全 文 :松鼠贮食时对红松松塔的选择特征
梁振玲,戎 可* (东北林业大学野生动物资源学院,黑龙江哈尔滨 150040)
摘要 [目的]揭示松鼠贮食时对红松松塔的选择特征。[方法]通过样线调查的方法收集松鼠贮食时丢弃的松塔核,测量其长宽数据。
根据已经建立的松塔质量评价标准进行分析。[结果]无论在哪个贮食阶段,松鼠都倾向于选择较大的松塔贮藏,且将最大的松塔贮藏
在距离母树林 150 ~300 m的范围内。[结论]松鼠选择较大的松塔贮藏以降低贮藏能耗,获得最大的能量收益。
关键词 行为生态学;贮食行为;松鼠;红松;凉水保护区
中图分类号 S718. 69 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2013) 10 -04431 -02
Cone Selection of Eurasian Red Squirrels ( Sciurus vulgairs) Hoarding Behavior
Liang Zhen-ling et al ( College of Wildlife Resources,Northeast Forestry University,Harbin,Heilongjiang 150040)
Abstract [Objective] The research aims to reveal the Sciurus vulgaris’selectivity of Pinus koraiensis cones during hoarding pine seeds.
[Method]According to line-transect investigation,we collected and measured the data of length and width of the cone cores abandoned by Sci-
urus vulgaris while they hoarded. Then the obtained data were analyzed by quantitative evaluation standard that we previously established.
[Result]No matter in which hoarding phase,Sciurus vulgaris were apt to select the larger cones for storage and hoarded the largest cones with-
in 150 - 300 m away from the parent forest. [Conclusion]During hoarding pine seeds,Sciurus vulgaris selected the larger pine cones in order
to reduce energy consumption and gain the maximum energy incomes.
Key words Behavioral ecology; Hoarding behavior; Sciurus vulgaris; Pinus koraiensis; Liangshui Nature Reserve
基金项目 林业公益性行业科研专项( 200904012) 。
作者简介 梁振玲( 1986 - ) ,女,陕西榆林人,硕士研究生,研究方向:
野生动物生态学,E-mail: liangzhenlingling@ 163. com。* 通
讯作者,副教授,博士,硕士生导师,从事野生动物生态学与
动物行为学研究,E-mail: rongke@ nefu. edu. cn。
收稿日期 2013-03-11
松鼠(Sciurus vulgaris)是松鼠科(Sciuridae)树栖啮齿类
动物,广布于欧亚大陆,目前已记录超过 40 个亚种[1],我国
分布有其中 5个[2]。松鼠的贮食行为发达,通过分散贮藏行
为传播林木种子,在森林生态系统的天然更新中起着积极的
作用[3]。
红松(Pinus koraiensis)是国家Ⅱ级重点保护野生植物,主
要分布于亚洲东北部日本海西岸从朝鲜半岛经中国东北到
俄罗斯远东南部的三角地带。阔叶红松林是中国东北地带
性植被,分布区大致与长白山、小兴安岭山脉所延伸的范围
相一致[4]。红松种子的传播对动物有近乎绝对的依赖
性[5 -6],松鼠对红松种子的传播起着积极的作用[7]。松鼠在
贮食过程中,为了实现净能量收益的最大化[8],对贮藏对象
具有一定程度的选择[9]。该研究的目的在于探索松鼠如何
对红松松塔进行选择,研究松鼠对贮食对象的选择性,既有
助于深入理解松鼠对红松的更新作用,揭示动植物间的协同
进化关系[10],也将对制定和实施科学有效的松鼠和红松保
护计划具有重要意义。
1 材料与方法
1. 1 研究地概况 野外研究地点在黑龙江凉水国家级自
然保护区(128°4808″ ~ 128°5546″ E,47°0715″ ~ 47°1438″
N)。保护区总面积为 6 394 hm2,南北长 1 100 m,东西宽
6 250 m。保护区核心区 3 740 hm2,其中原始红松林面积
