全 文 :滇青冈和高山栲种子昆虫寄生及其对种群更新的影响∗
王崇云1ꎬ 朱 峰1ꎬ2ꎬ 张智英1ꎬ 和兆荣3ꎬ 李小双1ꎬ4ꎬ 欧光龙1ꎬ5ꎬ 向 伶1ꎬ6
(1 云南大学生态学与地植物学研究所ꎬ 云南 昆明 650091ꎻ 2 广西玉林市农业信息中心ꎬ 广西 玉林 537000ꎻ
3 云南大学生命科学学院ꎬ 云南 昆明 650091ꎻ 4 国家林业局昆明勘察设计院ꎬ 云南 昆明 650216ꎻ
5 西南林业大学国家林业局西南地区生物多样性保育重点实验室ꎬ 云南 昆明 650224ꎻ
6 云南国土资源职业学院ꎬ 云南 昆明 650217)
摘要: 对昆明西山地区滇青冈 (Cyclobalanopsis glaucoides) 和高山栲 (Castanopsis delavayi) 种子 (坚果)
虫蛀率在两个年份、 整个落种期和山坡不同部位的变化情况进行研究ꎬ 结果表明: ① 寄生于滇青冈种子
内的象甲为青冈象 (Curculio megadens) 和 Curculio sp.ꎬ 寄生于高山栲种子内的象甲是 Curculio sp. 和剪枝
象 (Cyllorhynchites sp.)ꎻ ② 滇青冈样地的虫蛀率为 24 84%~27 60%ꎬ 样地间无显著差异ꎬ 两年间的平均
虫蛀率亦无显著差异ꎻ 高山栲样地间虫蛀率为 17 94%~ 26 55%ꎬ 有显著差异性ꎬ 两年间的平均虫蛀率也
有显著差异ꎮ ③ 高山栲的下落种子虫蛀率随时间逐步下降ꎬ 9月和 10月中下旬出现两个虫蛀率的高峰期ꎻ
高山栲种子内寄生的昆虫落地后即入土化蛹ꎬ 滇青冈落地种子内的寄生昆虫在初期会滞留一段时间ꎻ ④
虫蛀率与林下实生苗数量无显著相关性ꎬ 实生苗多集中在大树周围以及草本层植物较丰富的小生境ꎮ
关键词: 滇青冈ꎻ 高山栲ꎻ 象甲ꎻ 虫蛀率ꎻ 幼苗补充
中图分类号: Q 948 文献标识码: A 文章编号: 2095-0845(2014)05-629-10
Parasitism in Acorns of Cyclobalanopsis glaucoides and Castanopsis
delavayi (Fagaceae) and Its Impact on Population Regeneration
WANG Chong ̄Yun1ꎬ ZHU Feng1ꎬ2ꎬ ZHANG Zhi ̄Ying1ꎬ HE Zhao ̄Rong3ꎬ
LI Xiao ̄Shuang1ꎬ4ꎬ OU Gaung ̄Long1ꎬ5ꎬ XIANG Ling1ꎬ6
(1 Institute of Ecology and Geobotanyꎬ Yunnan Universityꎬ Kunming 650091ꎬ Chinaꎻ 2 Yulin Agricultural Information Centerꎬ
Yulin 537000ꎬ Chinaꎻ 3 School of Life Scienceꎬ Yunnan Universityꎬ Kunming 650091ꎬ Chinaꎻ 4 China Forest Exploration
and Design on Kunmingꎬ Kunming 650216ꎬ Chinaꎻ 5 Key Laboratory of Biodiversity Conservation in Southwest China
of the State Forest Administrationꎬ Southwest Forestry Universityꎬ Kunming 650224ꎬ Chinaꎻ
6 Yunnan Land Resources Vocational Collegeꎬ Kunming 650217ꎬ China)
Abstract: Insect predation on oak trees played an important role in population regeneration and seed dispersal. In ̄
sect infestation on the acorns of Cyclobalanopsis glaucoides and Castanopsis delavayi were compared between the plots
at different slope position in two years at Xishan Mountainꎬ Kunmingꎬ China. We established three plots for each
tree species to observe seed rain and to collect seeds from early September to late Novemberꎬ covering whole seed
falling season. The results showed: 1) Parasitic insects in Cy glaucoides acorns were Curculio megadens Pelsue and
Zhang and Curculio sp. Within Ca delavayi acornsꎬ they were Curculio sp. and Cyllorhynchites sp. 2) Infestation
rates of Cy glaucoides were not significantly changed among plots (24 84%~27 60%) and in two years (25 47%
in 2005ꎬ and 27 11% in 2006). In contrastꎬ there were significant spatial and temporal variation for Ca delavayiꎬ
17 94% ~26 55% among plotsꎬ and 26 69% in 2005ꎬ and 16 90% in 2006. 3) Weevil ̄infested acorns were heter ̄
植 物 分 类 与 资 源 学 报 2014ꎬ 36 (5): 629~638
Plant Diversity and Resources DOI: 10.7677 / ynzwyj201413242
∗ 基金项目: 国家自然科学基金项目 (30960061和 31160080)
收稿日期: 2013-12-23ꎬ 2014-07-14接受发表
作者简介: 王崇云 (1971-) 男ꎬ 博士ꎬ 副教授ꎬ 主要从事进化生态学和植物生态学方面的研究ꎮ E ̄mail: cywang@ynu edu cn
ogeneous in falling time. Infestation rate reduced gradually among the falling acornsꎬ and there were two peaks of
weevil ̄infested acornsꎬ middle to late September and middle to late October. Retention time of larvae inside the fall ̄
en acorns of Cy glaucoides was longer than in Ca delavayi’ s. 4) Seedling recruitment may be related to insect pre ̄
dation. Howeverꎬ the weevil infestation rate was not significant related to the seedlings density among plots. There
were more seedlings around big trees and at sites with higher herb coverage.
