响。结果表明，鼠类对不同氮沉降苦槠种子没有明显的选择偏好。.3. 在野外条件下，低水平氮处理下，苦槠种子的原地取食比例显著降低，分散贮藏的比例增加。中等水平氮处理和高等水平氮处理增加种子搬运后被取食的比例。高水平氮处理可以显著增加苦槠种子的扩散距离。 .4.低水平氮处理和中等水平氮处理下苦槠种子的萌发率显著提高，而且中等水平氮处理下苦槠幼苗的株高、叶片数也显著增加。.5. 由此可见，模拟氮沉降可以改变种子的物理和化学特性，进而影响种子的扩散、萌发和幼苗建成，乃至森林的天然更新过程。