2 375 hm2。保护区全境地貌属于低山,地形北高南低,最高
峰为岭来东山,海拔约 707 m,位于保护区最北部,保护区最
低海拔为280 m,位于保护区最南部。相对高差一般在100 ~
200 m,平均坡度在 10° ~ 15°,最大坡度 40°。保护区地处中
纬大陆东岸,属温带大陆性季风气候,冬长夏短。保护区年
平均气温 -0. 3 ℃左右,年平均相对湿度 78%左右,年平均
降水量 676. 0 mm,年蒸发量 805. 4 mm,无霜期 100 ~120 d。
保护区地带性植被是以红松(Pinus koariensis)占优势的
针阔混交林,分为山地和谷地植被两大类。20世纪前半叶对
红松的“拔大毛”式的采伐,使处于不同演替阶段的原始阔叶
红松林被分割成大小不一的斑块。红松种子是松鼠最主要
的越冬食物,松鼠通过秋季大量贮藏红松种子来满足冬季食
物匮乏时其对能量和营养的需求[7,11]。
1. 2 松塔品质衡量标准的确定 为了选取能够衡量松塔品
质且易于测量的指标,笔者从人工打下的松塔堆中随机抽取
293个松塔测量以下指标,以分析松塔外形度量与种子量的
关系:①塔核长和塔核宽:剥去松塔的鳞片,使用精度为 0. 02
mm的千分尺测量塔核的最大长度和最大宽度;②每个松塔
的种子数;③种子总质量和塔核重:使用精度为 0. 2 g的便携
式电子秤测量。
1. 3 松鼠贮食对松塔的选择性 2008年 9月 18 日 ~ 11月
8日,在凉水自然保护区 16 和 19 林班沿东西方向均匀布设
10 条固定样线,每条样线长度1 500 m,样线间距150 m,覆盖
16和 19林班全境所有不同的林型。为了分析不同贮藏时期
松鼠对松塔的选择特征,将贮藏期分为初段、中段和末段 3
个阶段。调查分别设在 3 个阶段末期进行,时间分别为:①
2008年 9月 18 ~20日,基本为松鼠贮食期初段结束;②2008
年 10月 16 ~18 日,基本为松鼠贮食期中段结束;③2008 年
11月 6 ~8日,为全部贮食期结束。每次调查分别收集样线
上全部松鼠丢弃的塔核,记录塔核数量,分别测量塔核的长、
宽。每次调查测定完所需数据后,将塔核就地掩埋,以免影
响后续调查。
1. 4 数据分析方法 为满足正态分布假设,分析前将种子
数进行对数转换,其余数据使用原始数据。全部转换后的数
据经 Kolmogorov - Smirnov test检验符合正态分布。因此,采
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2013,41(10):4431 - 4432,4435 责任编辑 高菲 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.10.154
用单因子方差分析(One - way ANOVA)和 Tukey - Kramer
HSD多重比较进行数据的统计分析。
为了分析贮食距离对松鼠选择松塔的影响,将塔核数据
分为 4组:0 ~150 m、150 ~300 m、300 ~450 m和 >450 m。
为了选取合适的红松松塔质量测量标准,分别以单塔种
子数量、种子质量为因变量,以塔核长、塔核宽、二者的交互
为自变量,进行逐步线性回归,以最小 AIC为判定标准。
数据的统计分析使用 JMP 7. 02 (SAS Institute Inc.
2007)软件包。所有数据描述除特别说明外,均采用平均值
±标准误的方法,显著性水平为 0. 05。
2 结果与分析
2. 1 红松松塔质量判定标准 对抽样的 293个红松松塔的
测量结果表明,其松塔核长(99. 91 ± 0. 86)cm,宽(51. 67 ±
0. 22)cm,每个松塔结籽量(124. 3 ± 1. 9)粒,种子单粒重
(0. 593 3 ±0. 006 5)g。逐步线性回归分析的结果表明,塔核
长与单塔种子数量间有显著的线性关系。塔核长与 1 个松
塔种子数量可以用下式描述(R2 = 0. 35,GLM - General Fac-
torial ANOVA,F1,293 = 158. 27,P <0. 000 1) :
N =1. 32L -7. 43
式中:N为种子数量,L为塔核长。也就是说,塔核越长,相应
的产种子数量越多。
考虑到野外调查采集数据的方便与可行性,该研究仅用
塔核长来衡量松塔的产种子能力。
2. 2 松鼠贮食的松塔选择性 对松鼠丢弃的塔核进行分析
表明,松鼠丢弃的塔核显著长于对照松塔的塔核(One - way
ANOVA,F1,2098 = 28. 99,P < 0. 000 1;图 1、2) ,说明松鼠倾向
于选择较大的松塔贮藏。
注:样本量 a:n =494;b:n =804;c:n =255;d:n =1 553;e:n =293。
图 1 不同贮食时段松鼠贮藏松塔大小的差异
对不同时段松鼠丢弃的松塔分析表明,贮食初段和中段
丢弃的塔核显著长于末段(One - way ANOVA,F2,1 803 =
46. 88,P <0. 000 1;图 1) ,说明在可供选择的情况下,松鼠会
尽量选择较大的松塔进行贮藏。
对被松鼠丢弃在与红松母树林不同距离上的塔核分析