Key words: Cyclobalanopsis glaucoidesꎻ Castanopsis delavayiꎻ Weevilꎻ Infestation rateꎻ Seedling recruitment
壳斗科 (Fagaceae) 植物是组成东亚常绿阔
叶或针阔混交林的主要树种 (陈焕镛和黄成就ꎬ
1998)ꎮ 壳斗科植物种子普遍具有较高的虫蛀率
(Brancoꎬ 2002ꎻ Crawley 和 Longꎬ 1995ꎻ Vander
Wallꎬ 2001ꎻ 费世民等ꎬ 2005ꎬ 2006ꎻ Leiva和 Fer ̄
na′ndez ̄Ale′sꎬ 2005ꎻ Miller 和 Schlarbaumꎬ 2005ꎻ
胡星明等ꎬ 2005ꎻ Xiao等ꎬ 2007)ꎬ 昆虫寄生于植
物种子内将损毁种子、 降低种子的活力并进而
影响到种群的自然更新 (Anderssonꎬ 1992ꎻ Bor ̄
chert等ꎬ 1989ꎻ 李宏俊和张知彬ꎬ 2001)ꎮ 北京
辽东栎 (Quercus liaotungensis) 的种子虫蛀率为
45 4%ꎬ 是影响辽东栎种群自然更新的关键因素
之一 (于晓东等ꎬ 2001)ꎮ 原生林和次生林中栲
树 (Castanopsis fargesii) 的虫蛀率都较高 (肖治
术等ꎬ 2001)ꎬ 分别为 31 58%和 66 67%ꎬ 对种
群更新产生较大压力ꎮ
目前认为ꎬ 壳斗科植物种子产量的周期性大
年理论揭示出一种可能的防御机制ꎬ 这与 “捕
食者饱和” ( predator satiation) 现象密切相关
( Janzenꎬ 1971ꎻ Silvertownꎬ 1980ꎻ Kellyꎬ 1994ꎻ
Koenig等ꎬ 2002ꎻ 陈波等ꎬ 2003ꎻ Miller 和 Schlar ̄
baumꎬ 2005)ꎮ 但是ꎬ 非适应性的资源吻合假说
(Abrahamson和 Layneꎬ 2003)、 寄生昆虫的滞育
现象 (Menu 和 Debouzieꎬ 1993ꎻ Maeto 和 Ozakiꎬ
2003ꎻ Soula 和 Menuꎬ 2003ꎬ 2005ꎻ Fukumoto 和
Kajimuraꎬ 2011) 对周期性大年理论提出了质疑ꎬ
不应过分强调植物种子饱和机制对昆虫取食的抵
御作用 (Espelta等ꎬ 2009)ꎮ 例如ꎬ 辽东栎种子
生产小年的虫蛀率高于种子生产大年ꎬ 坡向和坡
位对种子虫蛀率有影响 (Yu 等ꎬ 2003)ꎬ 中坡位
的昆虫种类最多 (Yu等ꎬ 2010)ꎮ 因此ꎬ 种子产
量的年际变化并非惟一影响虫蛀率的因素ꎮ
昆明西山的半湿润常绿阔叶林是滇中高原的
地带性植被ꎬ 保存完好ꎬ 滇青冈 (Cyclobalanop ̄
sis glaucoides Schottky) 林和高山栲 (Castanopsis
delavayi Fr.) 林成片分布ꎬ 虫害造成 85 7%的滇
青冈种子损失 (苏文华等ꎬ 2001ꎬ 2002)ꎬ 预示
着昆虫寄生对种群更新有较大影响ꎮ 但不同树种
种子的寄生昆虫种类是什么ꎬ 是否有专性寄生现
象? 两种群落类型虫蛀率的时空变化特征如何?
种子产量与昆虫寄生之间的相关性如何? 本文旨
在探明滇青冈和高山栲种子的主要寄生昆虫种类ꎬ
二寄主植物被昆虫寄生种子下落的时空特征如何ꎬ
种子雨、 虫蛀率和现存实生苗间是否存在关联ꎮ
1 研究区概况
研究地西山地处 24°41′ ~ 25°26′ Nꎬ 102°21′
~ 102°54′ E 之间ꎬ 位于滇池西北岸ꎬ 昆明市西
部ꎮ 该地区气候属低纬度高原季风气候并受地形
起伏影响ꎬ 冬无严寒ꎬ 夏无酷暑ꎬ 年平均气温 12~
15 ℃ꎬ 最冷月平均气温 6 ℃以上ꎬ 最热月平均气
温 20 ℃以下ꎬ 气温年较差在 10 ℃左右ꎬ 月较差
11 ℃以上ꎬ 日较差最大为 15 ℃以上ꎬ 年≥10 ℃
活动积温为 2 600 ~ 5 300 ℃ꎬ 无霜期达 257 d 左
右ꎮ 年平均降雨量 900 ~ 1 200 mmꎬ 受北部湾、
孟加拉湾海面季风和青藏高原、 西伯利亚寒流
的影响ꎬ 有明显的干季和雨季ꎬ 年内各月降水差
异明显ꎬ 从 11 月到次年 4 月ꎬ 雨量仅占全年
10%ꎬ 5-10 月为雨季ꎬ 雨日雨量多ꎬ 降水量占
全年的 90%ꎮ 植被类型主要是以滇青冈、 高山栲
为优势的半湿润常绿阔叶林及以云南松 (Pinus
yunnanensis)、 华山松 ( P armardii) 和滇油杉
(Keteleeria evelyniana) 为优势的暖温性针叶林
(金振洲和彭鉴ꎬ 1998)ꎮ
2 研究方法
2 1 野外调查
在昆明西山华亭寺至太华寺一段面向滇池一侧ꎬ 按
高、 中、 低海拔大致选取上、 中、 下坡位的滇青冈林和
高山栲林样地各 3块 (表 1)ꎬ 样地面积 20 m × 20 mꎬ 处
于森林内部ꎬ 尽量避免游人干扰ꎬ 样地群落的乔木层郁
036 植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 36卷
表 1 滇青冈林和高山栲林调查样地概况
Table 1 Plots situation of Cyclobalanopsis glaucoides and Castanopsis delavayi
群落类型
Community types
样地编号
Plot code
地点
Locality
群落高度
Community height / m
海拔
Altitude / m
坡向
Aspect / °
坡度
Slope gradient / °
滇青冈林 D1 苏家村后山 18 1 910 SE85 30
Cyclobalanopsis glaucoides D2 华亭寺 18 2 040 NW60 20
