森林片段化对啮齿动物-植物相互关系的影响及其生态意义

The problem of forest fragmemtation is increasingly more serious all over the world, especially in tropical regions. This process can have a detrimental effect on the maintenance of biodiversity and ecosystem functioning. More and more researches have been conducted to target the effects of forest fragmentation on both individual responses and population dynamics for many species, including both plants and animals. However, most of these studies did their experiments separately, focusing on only one or a few plant or animal species. While in the forest, all the species are directly or indirectly related to each other, especially between plants and animals, thus it is still unclear how forest fragmentation influences the ecosystem structure and function, and its self-renewal capacity. To further explore this important question, in this study, we will target the rodent-plant interaction in Xishuangbanna Tropical rainforests as a case study. we will do some comparative works between fragmented and primary forests, and also among different size and shaped frgamented forests, including plant community composition and its seed production, rodent and its predator community, rodent’s foraging behavior, seed fate and seedling establishment. Furthermore, we will also disscuss the feedback effect of this important rodent-plant interaction on the regeneration of the whole fragmented forest. The results will help us to get a more comprehensive understanding about the effects of fragmentation at the community level, including both ecosystem structure and function, and its self-renewal capacity. This study will also provide us some scientific evidence for the maintenance of biodiversity and ecosystem function in current fragmented forests, and further ecological restoration.

森林片段化在全球范围尤其是热带地区日益严重，直接导致生物多样性的丧失。然而，当前大多研究仅关注一种或少数几种植物或动物的种群更新，由于生态系统中各个物种是相互联系的，尤其是动物和植物间的相互关系，因此至今尚未全面了解森林片段化对原有生态系统结构和功能及其自我更新的影响。本研究拟选取遭到严重片段化影响的西双版纳热带雨林内的啮齿动物-植物相互关系为研究对象，通过综合比较不同大小和形状的森林斑块以及保护区连续森林内植物群落组成及其种子生产策略、啮齿动物及其捕食者种类和相对数量、啮齿动物取食行为、不同植物种子命运及其幼苗更新，分析森林片段化对啮齿动物-植物相互关系中各个环节的影响，进而探讨这一相互关系的改变对森林片段化的反馈作用及其对整个群落更新的影响。本研究有助于我们进一步深入理解森林片段化在整个群落水平上的影响，为现存森林斑块的群落更新和生物多样性维持，及其进一步的生态恢复提供科学参考和依据。

森林片段化在全球范围尤其是热带地区日益严重，直接导致生物多样性的丧失。然而，当前大多研究仅关注一种或少数几种植物或动物的种群更新，由于生态系统中各个物种是相互联系的，尤其是动物和植物间的相互关系，因此至今尚未全面了解森林片段化对原有生态系统结构和功能及其自我更新的影响。本研究通过选取遭到严重片段化影响的西双版纳热带雨林内的啮齿动物-植物相互关系为研究对象，综合比较了不同大小和形状的森林斑块以及保护区连续森林内植物群落组成及其种子生产策略、啮齿动物及其捕食者种类和相对数量、啮齿动物取食行为、不同植物种子命运及其幼苗更新的差异，分析了森林片段化对啮齿动物-植物相互关系中各个环节的影响。结果表明，森林斑块面积显著影响种子的整体被捕食强度且存在显著的年间差异。不同面积的森林斑块内的种子产量差异在一定程度上可以解释森林斑块面积对种子捕食强度影响，而啮齿动物种类和数量对这一格局无明显影响。在群落水平上的分析表明，种子被捕食的物种数、种子存活的物种数、香农-威纳多样性指数和辛普森多样性指数均未受森林斑块面积和边缘效应的影响。森林片段化对种子被捕食和散布格局的影响存在显著的种间差异，即森林片段化对于种子命运的影响并非一个简单格局，其影响强度甚至方向在不同植物种类间存在显著差异，本结果进一步表明森林片段化对不同种子命运的影响会进一步传递到幼苗更新，进而会改变整个群落结构。本研究有助于我们进一步深入理解森林片段化在整个群落水平上的影响，为现存森林斑块的群落更新和生物多样性维持，及其进一步的生态恢复提供科学参考和依据。根据基金申请书和计划书，本项目按年度工作计划认真执行了相关的研究内容，完成了研究计划所要求的试验工作。通过本项研究的开展，申请者及其合作者已发表科研论文14篇(7篇第一标注，6篇第二标注，1篇第三标注)；同时，在本项目的支持下，申请者培养了1名博士研究生和2名硕士研究生。