动物对植物种子散布效率的差异比较

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种子散布是指植物种子远离母树的过程,是植物更新的重要环节,直接影响植物种群更新和生物多样性维持。在以往的种子散布研究中,通常选取种子的被散布比例的高低和散布距离的远近等指标来评估动物对种子的散布效率,然而这些指标是分别衡量整个种子散布过程中的某一特定阶段,并不能从整体上探讨动物的种子散布作用对植物幼苗更新的影响。种子散布效率(SDE)这一概念的出现在很大程度上弥补了上述指标的不足,SDE同时包含种子散布数量和质量两个方面的指标,能够更为有效的评估动物对植物种子的散布作用。越来越多的学者已将SDE这一指标引入种子散布的相关研究中,然而,有关SDE在不同动物和植物类群系统性比较研究相对较少。针对这一问题,本研究开展了两部分研究工作:1)通过查阅已发表的相关文献进行数据整合,比较了不同动物类群的SDE差异及其与动物体重的相关性,并同时探讨了植物生活型、气候带以及SDE计算方法等因素对不同体重的动物类群SDE差异的影响;2)以啮齿动物-植物种子相互关系为研究对象,通过野外种子摆放实验,比较了啮齿动物对同域分布的三种壳斗科植物种子的散布效率差异,并同时探讨林冠开阔度对啮齿动物的种子散布效率的影响。主要研究结果如下:(1)通过谷歌学术对已发表的SDE相关文献进行搜索和数据整合,共计获取708条不同动物两两配对数据。结果表明不同动物类群间SDE存在显著差异,动物体重越大,SDE越高。(2)气候带和SDE计算方法对不同体重的动物类群SDE差异格局具有显著影响。在热带地区,动物体重越大,SDE越高;而在温带地区,动物体重对种子散布效率无显著影响。以种子散布比例或幼苗建成率计算SDE,动物体重与SDE呈正相关;而以种子存活比例计算SDE,动物体重对SDE无显著影响。植物生活型对不同体重的动物类群SDE差异无显著影响。(3)三种壳斗科植物种子野外摆放实验结果表明:2019年,木果柯种子被啮齿动物收获比例和被搬运比例均显著低于硬壳柯和顺宁厚叶柯,但木果柯种子被分散贮藏比例显著高于硬壳柯和顺宁厚叶柯,对于散布距离而言,硬壳柯显著远于顺宁厚叶柯;2020年,99.9%的实验种子被啮齿动物收获,收获率并未表现出显著种间差异,顺宁厚叶柯种子被搬运比例和散布距离显著高于木果柯和硬壳柯,分散贮藏比例在种间无显著差异。两年间,种子的散布效率均未展现出显著种间差异。(4)通过对3种壳斗科的45棵树的个体林冠开阔度测量表明,林冠开阔度具有显著个体间差异,并显著影响其树冠下的种子被啮齿动物取食和散布的格局。林冠开阔度越大,其树冠下种子被原地取食比例更低,而搬运比例更高,并且被搬运的距离更远。单株母树的林冠开阔度和种子散布效率之间无显著相关性。综上所述,本研究主要有以下两点结论:1)对于不同类群的种子散布者而言,体重越大,其种子散布效率越高,但这种相关性在不同气候带、植物生活型、SDE计算方法情况下而有所差异;2)同域分布的壳斗科植物种子尽管其被啮齿动取食和散布过程中的各个环节存在显著种间差异,并且受到林冠开阔度影响,但最终的散布效率在不同的种类间无显著差异,且不受林冠开阔度和年际间因素影响。
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