Forest D3 华亭寺后山 12 2 190 NW60 10
高山栲林 G1 苏家村后山 20 1 920 NE25 10
Castanopsis delavayi G2 苏家村后山 16 2 010 NE75 10
Forest G3 太华小亭上方 12 2 150 NW60 20
闭度大于 80%ꎮ 在每块样地中间隔 5 m 系统设置 12 个
1 m × 1 m固定样方ꎬ 从每年 9月上旬开始间隔 5日连续
收集 2005年和 2006 年的下落种子 (坚果)ꎬ 持续到 11
月中旬无种子下落后结束ꎮ 2006年ꎬ 以 1 m × 1 m固定样
方为中心ꎬ 统计调查周围 5 m × 5 m 范围内的实生苗株
数ꎬ 计算实生苗密度ꎮ
2 2 寄生昆虫种类
于 2006年 1月将 2005 年从 6 个样地内收集的种子
中随机选取 100粒无虫孔的种子ꎬ 放入 9 cm × 20 cm 标
本瓶中ꎬ 瓶内装有经高温处理的土壤ꎬ 土壤厚度 15 cmꎬ
然后用纱布将瓶口盖住ꎬ 以免羽化的成虫逃逸ꎮ 定期观
察记录成虫羽化出土时间和数量ꎮ 实验中得到的成虫标
本寄往中国科学院动物研究所ꎬ 由张润志研究员鉴定ꎮ
2 3 虫蛀率
在 2005年和 2006年分别将样地内各样方中的种子
取回ꎬ 室温放置两个月ꎬ 首先以有无虫孔为依据初步统
计种子的虫蛀率ꎬ 对所有种子进行解剖证实ꎬ 并确定种
子受损程度和部位ꎬ 记录最终观察结果ꎬ 方法参见于晓
东等 (2001)ꎮ
2 4 下落种子被昆虫寄生的时间异质性分析
从 2006年 9月 11日清理 1 m × 1 m固定样方ꎬ 而后
开始每 5天收集一次下落的种子ꎬ 持续到 11 月 10 日ꎮ
收集的种子每 5天记录一次新出幼虫的数量 (以有虫孔
种子数为准)ꎬ 连续记录两个月直至种子下落结束ꎮ 统
计分析滇青冈和高山栲各样地下落种子的虫蛀率和寄生
昆虫离开种子的时间动态ꎮ
2 5 昆虫寄生与种群更新
每个样地内的 12个小样方均匀分布ꎬ 相距 5 mꎬ 以
小样方内的种子雨密度、 虫蛀率及实生苗密度代表 5 m ×
5 m网格样方内的种子雨密度、 虫蛀率及实生苗密度ꎮ
各样方位置、 样地边界以及样地调查时记录的树木的坐
标位置、 胸径、 基径、 冠幅等信息采用 ArcView 3 3 制
图 (图 1)ꎬ 转换成矢量格式的 5 m × 5 m网格图层ꎮ
2 6 统计分析
统计分析软件采用 SPSS 13 0ꎮ
采用 T检验对不同年份下落种子的虫蛀率进行分析ꎬ
以确定种子虫蛀率在年际间是否有差异ꎻ 使用最小显著
差数法 (Least ̄significant differenceꎬ LSD) 进行样地间虫
蛀率的方差分析ꎬ 以确定虫蛀率在坡位间是否存在差异
性 (Yu等ꎬ 2003)ꎮ
以实生苗密度为因变量ꎬ 种子雨平均密度、 平均虫
蛀率、 株数和冠幅的重叠程度 4 项指标为自变量进行逐
步回归分析ꎬ 对平均虫蛀率和种子雨平均密度以及平均
虫蛀率和实生苗密度分别进行相关分析ꎮ
3 结果分析
3 1 寄生昆虫
2006年培养获得了寄生昆虫ꎬ 寄生于滇青
冈种子内的昆虫有青冈象 (Curculio megadensꎬ
Pelsue 和 Zhangꎬ 2003) 和 Curculio sp. (图 2)ꎬ
Curculio sp. 所占比例较少ꎮ 高山栲种子内羽化
的寄生昆虫为 Curculio sp. 和剪枝象 (Cyllorhyn ̄
chites sp.ꎬ 图 2)ꎬ 二者的寄生率比较接近ꎮ Cur ̄
culio sp. 在滇青冈与高山栲的种子中均发现ꎬ 但
对高山栲种子的为害更重ꎮ 青冈象成虫羽化出土
时间为 7月中旬至 9月初ꎬ 共羽化 7头ꎻ 而 Cur ̄
culio sp. 成虫的出土时间为 5 月末至 7 月中旬ꎬ
共羽化 6头ꎬ 二者出土时间均持续约 45 dꎮ 剪枝
象共羽化 4头ꎮ
除种类差异外ꎬ 寄生昆虫在下落种子中的滞
留时间也不相同ꎬ 分前后 2个月ꎬ 比较种子雨前
期和后期寄生象甲在下落种子中的滞留时间差异
(图 3)ꎮ 滇青冈第二月下落种子内寄生昆虫幼虫
大部分都要在种子内滞留 15~40 dꎬ 而第一月下
落种子内寄生昆虫幼虫数随滞留时间延长而迅速
下降 (图 3: A)ꎮ 高山栲第二月下落种子内寄
生昆虫幼虫需在种子内滞留 20余天 (图 3: B)ꎮ
1365期 王崇云等: 滇青冈和高山栲种子昆虫寄生及其对种群更新的影响
图 1 样地上层树冠及滇青冈和高山栲实生苗分布
D1 ̄3. 滇青冈林ꎻ G1 ̄3. 高山栲林ꎮ 图中数字表示实生苗密度 (个体数 / m2)ꎬ 实线圈表示滇青冈
或高山栲的冠幅ꎬ 虚线圈表示其他树种的冠幅
Fig 1 Canopy cover and seedling distribution in the plots
D1 ̄3. Cyclobalanopsis glaucoides forestꎻ G1 ̄3. Castanopsis delavayi forest. Numbers were seedlings density ( individuals / m2)ꎻ
Solid lines were tree crowns of Cy glaucoides or Ca delavayiꎻ Dash lines were others tree’s crowns
236 植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 36卷
图 2 寄生于滇青冈和高山栲种子中的象甲ꎮ A. 青冈象ꎻ B. Curculioꎻ C. 剪枝象
Fig 2 Weevils species in the acorns of Cyclobalanopsis glaucoides and Castanopsis delavayi
