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东北主要林区森林五种啮齿动物共存机制研究

杨春文  
【摘要】: 本研究于2004年-2006年,在东北林区,以松鼠、花鼠、大林姬鼠、棕背鼠平和红背鼠平为主要对象,在三个不同的空间尺度上即物种地理分布的物理因子选择、生境选择;第三,在和物种在食物资源及其利用方式上研究同域森林啮齿动物的共存机制,为研究森林生态系统结构、功能及稳定机制、物种多样性保护和控制啮齿动物所造成的危害提供理论依据。 主要的研究内容与结果: 1.东北林区啮齿动物群落及分布规律。采用样方夹日法调查啮齿动物的数量,用聚类分析划分啮齿动物群落。东北林区森林啮齿动物群落以松鼠、花鼠、大林姬鼠、棕背鼠平和红背鼠平的不同组合构成的优势种群落为主体,大兴安岭北部以红背鼠平、棕背鼠平群落为主,大兴安岭南部和小兴安岭以棕背鼠平、红背鼠平(大林姬鼠)群落为主,长白山脉、完达山脉以大林姬鼠+棕背鼠平(黑线姬鼠)群落为主,群落分布规律由北向南的变化,表现为由北部的红背鼠平、棕背鼠平群落,向南经过棕背鼠平、红背鼠平群落和大林姬鼠、棕背鼠平群落直到大林姬鼠+黑线姬鼠群落,在长白山脉、千山山脉、完达山脉和小兴安岭林区,从典型森林植被区到疏林灌丛区,由棕背鼠平、大林姬鼠群落经过大林姬鼠、棕背鼠平群落演变成大林姬鼠、黑线姬鼠群落和黑线姬鼠、大林姬鼠群落。 主要种类的分布表现表现出随地理、地带性及生境不同而变化的规律性。温湿度决定大林姬鼠、红背鼠平、棕背鼠平的地理分布,红背鼠平为寒温带型物种,在大兴安岭北部寒温带的针叶林中为优势种。向南延伸的过程中,数量逐渐减少;棕背鼠平为典型的温带型物种,在针阔混交林带为优势种,向南、向北其适应能力逐渐减弱;大林姬鼠分布范围宽,为温带阔叶林带、针阔混交林带森林中分布较广泛的优势种,松鼠、花鼠广泛分布于整个东北林区。松鼠对森林乔木层的发育状况有强烈的依赖性,花鼠有较广的适应性。 2.生境选择。采用动物种群密度与生境中生态因子的相关性分析方法,结果大林姬鼠、红背鼠平、棕背鼠平适宜生境为天然针阔混交林,红背鼠平对寒温带的森林结构良好、草本层丰富的原始森林有强烈的选择性;棕背鼠平喜居于针阔混交林地带坡度平缓、草本植物丰富、地表枯枝落叶层丰厚的原始和次生针阔混交林;对退化的森林有很强的适应能力;大林姬鼠、红背鼠平、棕背平在地表裸露的森林中种群数量受到影响;花鼠广泛适应各种类型的森林生境:松鼠选择乔木层发育良好的森林。 3.食物选择及其种间竞争。通过采取胃内容物分析法和野外扣笼直接观察法,分析食性、计算食物生态位宽度和重叠指数研究啮齿动物食物选择及其种间竞争,松鼠、花鼠、大林姬鼠和红背鼠平对种子性食物利用重叠度较大,松鼠向着利用木本植物纤维性成分和真菌食物资源扩展,大林姬鼠和红背肝扩展利用地面上的动物性食物和纤维性食物,花鼠界于中间利用地上和地面的动物性食物和纤维性食物,棕背鼠平喜食植物纤维性成分,与红背鼠平重叠度较大,同时可以利用其它食物,种间在冬春季节食物竞争激烈。 4.巢区分布。采用标志重捕法和直接观察法研究空间利用方式,在垂直空间上,松鼠和花鼠分化为树栖、半树栖,大林姬鼠、红背鼠平、棕背鼠平选择地栖,水平空间的利用,花鼠、大林姬鼠、红背鼠平、棕背鼠平种间和种内重叠度很大。 5.资源利用时间生态位。采用标志重捕法和室内饲养观察法记录五种啮齿动物昼夜活动节律,计算活动时间生态位,研究资源利用时间方面的分化。结果是松鼠、花鼠白天活动,花鼠冬眠,大林姬鼠、红背鼠平、棕背鼠平以夜间活动为主。 6.生化表型与生态位分化:采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分离五种啮齿动物不同组织的乳酸脱氢酶同功酶、超氧化物歧化酶和血清蛋白,采用聚类分析方法分析结果为心脏、肾脏、肌肉的LDH同工酶,心脏、脑的SOD同工酶及血清蛋白表现为种间系统分类、与松鼠、花鼠树栖性有关,肝脏的LDH同工酶和SOD同工酶聚类结果完全一致,反应出种间食性的差别。肌肉和脑三种物质聚类结果反应动物的栖息类型和运动能力不同。 7.三点主要结论: (1)五种啮齿动物共存的条件:森林乔木层、灌木层、地表草本层和枯枝落叶层均适中的原始针阔混交林,食物条件丰富能够满足各种的需要,森林小生境湿润,其温湿度适宜,天敌的捕食压力小。生境中主要因子的改变,必然引起群落结构的变化。 (2)共存机制:种间机制,虽然各种在生理上形成了对取食不同类型食物的适应性特征,种间对食物选择有不同程度的重叠,为减少竞争,种间在活动空间和资源利用时间上出现了不同程度的生态位分化;夏秋季节,食物资源丰富,种间竞争较小,冬春季节由于食物匮乏,竞争激烈冬季,靠种内机制发挥作用,即冬季停止繁殖,采取短寿命对策,因此,冬季的严寒、捕食压力及食物匮乏淘汰掉种群的绝大多数个体,低密度度过冬季和春季,减少种间和种内食物竞争压力,使物种间能够在竞争激烈的季节共存,使群落结构保持相对稳定 (3)按照不同的空间尺度,研究种间关系,能够充分反应各个环境因子对物种的影响,提出了一个研究动物种间共存机制的新途径。


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