太行山区植物种子—鼠类—昆虫的相互作用研究

摘要

食物贮藏行为是鼠类的基本行为之一，一直以来都受到学者们的关注，研究的方向主要集中于:鼠类对林木种子的扩散和处理及对种子命运的影响;贮藏者之间的关系;贮存者与天敌之间的关系;蛀果昆虫对种子的影响、林木种子特征对鼠类食物贮藏行为的影响等方面，重点关注鼠类如何作用于植物，而对于植物对种子捕食者的反作用研究较少。本文从鼠类和昆虫的取食行为及栓皮栎(Quercusvariabilis)种子的特征入手，研究了鼠类如何取食和扩散种子、蛀果昆虫如何取食栓皮栎种子、栓皮栎种子如何应对鼠类和昆虫的捕食，以及鼠类-栓皮栎种子-昆虫之间的互作关系等。本研究于2007-2013年在太行山愚公地区进行，主要研究内容和结果如下:
　　(1)基于长期的调查结果，阐明了鼠类对栓皮栎种子的扩散方式受到年际和生境的显著影响。扩散距离年际间差异显著、生境间差异极显著;
　　(2)阐明了当地的6种鼠类在林木种子扩散中的作用和地位，发现只有大仓鼠(Cricetulustriton)仅集中贮藏种子，是纯粹的种子消费者，而岩松鼠(Sciurotamiasdavidianus)、花鼠(Eutamiassibiricus)、社鼠(Niviventerconfucianus)、大林姬鼠(Apodemuspeninsulae)、黑线姬鼠(A.agrarius)等5种鼠均表现出分散贮藏行为，有利于种子的扩散;首次证实社鼠在本地区对栓皮栎种子以分散贮藏为主;
　　(3)描述了鼠类对栓皮栎种子的取食特征，共分为5种类型，揭示了鼠类有不完全取食种子且将种子残余物分散贮藏的行为，有30％-40％的种子被部分取食但胚被保留;首次发现了小型鼠类对栓皮栎种子的剥皮后贮藏行为，全面阐述了鼠类对发芽种子的切根后贮藏行为;通过围栏实验发现，岩松鼠、大仓鼠、社鼠、大林姬鼠和黑线姬鼠均有部分取食种子的行为，但只有社鼠和大林姬鼠有分散贮藏种子残余物的行为，大仓鼠和社鼠有剥皮行为，岩松鼠、大仓鼠、社鼠、大林姬鼠和黑线姬鼠均表现出切根行为;
　　(4)首次全面描述了昆虫对栓皮栎种子的取食特征，可将其分为5种取食类型;84.27％的种子被昆虫部分取食，且倾向于从远离胚的位置取食;大部分虫蛀种子(63.30％)的胚保持完好，仍具有发芽和建苗的能力;
　　(5)证明了在发育的不同阶段，栓皮栎种子采用不同的策略以逃避鼠类的捕食，包括种子产量波动、快速发芽、残余物发芽、种子被切根后二次发芽和种子被取食后根部重新发芽建苗等5种策略;证明了栓皮栎种子可以通过种子产量波动、能量过剩和寄生昆虫被鼠类取食等3种途径应对昆虫的取食。
　　总之，通过本研究，较为全面系统地阐述了鼠类和昆虫对种子的取食特征和植物应对鼠类和昆虫捕食的途径，最后探讨了种子-鼠类-昆虫之间的相互关系及协同进化。发现种子在为鼠类提供能量促进其扩散种子的同时，又进化形成或借助一些途径减少捕食者的过度取食，以增加自身生存的机会;鼠类在取食种子的同时，又能对种子的扩散产生一定的积极作用;鼠类对昆虫的取食和控制即增加了自身食物资源的供应，又避免了昆虫的过度繁殖。种子、鼠类和昆虫三者之间最终达到一种互为有利并相互制约的平衡。

目录

声明

摘要

概述

第一篇 鼠类对栓皮栎种子的扩散

1 野外条件下鼠类对栓皮栎种子的扩散

1．1 前言

1．2 材料与方法

1．3 结果

1．4 讨论

1．5 结论

2 围栏条件下6种鼠对栓皮栎种子扩散的比较

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．3 结果

2．4 讨论

2．5 结论

第二篇 种子捕食者与栓皮栎种子的相互作用

第一部分 虫、鼠对栓皮栎种子的取食策略

3 鼠类对栓皮栎种子的取食行为

4 昆虫对栓皮栎种子的取食特征

第二部分 种子应对鼠类捕食的策略

5 栓皮栎种子应对鼠类捕食的策略(Ⅰ)--种子产量波动

6 栓皮栎种子应对鼠类捕食的策略(Ⅱ)--快速发芽

7 栓皮栎种子应对鼠类捕食的策略(Ⅲ)--营养过剩

8 栓皮栎种子应对鼠类捕食的策略(Ⅳ)--二次发芽

9 栓皮栎种子应对鼠类捕食的策略(Ⅳ)--残存根营养生殖

第三部分 种子应对昆虫蛀食的策略

10 栓皮栎种子应对昆虫蛀食的策略(Ⅰ)--能量过剩

11 栓皮栎种子应对昆虫蛀食的策略(Ⅱ)--捕食者控制

12 栓皮栎种子应对昆虫蛀食的策略(Ⅲ)--产量波动

全文总结

参考文献

附录 文献综述

个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果

致谢