A. Curculio megadens Pelsue and Zhangꎻ B. Curculio sp.ꎻ C. Cyllorhynchites sp.
图 3 前后两月种子内昆虫幼虫在种子落地后的滞留时间ꎮ A. 滇青冈ꎻ B. 高山栲
Fig 3 The period of larva stagnate in acorn after it falls to the ground in two months
A. Cyclobalanopsis glaucoidesꎻ B. Castanopsis delavayi
寄生于高山栲种子内的昆虫幼虫大部分在种子落
地后就立即钻孔而出并入土化蛹ꎬ 而寄生于滇青
冈种子内的昆虫幼虫大部分在种子落地后继续滞
留一段时间才钻孔、 入土化蛹ꎮ
3 2 虫蛀率的时空异质性
滇青冈在 2005年与 2006年的种子密度分别
为 118 6个 / m2和 154 5 个 / m2ꎬ 高山栲这两年的
种子密度分别为 108 2 个 / m2和 149 5 个 / m2ꎬ 两
种寄主植物的种子产量均是 2006 年大于 2005
年ꎮ 2005年和 2006年滇青冈种子的虫蛀率分别
为 25 47%和 27 11%ꎬ 无显著差异 ( t = -0 808ꎬ
P= 0 422)ꎬ 各样地的虫蛀率在两年间也无显著
差异 (图 4: A)ꎻ 高山栲种子两年间的虫蛀率分
别为 26 69%和 16 90%ꎬ 差异极显著 ( t = 4 768ꎬ
P<0 01)ꎬ 并且 G1、 G2 两样地两年间的虫蛀率
存在极显著差异 (G1 t = 3 819ꎬ P<0 01ꎻ G2 t =
4 551ꎬ P<0 01ꎻ 图 4: B)ꎮ
综合两年数据进行比较ꎬ D1、 D2、 D3 样地
的滇青冈种子虫蛀率分别为 27 60%、 24 84%和
26 44%ꎬ 样地间无显著差异 (F = 0 619ꎻ d f.
= 2ꎬ 69ꎻ P=0 542ꎻ 图 4: A)ꎻ 而 G1、 G2、 G3样
地的高山栲种子虫蛀率分别为 20 91%、 17 94%
和 26 55%ꎬ 存在极显著差异 (F=5 177ꎻ d f.=2ꎬ
69ꎻ P<0 01)ꎬ 其中 G1样地与 G3样地之间 (P<
0 05) 以及 G2 样地与 G3 样地之间 (P<0 01)
差异都非常显著ꎬ 但 G1样地与 G2样地之间无显
著差异 (P= 0 278)ꎬ 即 G3样地种子的虫蛀率明
显高于 G1、 G2样地种子的虫蛀率 (图 4: B)ꎮ
3365期 王崇云等: 滇青冈和高山栲种子昆虫寄生及其对种群更新的影响
滇青冈和高山栲种子雨的持续时间都比较
长ꎮ 本研究自 9 月 11 日起连续收集了 2 个月的
下落种子ꎮ 滇青冈林和高山栲林中下落种子虫蛀
率的时间动态见图 5ꎮ 滇青冈和高山栲下落种子
的虫蛀率逐步下降ꎬ 其时间动态趋势基本一致ꎬ
但各时段滇青冈下落种子的虫蛀率均高于高山栲
种子ꎮ 其中ꎬ 在 9 月中下旬和 10 月中下旬出现
高峰ꎬ 而后逐步下降 (图 5)ꎮ
图 4 两年间 3个样地种子虫蛀率差异分析ꎮ A. 滇青冈ꎻ B. 高山栲
∗ 表示两年间差异显著 ( t ̄testꎬ P<0 05)ꎬ 同一年份相同字母表示样地间差异不显著 (ANOVAꎬ LSDꎬ P<0 05)
Fig 4 Infested rate of acorns among three plots between 2005 and 2006. A. Cyclobalanopsis glaucoidesꎻ B. Castanopsis delavayi
∗ Variation between years were significant ( t ̄testꎬ P<0 05)ꎻ Same latters were no significant
variation between plots (ANOVAꎬ LSDꎬ P<0 05)
图 5 滇青冈和高山栲下落种子虫蛀率动态
滇青冈—三角 (均值) 虚线 (标准差)ꎻ 高山栲—方形 (均值) 实线 (标准差)
Fig 4 The rate of insect parasites in acorns during seed rain season
Cyclobalanopsis glaucoides—triangle (average) and vertical dash lines (STD)ꎻ Castanopsis delavayi—
square (average) and vertical solid lines (STD)
436 植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 36卷
3 3 实生苗与昆虫寄生的关系
回归分析结果表明ꎬ 种子雨平均密度、 平均
虫蛀率、 宿主植物株数和冠幅重叠程度 4个被选
择的自变量经过逐步回归过程后只有种子雨平均
密度进入了回归方程ꎮ 回归方程为
YD = 1 094+0 006XD
式中: YD为滇青冈实生苗密度ꎬ XD为滇青
冈种子雨平均密度
YG = 0 07+0 016XG
式中: YG为高山栲实生苗密度ꎬ XG为高山
栲种子雨平均密度
R2值及修正的 R2值显示ꎬ 这两个方程的拟
合度并不好ꎮ 对实生苗密度与种子雨平均密度进
行相关分析ꎬ 二者显著相关 (滇青冈 R2 = 0 610ꎬ
P<0 01ꎻ 高山栲 R2 = 0 671ꎬ P<0 01)ꎮ
两年的平均虫蛀率与种子雨平均密度之间的
相关性并不显著ꎬ 说明寄生昆虫并不会倾向于选
择种子产量更高的植株产卵ꎮ 2005 年的平均虫
蛀率与 2006年的实生苗密度之间的相关性也不
显著ꎬ 表明实生苗的分布是由其他因子决定而与
平均虫蛀率的关系不大ꎮ 实生苗更多地分布在冠
幅较大的植株周围 (图 1)ꎬ 而且实生苗较多的
样方多是草本层植物较丰富的小生境 (层盖度
80%以上)ꎬ 实生苗较少的样方多位于地表裸露
的地段ꎮ
4 讨论
4 1 寄生昆虫
Desouhant (1998) 和 Debouzie 等 (2002) 对
Curculio elephas Gyll. 进行的研究表明象甲种群
大小非常依赖资源 (用于产卵的种子、 成虫补
充营养的食物) 的数量与质量ꎮ 寄生于滇青冈
种子内的 Curculio sp. 羽化出土时间早于青冈象ꎬ
两种成虫共存的时间不长ꎬ 这样就有效地避免了
对适于产卵的优质种子和食物的竞争ꎮ Curculio
sp. 主要寄生于高山栲种子ꎬ 而对滇青冈种子的
为害较轻ꎬ 这可能与滇青冈种子内单宁含量远高
于高山栲种子 (谢碧霞和谢涛ꎬ 2002) 有关ꎬ 即
Curculio sp. 可能还未像青冈象那样适应这类防
御性的次生代谢产物ꎮ 研究中发现高山栲种子的
败育率较高 (51 21%)ꎬ 这可能使其寄生昆虫在
营养补充及产卵等关键时期无法找到足够的资
源ꎬ 从而逃避了寄生ꎬ 当然也可能是昆虫寄生导
致种子败育ꎬ 无论如何都是一种防御策略ꎮ 滇青
冈以提高种子内单宁含量来抑制寄生昆虫的危
害ꎬ 则是一种化学防御策略ꎮ
前后两月收集的种子内寄生昆虫幼虫在种子
