不同森林生态系统中啮齿动物对不同性状种子的选择偏好及其生态意义

Seed predation and dispersal by rodents plays an important role in seedling regeneration, plant distribution, and plant diversity. Basic seed traits (e.g. seed size, nutritional quality, and defensive secondary compounds, particularly tannin) are essential factors in this co-evolutionary interaction, affecting rodent's foraging preference, thus seed survival and seedling recruitment. However, there are still several important questions being unsolved about this plant-animal interaction. Most of the current studies usually consider just one or a few plant and rodent species in only one ecosystem, thus it is very difficult to compare with each other because of different species and environments. To further explore rodent's foraging preference upon seeds with different traits among different forest ecosystems and its ecological implications, in this study, we will do some comparative works about the rodent's foraging preference upon seeds with different traits among tropical rain forest, subtropical evergreen broad-leaf forest and subalpine coniferous forest, by using three combined experiments (i.e. field survey, enclosure experiment and feed experiment), with both natural plant seeds and novel artificial seeds. Using artificial seeds provides the opportunity to test rodents foraging preference to specific traits by varying single traits experimentally, while keeping other traits constant, and improves the comparability among ecosystems with different plant species. The results will help us to get a more comprehensive understanding about this mutualistic interaction between rodent and plant seed, and also provide us an important implication about the evolution of both seed traits and rodents foraging behavior.

啮齿动物对不同性状植物种子的取食和散布偏好对于植物幼苗建成、种群空间分布、群落结构和多样性维持具有重要意义。然而，当前研究大都仅选取某一生态系统中一种或几种植物以及取食和散布其种子的动物作为研究对象，由于所选动植物种类及其所处生境存在差异，不少重要问题至今没有统一结论。本研究拟选取热带雨林、亚热带中山湿性常绿阔叶林和亚高山针叶林三种森林生态系统，以野外调查、围栏操控和笼养饲喂三种实验方法为基础，以自然植物种子和创新性人工种子为材料，比较不同生态系统中啮齿动物对不同性状种子的选择偏好和不同性状的植物种子被取食和散布以及幼苗建成的差异，并结合各森林样地内植物种子性状和啮齿动物取食不同种子后的生理差异，探讨两者间互惠关系对种子性状和啮齿动物行为特征进化的影响及生态意义。本研究有助于我们进一步认识这种互惠关系在各森林生态系统多样性和稳定性上的作用，为生物多样性的保护和生态系统的维持提供科学依据。

啮齿动物对不同性状植物种子的取食和散布偏好对于植物幼苗建成、种群空间分布、群落结构和多样性维持具有重要意义。然而，当前研究大都仅选取某一生态系统中一种或几种植物以及取食和散布其种子的动物作为研究对象，由于所选动植物种类及其所处生境存在差异，不少重要问题至今没有统一结论。本研究通过选取热带雨林、亚热带中山湿性常绿阔叶林和亚高山针叶林三种森林生态系统，以野外调查、围栏操控和笼养饲喂三种实验方法为基础，以自然植物种子和创新性人工种子为材料，比较了不同生态系统中啮齿动物对不同性状种子的选择偏好和不同性状的植物种子被取食和散布以及幼苗建成的差异，并结合各森林样地内植物种子性状和啮齿动物取食不同种子后的生理差异，探讨了两者间互惠关系对种子性状和啮齿动物行为特征进化的影响及生态意义。结果表明啮齿动物对各个主要种子性状的选择偏好强度在不同的森林生态系统内存在显著差异，而这种差异进一步造成了不同生态系统内的种子性状和幼苗更新差异。本研究有助于我们进一步认识这种互惠关系在各森林生态系统多样性和稳定性上的作用，为生物多样性的保护和生态系统的维持提供科学依据。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，申请者及其合作者共发表SCI论文8篇(4篇第一标注，4篇第二标注)。同时，在本项目的支持下，申请者培养硕士研究生3名（其中两名已顺利毕业，另外一名现已转为硕博连读）。