亚热带森林同域分布鼠类对植物种子的贮藏与盗食行为研究

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森林生态系统中的鼠类既是种子捕食者,也是重要的种子扩散者。鼠类与种子间不仅具有对抗性的捕食关系,也具有种子为鼠类提供食物、鼠类促进种子扩散与更新的互惠关系。贮藏行为是鼠类扩散种子过程的核心环节。鼠类对种子的贮藏策略主要包括集中贮藏和分散贮藏,其中分散贮藏行为对于植物种子扩散、幼苗更新乃至种子与鼠类互惠关系的维持都具有重要意义,进而对植物的空间分布与森林更新产生深远的影响。从适合度收益的角度评估分散贮藏这一既耗能、又增加被捕食风险的行为对于鼠类的适应性意义,一直存在截然相反的两种观点,即“避免盗食假说”和“交互盗食假说”。前者认为盗食者对种子贮点的盗食率应该维持在较低的水平,这样才能保证种子贮藏者分散贮藏行为的收益,从而使分散贮藏行为成为进化稳定策略;后者则认为只要作为贮点盗食者的鼠类同时也是种子贮藏者,通过相互盗食贮点,即使贮点盗食率很高,鼠类依然可以保证分散贮藏行为的适合度收益,从而使该行为成为进化稳定策略。由于传统的动植物标记、监测等研究方法无法在自然条件下辨识种子贮藏者与盗食者的身份,因此研究者一直无法将单粒种子与其多次扩散过程中每一阶段的扩散者对应起来,使得自然条件下鼠类对于分散贮藏行为的收益难以得到有效的评估。解决这两种观点的争议,需要解决自然条件下个体水平上种子搬运、盗食的定量评估方法。  本研究旨在建立一套新的研究方法,在自然条件下评估多种同域分布鼠类分散贮藏种子的收益,并试图在个体水平上定量地验证“避免盗食”和“交互盗食”这两种假说。通过采用红外相机追踪与种子标签法相结合的方法,我们于2013年至2015年在四川省都江堰市般若寺林区亚热带常绿阔叶林中评估了同域分布的中华姬鼠(Apodemus draco)、社鼠(Niviventer confucianus)、小泡巨鼠(Leopoldamys edwardsi)分散贮藏油茶(Camellia oleifera)种子的收益和因盗食产生的损失。借助这一简便有效的方法,我们成功建立了扩散过程中的油茶种子与三种鼠类在个体水平的对应关系,绘制出包含扩散者身份信息的种子命运图。模型分析显示,三种鼠类都展现出自身贮点存留率(>50%)显著高于总盗食率(包含种内盗食和种间盗食,<10%)的特点。体型最小的中华姬鼠分散贮藏的倾向性最强,其自身贮点存留率也显著高于其他两种体型更大的鼠类。我们还发现鼠类分散贮藏的收益与其分散贮藏倾向呈正相关关系,分散贮藏倾向性越强的鼠种竞争种子的效率也越高,即:中华姬鼠竞争油茶种子的效率高于社鼠和小泡巨鼠。本研究的结果表明:种子贮藏者通过分散贮藏行为获得的收益比盗食者高,即分散贮藏行为对贮藏者更为有利,支持“避免盗食假说”的观点。该结果说明自然选择有利于动物分散贮藏行为的进化;分散贮藏行为在鼠类群落的物种共存维持以及森林鼠类一种子互惠关系的形成中发挥着重要作用。
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