下落后滞留时间有所差异ꎬ 且前后两个月中主要
的入土化蛹昆虫的种类不同ꎮ 滇青冈种子内寄生
昆虫的幼虫入土化蛹时间在前后两月的巨大差异
可能与 Curculio sp. 和青冈象 (Curculio megadens
Pelsue and Zhang) 的成虫共存时间较短有关ꎮ
Curculio sp. 成虫的出现时间先于青冈象一个多
月ꎬ 若两者的卵历期和幼虫历期相似ꎬ 则后者幼
虫成熟时间也应比前者晚一个多月ꎮ 因此ꎬ 前一
个月的滇青冈种子里有较多的 Curculio sp. 而后
一个月的滇青冈种子里主要是青冈象ꎮ 剪枝象
(Cyllorhynchites sp.) 的成虫出现盛期也很可能
晚于 Curculio sp.ꎬ 导致后一个月的高山栲种子里
有更多的剪枝象ꎮ 滇青冈下落种子内寄生昆虫幼
虫在种子落地后要在种子内滞留一段时间后才入
土化蛹ꎬ 高山栲后一个月下落种子内的寄生昆虫
中明显有一部分也要在种子内滞留一段时间才入
土化蛹ꎬ 这也是剪枝象幼虫的特性ꎮ 滇青冈和高
山栲下落种子有两个寄生昆虫数的高峰期ꎬ 反映
出不同时期下落种子内寄生昆虫种类的差异ꎮ
4 2 虫蛀率及其时空异质性
在本研究中ꎬ 滇青冈和高山栲种子的虫蛀率
低于其他研究结果 (苏文华ꎬ 2002ꎻ 费世民等ꎬ
2006)ꎬ 这可能有两个原因: ① 滇青冈和高山栲
在 2005年和 2006年均有较高的种子雨密度ꎮ 费
世民等 (2005ꎬ 2006) 在攀枝花对高山栲进行研
究时ꎬ 发现其种子雨密度为 2 3 ~ 2 8 个 / m2ꎬ 远
低于本研究中高山栲的种子雨密度ꎮ 苏文华等
(2001ꎬ 2002) 对昆明西山的滇青冈进行研究时
未记录种子雨大小ꎮ 植株结实量与虫蛀率具有负
相关 (Miller和 Schlarbaumꎬ 2005)ꎮ 本研究的结
果是种子结实多的年份里虫蛀率较低ꎬ 这与壳斗
科植物种子产量的周期性大年理论预测结果相
符ꎬ 但本研究的数据还不足以验证周期性大年理
论ꎮ ② 样地的位置效应ꎮ Lo′pez ̄Barrera 和 New ̄
ton (2005) 对墨西哥南部恰帕斯州 3 种栎属植
物 (Quercus crassifoliaꎬ Q rugosa 和 Q laurina)
的研究表明ꎬ 种子在不同生境 (林内、 林缘及
5365期 王崇云等: 滇青冈和高山栲种子昆虫寄生及其对种群更新的影响
草地) 有着不同的虫蛀率和成苗率ꎬ 虫蛀率在
林内高于林缘而林缘又高于草地ꎬ 成苗率则在草
地最高而林内与林缘相似ꎮ Orrock 等 ( 2003)
在美国南卡罗来纳进行的研究也强调边界效应对
不同类群动物取食的影响ꎬ 即鼠类更多地在草
地、 林缘及廊道附近取食植物种子而无脊椎动物
更多地在斑块内部取食植物种子ꎮ 本研究样地处
于风景名胜区ꎬ 样地选择已尽量避开了人为干
扰ꎬ 但仍不可能完全排除潜在影响ꎮ
此外ꎬ 种子虫蛀率还受其他因素影响ꎮ 较
大的种子质量、 较高的单宁含量和秋季萌发是种
子抵御昆虫寄生的重要适应策略 (Vander Wallꎬ
2001ꎻ Xiao 等ꎬ 2007)ꎮ Desouhant (1998) 认为
象甲在产卵时是依据种子质量来选择产卵种子ꎬ
Maeto和 Ozaki (2003) 亦证明 Quercus crispula种
子的虫蛀率与种子雨密度之间没有显著的相关
性ꎮ 滇青冈和高山栲种子虫蛀率与种子雨密度之
间无显著相关性ꎬ 推测种子质量是重要的因素之
一ꎮ Yu等 (2003) 研究辽东栎 (Q liaotungensis)
被昆虫寄生种子下落的时空异质性时ꎬ 发现种子
产量的高低和坡位对辽东栎的种子虫蛀率有明显
影响ꎮ 种子产量低的年份虫蛀率差异显著ꎬ 种子
产量高的年份差异不显著ꎮ 滇青冈在所调查的两
年内结实量均较高ꎬ 虫蛀率在两年间无显著差
异ꎮ 山坡上部的辽东栎种子比山坡下部的种子有
更高的虫蛀率ꎬ 高山栲上坡位样地种子的虫蛀率
亦明显高于中、 下坡位样地种子的虫蛀率ꎮ Yu
等 (2003) 认为这是因为位于山坡上部的样地
内树冠较低ꎬ 而象甲成虫的活动能力较弱ꎬ 更愿
意在树冠较低的山坡上部产卵ꎮ 本研究中上坡位
高山栲样地的群落高度也是最低的ꎮ
高山栲种子虫蛀率在不同年份间以及不同样
地间的显著差异可能与高山栲的物种特性有关ꎮ
高山栲种子有许多不同于滇青冈及栎属植物种子
的生物学和生态学特性ꎬ 高山栲种子有较高的败
育率、 较低的单宁含量、 种子翌年成熟等ꎮ
4 3 昆虫寄生与种群更新
本研究中ꎬ 2006年调查的实生苗与 2005 年
的种子平均虫蛀率无显著相关关系ꎮ 昆虫寄生损
毁种子ꎬ 但受损种子仍有一定活力并保持较高的
萌发率 (Branco等ꎬ 2002ꎻ Hou等ꎬ 2010)ꎮ 圣栎
(Quercus ilex subsp. ballota) 昆虫寄生种子的活
力降低 15% (Leiva 和 Ferna′ndez ̄Ale′sꎬ 2005)ꎬ
红栎 (Quercus rubra) 象甲寄生的种子仍有 26%
的萌发率 (Lombardo 和 McCarthyꎬ 2009)ꎮ 这样
看来ꎬ 高的虫蛀率可能不是影响滇青冈和高山栲
种群更新的主要因素ꎮ
昆虫寄生后的后续生态过程对种群动态也有
较大影响ꎮ 比如ꎬ 昆虫寄生后会影响脊椎动物取
食和搬运种子时的选择取向ꎬ 可出现两种情况:
① 脊椎动物对种子没有选择倾向ꎬ 寄生昆虫通
过控制种子的虫蛀率来影响种群更新 (Crawley
和 Longꎬ 1995)ꎻ ② 脊椎动物对好种子有选择倾
向ꎬ 即脊椎动物可以识别被昆虫寄生的种子
(Smallwood 等ꎬ 2001ꎻ Xiao 等ꎬ 2003ꎻ Muñoz 和
Bonalꎬ 2008ꎻ Perea 等ꎬ 2012)ꎬ 这样昆虫寄生将
加大对种子库的压力ꎬ 不利于种群更新 (肖治
术等ꎬ 2001)ꎮ
成年高大植株具有更高的种子产量可能是实
生苗更多的集中在大树周围的原因之一ꎬ 实生苗
密度与种子雨平均密度通常呈正相关ꎮ 另外ꎬ 群
落微环境差异也是重要的原因ꎬ 落到灌木、 草本
植物较丰富地点的种子更有可能躲过脊椎动物取
食而顺利长成幼苗 (肖治术等ꎬ 2001ꎻ Go′mez
等ꎬ 2003)ꎮ
5 结论
(1) 滇青冈和高山栲种子内的寄生象甲种类
不完全相同ꎬ 滇青冈为青冈象 (Curculio megadensꎬ
Pelsue and Zhangꎬ 2003) 和 Curculio sp.ꎬ 高山栲
种子内为 Curculio sp. 和剪枝象 (Cyllorhynchites
sp.)ꎮ
(2) 滇青冈种子的虫蛀率两年间 (2005-2006
年) 和样地间无显著差异ꎻ 高山栲种子虫蛀率
在两年间差异极显著ꎬ 且样地间的虫蛀率亦存在
极显著差异ꎬ 海拔高群落高度低的高山栲群落虫
蛀率较高ꎮ
(3) 滇青冈下落种子内寄生象甲的滞留时间
要长于高山栲ꎬ 高山栲种子内的寄生幼虫多落地
后即入土化蛹ꎮ 滇青冈种子雨前期种子内的幼虫
滞留时间长于种子雨后期ꎮ
(4) 种子虫蛀率与种子雨密度、 实生苗无显
著相关性ꎻ 实生苗密度与种子雨密度显著相关ꎬ
大树周围和草本层盖度大的地段实生苗数量多ꎮ
636 植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 36卷
致谢 本研究采集的象甲标本由中国科学院北京动物所
张润志研究员鉴定ꎮ
〔参 考 文 献〕
陈焕镛ꎬ黄成就ꎬ 1998. 中国植物志 第 22卷 [M]. 北京:科学出
版社
金振洲ꎬ 彭鉴ꎬ 1998. 昆明植被 [M]. 昆明: 云南科技出版社
Abrahamson WGꎬ Layne JNꎬ 2003. Long ̄tern patterns of acorn pro ̄
duction for five oak species in xeric Florida uplands [J] . Ecolo ̄
gyꎬ 84 (9): 2476—2492
Andersson Cꎬ 1992. The effect of weevil and fungal attacks on the ger ̄
mination of Quercus robur acorns [J] . Forest Ecology and Man ̄
agementꎬ 50: 247—251
Borchert MIꎬ Davis FWꎬ Michaelsen J et al.ꎬ 1989. Interactions of
factors affecting seedling recruitment of blue oak ( Quercus
douglasii) in California [J] . Ecologyꎬ 70: 389—404
Branco Mꎬ Branco Cꎬ Merouani H et al.ꎬ 2002. Germination successꎬ
survinal and seedling vigour of Quercus suber acorns in relation to in ̄
sect damage [J]. Forest Ecology and Managementꎬ 166: 159—164
Chen B (陈波)ꎬ Song YC (宋永昌)ꎬ Da LJ (达良俊)ꎬ 2003. A
review on mast seeding studies [J] . Chinese Journal of Applied
Ecology (应用生态学报)ꎬ 14 (1): 117—120
Crawley MJꎬ Long CRꎬ 1995. Alternate bearingꎬ predator satiation
and seedling recruitment in Quercus robur L [ J] . Journal of E ̄
cologyꎬ 83: 683—696
Debouzie Dꎬ Desouhant Eꎬ Oberli F et al.ꎬ 2002. Resource limitation
in natural populations of phytophagous insects—A long ̄term
study case with the chestnut weevil [ J] . Acta Oecologicaꎬ 23:
31—39
Desouhant Eꎬ 1998. Selection of fruits for oviposition by the chestnut
weevilꎬ Curculio elephas [J] . Entomologia Experimentalis et Ap ̄
plicataꎬ 86: 71—78
Espelta JMꎬ Corte′s Pꎬ Molowny ̄Horas R et al.ꎬ 2009. Acorn crop
size and pre ̄dispersal predation determine inter ̄specific differ ̄
ences in the recruitment of co ̄occurring oaks [ J] . Oecologiaꎬ
161: 559—568
Fei SM (费世民)ꎬ He YP (何亚平)ꎬ Yang GY (杨灌英) et al.ꎬ
2005. Studies on seed rain dynamics of Castanopsis delavayi popu ̄
lation in the mountainous area in Panzhihua City [J] . Journal of
Sichuan Forestry Science and Technology (四川林业科技)ꎬ 26
(4): 1—8
Fei SM (费世民)ꎬ Peng ZH (彭镇华)ꎬ Yang DS (杨冬生) et al.ꎬ
2006. Seed rain and seed bank of Castanopsis delavayi populations
in mountainous area of Southwest Sichuan [ J] . Scientia Silvae
Sinicae (林业科学)ꎬ 42 (2): 49—55
Fukumoto Hꎬ Kajimura Hꎬ 2011. Effects of asynchronous acorn produc ̄
tion by co ̄occurring Quercus trees on resource utilization by acorn ̄
feeding insects [J]. Journal of Forest Researchꎬ 16: 62—67
Go′mez JMꎬ Garcı′a Dꎬ Zamora Rꎬ 2003. Impact of vertebrate acorn ̄
and seedling ̄predators on a Mediterranean Quercus pyrenaica for ̄
est [J] . Forest Ecology and Managementꎬ 180: 125—134
Hou Xꎬ Yi Xꎬ Yang Y et al.ꎬ 2010. Acorn germination and seedling
survival of Quercus variabilis: effects of cotyledon excision [ J] .
Annual of Forest Scienceꎬ 67: 711p1—p7
Hu XM (胡星明)ꎬ Cai YL (蔡永立)ꎬ Li K (李恺) et al.ꎬ 2005.
Spatial and temporal pattern of Castanopsis fargesii seed rain in
evergreen broad ̄leaved forest in Tiantong National Forest Park of
Zhejiangꎬ China [J] . Chinese Journal of Applied Ecology (应用
生态学报)ꎬ 16 (5): 815—819
Janzen DHꎬ 1971. Seed predation by animals [ J] . Annual Review of
Ecology and Systematics ꎬ 2: 465—492
Kelly Dꎬ 1994. The evolutionary ecology of mast seeding [J] . Trends
in Ecology and Evolutionꎬ 9 (12): 465—470
Koenig WDꎬ Knops JMHꎬ Carmen WJꎬ 2002. Arboreal seed removal
and insect damage in three California oaks [A]. USDA Forest
Service General Technical Reportꎬ PSW ̄GTR ̄184ꎬ 193—204
Leiva Mꎬ Ferna′ndez ̄Ale′s Rꎬ 2005. Holm ̄oak (Quercus ilex subsp.
ballota) acorns infestation by insects in Mediterranean dehesas
and shrublands Its effect on acorn germination and seedling emer ̄
gence [J] . Forest Ecology and Managementꎬ 212: 221—229
Li HJ (李宏俊)ꎬ Zhang ZB (张知彬)ꎬ 2001. Relationship between
animals and plant regeneration by seed Ⅱ. Seed predation ꎬ dis ̄
persal and burial by animals and relationship between animals
and seedling establishment [J] . Biodiversity Science (生物多样
性)ꎬ 9 (1): 25—37
Lo′pez ̄Barrera Fꎬ Newton Aꎬ 2005. Edge type effect on germination
of oak tree species in the Highlands of Chiapasꎬ Mexico [ J] .
Forest Ecology and Managementꎬ 217: 67—79
Lombardo JAꎬ McCarthy BCꎬ 2009. Seed germination and seedling
vigor of weevil ̄damaged acorns of red oak [J] . Canadian Jour ̄
nal of Forest Researchꎬ 39: 1600—1605
Maeto Kꎬ Ozaki Kꎬ 2003. Prolonged diapause of specialist seed ̄feed ̄
ers makes predator satiation unstable in masting of Quercus crispu ̄
la [J] . Oecologiaꎬ 137: 392—398
Menu Fꎬ Debouzie Dꎬ 1993. Coin ̄flipping plasticity and prolonged dia ̄
pause in insects: example of the chestnut weevil Curculio elephas
(Coleoptera: Curculionidae) [J]. Oecologiaꎬ 93: 367—373
Miller DRꎬ Schlarbaum SEꎬ 2005. Acorn fall and weeviling in a
Northern Red Oak seedling orchard [ J] . Journal of Entomologi ̄
cal Scienceꎬ 40 (1): 31—38
Muñoz Aꎬ Bonal Rꎬ 2008. Seed choice by rodents: learning or inherit ̄
ance? [J]. Behavioral Ecology and Sociobiologyꎬ 62: 913—922
Orrock JLꎬ Danielson BJꎬ Burns MJ et al.ꎬ 2003. Spatial ecology of
predator ̄prey interactions: corridors and patch shape influence
seed predation [J] . Ecologyꎬ 84 (10): 2589—2599
Pelsue FWꎬ Zhang Rꎬ 2003. A review of the genus Curculio from Chi ̄
na with descriptions of fourteen new species. Part IV. The Curcu ̄
lio sikkimensis (Heller) group (Coleoptera: Curculionidae: Cur ̄
7365期 王崇云等: 滇青冈和高山栲种子昆虫寄生及其对种群更新的影响
culioninae: Curculionini ) [ J] . The Coleopterists Bulletinꎬ 57
(3): 311—333
Perea Rꎬ Lo′pez Dꎬ Miguel AS et al.ꎬ 2012. Incorporating insect in ̄
festation into rodent seed dispersal: better if the larva is still in ̄
side [J] . Oecologiaꎬ 170: 723—733
Silvertown JWꎬ 1980. The evolutionary ecology of mast seeding in trees
[J]. Biological Journal of the Linnean Societyꎬ 14: 235—250
Smallwood PDꎬ Steele MAꎬ Faeth SHꎬ 2001. The ultimate basis of
the caching preferences of rodentsꎬ and the oak ̄dispersal syn ̄
drome: tanninsꎬ insectsꎬ and seed germination [ J] . American
Zoologistꎬ 41 (4): 840—851
Soula Bꎬ Menu Fꎬ 2003. Variability in diapause duration in the chest ̄
nut weevil: mixed ESSꎬ genetic polymorphism or bet ̄hedging?
[J] OIKOSꎬ 100: 574—580
Soula Bꎬ Menu Fꎬ 2005. Extended life cycle in the chestnut weevil:
prolonged or repeated diapause? [J] . Entomologia Experimentalis
et Applicataꎬ 115: 333—340
Su WH (苏文华)ꎬ Zhang GF (张光飞)ꎬ 2002. Dynamics of the
seed bank of Cyclobalanopsis glaucoides in Cyclobalanopsis glau ̄
coides forest on the Xishan Mountain in Kunming [J] . Acta Bo ̄
tanica Yunnanica (云南植物研究)ꎬ 24 (3): 289—294
Su WH (苏文华)ꎬ Zhang GF (张光飞)ꎬ Zhang C (张诚)ꎬ 2001.
Biological and ecological studies on seed germination of Cy ̄
clobalnopsis glaucoides [J] . Seed (种子)ꎬ 118: 29—31
Vander Wall SBꎬ 2001. The evolutionary ecology of nut dispersal
[J] . The Botanical Reviewꎬ 67 (1): 74—117
Xiao Zꎬ Harris MKꎬ Zhang Zꎬ 2007. Acorn defenses to herbivory from
insects: Implications for the joint evolution of resistanceꎬ toler ̄
ance and escape [ J] . Forest Ecology and Managementꎬ 238:
302—308
Xiao Zꎬ Zhang Zꎬ Wang Yꎬ 2003. Rodent′ s Ability to discriminate
weevil ̄Infested acorns: potential effects on regeneration of nut ̄
bearing plants [J]. Acta Theriologica Sinicaꎬ 23 (4): 312—320
Xiao ZS (肖治术)ꎬ Wang YS (王玉山)ꎬ Zhang ZB (张知彬)ꎬ
2001. Seed bank and the factors influencing it for three Fagaceae
species in Dujiangyan Regionꎬ Sichuan [J] . Biodiversity Science
(生物多样性)ꎬ 9 (4): 373—381
Xie BX (谢碧霞)ꎬ Xie T (谢涛)ꎬ 2002. Exploitation study of acorn
resources in China [J] . Journal of Central South Forestry Univer ̄
sity (中南林学院学报)ꎬ 22 (3): 37—41
Yu XD (于晓东)ꎬ Zhou HZ (周红章)ꎬ Luo TH (罗天宏) et al.ꎬ
2001. Insect infestation and acorn fate in Quercus liaotungensis
[J]. Acta Entomologica Sinica (昆虫学报)ꎬ 44 (4): 518—524
Yu XDꎬ Luo THꎬ Zhou HZꎬ 2010. Distribution of ground ̄dwelling
beetle assemblages (Coleoptera) across ecotones between natural
oak forests and mature pine plantations in North China [ J] .
Journal of Insect Conservationꎬ 14: 617—626
Yu XDꎬ Zhou HZꎬ Luo THꎬ 2003. Spatial and temporal variations in
insect ̄infested acorn fall in a Quercus liaotungensis forest in
North China [J] . Ecological Researchꎬ 18: 155—164
«植物遗传资源学报» 征订启事
«植物遗传资源学报» 是中国农业科学院作物科学研究所和中国农学会主办的学术期刊ꎬ 为中国
科技论文统计源期刊、 中国科学引文数据库来源期刊 (核心期刊)、 中国核心期刊 (遴选) 数据库收
录期刊、 中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊ꎬ 又被 «中国生物学文摘» 和中国生物学文献数
据库、 中文科技期刊数据库收录ꎮ 据中信所 2014 年期刊学术影响因子年报统计ꎬ «植物遗传资源学
报» 影响因子为 1 146 (综合影响因子 1 396)ꎬ 在全国农艺和园艺类期刊中排名第 5ꎬ 在全国 1998
种科技核心期刊中排名 157位ꎮ
报道内容为大田、 园艺作物ꎬ 观赏、 药用植物ꎬ 林用植物、 草类植物及其一切经济植物的有关植
物遗传资源基础理论研究、 应用研究方面的研究成果、 创新性学术论文和高水平综述或评论ꎮ 诸如ꎬ
种质资源的考察、 收集、 保存、 评价、 利用、 创新ꎬ 信息学、 管理学等ꎻ 起源、 演化、 分类等系统
学ꎻ 基因发掘、 鉴定、 克隆、 基因文库建立、 遗传多样性研究ꎮ
双月刊ꎬ 大 16开本ꎬ 196页ꎮ 定价 20元ꎬ 全年 120元ꎮ 各地邮局发行ꎮ 邮发代号: 82-643ꎮ 国内刊号
CN11-4996/ Sꎬ 国际统一刊号 ISSN1672-1810ꎮ 本刊编辑部常年办理订阅手续ꎬ 如需邮挂每期另加 3元ꎮ
地址: 北京市中关村南大街 12号 中国农业科学院 «植物遗传资源学报» 编辑部
邮编: 100081 电话: 010-82105794 010-82105796 (兼传真)
网址: www zwyczy cn E ̄mail: zwyczyxb2003@163 com zwyczyxb2003@sina com
836 植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 36卷