表明,距离母树 150 ~ 300 m范围内的塔核显著长于丢弃在
其他地方的塔核长度(One - way ANOVA,F3,1 802 = 30. 57,P <
0. 000 1;图 2)。综合以上结果表明,松鼠倾向于选择比较大
松塔进行贮食,而且将比较大的松塔贮藏在距离母树 150 ~
300 m的范围内,即贮藏在林缘和母树林内比较大的林隙内。
注:样本量 a:n =494;b:n =804;c:n = 255;d:n = 253;e:n = 1 806;
f:n =293。
图 2 不同贮食距离松鼠贮藏松塔大小的差异
3 结论与讨论
(1)松鼠贮藏红松种子时,总是先剥去松塔鳞片,然后叼
着带有种子的塔核,一边朝向巢树运动,一边在地面逐渐埋
藏松籽,建立贮点[11]。相对于种子来说,松鼠携带塔核表面
上看是做无用功,但由于松鼠没有颊囊,如果不携带塔核则
需要来回往返于取食地,移动成本非常大,不是最优的行为
策略[12]。另外,研究结果表明,松鼠贮食时选择的松塔个体
都比较大,较大的松塔不仅种子数量多,单粒种子的质量也
比较大。虽然携带这样的塔核会消耗松鼠更大的能量,但松
鼠在一次贮食过程中可以贮藏更多的松籽,获取更大的净能
量收益,这对于提高松鼠贮食效率是有利的,这一结果同时
也印证了取食优化假说[8]。
(2)在不同的贮食阶段,松鼠可供选择的松塔大小是不
同的。在贮食初期,由于松塔没有完全成熟,松鼠需要在选
择较大的松塔和选择成熟的松塔间进行权衡(trade - off) ,因
此这一时期松鼠对松塔的选择差异也比较大;在贮食中期,
松塔全部成熟,松鼠选择最大的松塔进行贮藏。但无论如
何,这 2个时期松鼠贮藏的松塔都显著大于对照组,也大于
贮食末期贮藏的松塔。其原因在于,随着时间的推移,红松
松塔被人为采收,树上余下的松塔不仅数量少,而且质量也
较差,松鼠只能从中选取较大的松塔进行贮藏。
(3)从不同贮食距离来看,丢弃在距母树 150 ~ 300 m距
离上的松塔是最大的,这意味在被松鼠传播到这个距离上的
红松种子质量是最好的。这个距离上有 2种情况,一种是红
松母树林内比较大的林隙斑块,另一种就是林缘。这一结果
与松鼠贮食生境选择的结果是一致的[7],即松鼠将最优质的
松籽贮藏在其越冬生境中[11],而这种生境恰恰在红松林外、
林缘和红松林窗中,这就解释了林窗和林缘出现比较密集的
更新苗的原因。这一结果说明了松鼠对于红松种子传播的
积极作用。
(4)从管理的角度讲,为了保证红松天然更新的种子库
需求,有必要延迟松塔的人工采摘时间,给松鼠传播红松种
子留出足够的时间。而目前的情况是松塔人工采摘时间越
来越提前,这必然会破坏红松的天然更新过程,值得警惕。
( 下转第 4435页)
2344 安徽农业科学 2013 年
测与室内分析相结合的方法,开展了对防护林建设技术的研究
工作,分析了各树种的生长和立地特点,为这些树种在暖温带
地区沙岸防护应用方面提供了依据。
5 树种选择的基本原则
沙质海岸地形复杂,岸段条件各异,形成了许多有典型
特色的生态环境,这对造林树种的选择和应用提出了新的要
求。通过认真科学地分析沿海区域生态环境特点和主要障
碍因子等,吸取国内外沿海防护林建设的成功经验,提出江
苏省沙质海岸防蚀耐盐树种选择的若干基本原则。
5. 1 适地适树,挖掘资源潜力 沙质海岸地形复杂,环境各
异,树种选择上要根据不同防护目的以及不同林种的要求坚
持适地适树原则,这也是一般性的原则。例如在沙质海岸盐
碱化严重的地区栽植如中山杉、美国白蜡(Fraxinus america-
na)等有很好的防护效果,另外水杉(Metasequoia glyptostrobo-
ides)、刺槐等也适宜在江苏沿海沙质海岸上生长,具有防护
作用。在此基础上,考虑到沙质海岸侵蚀严重,在营建防护
林考虑其防护效能的同时也应适当考虑栽植树种对土壤的
改良培肥等作用,充分发挥林木的防护作用与生态效应[12]。
例如刺槐的落叶分解及刺槐自身的固氮作用可以提高土壤
肥力,改良土壤理化性质,促进其他树种的生长。此外江苏
沿海沙质海岸分布着一些风景名胜区、湿地公园和森林公园
等,一些地区已被开辟为旅游胜地,因此在选择树种的同时
应突出沿海景观的特色,提高景观功能。总之,适地适树选
择树种对沙质海岸进行防护的同时,应适当发挥树种的生态
效益、景观功能等,充分挖掘树种资源的潜力。
5. 2 引进适生树种,兼顾灌木树种,丰富生物多样性 由于
立地条件等的限制,沿海沙质海岸造林树种相对较少,且林
相单一。如果只选用当地乡土树种进行造林,会产生病虫害
严重、抗性弱和管理不到位等问题,导致乡土树种的防护功
能下降,所以有必要适当地引进优良树种,同时注重当地乡
土树种资源的优化和管理,这样不仅可以丰富沙质海岸地区
的种质资源,还能显著提高林带的防护效能。
过去沙质海岸防护林树种的选择,往往偏重于高大乔木
树种,灌木树种易被忽视。随着实践经验的提高,人们逐渐
认识到灌木在防蚀护岸等方面的优势。灌木不仅具有良好
的抗旱、保水、防风沙、降盐碱等优点,而且生长快、耐贫瘠、
对土壤环境要求不高,对水、肥的需求少,适生性要好于乔木
树种与草本植物,在沙质海岸不适于基干林带建设的区域,
灌木树种会起到独特的作用。但单一的灌木群落也易产生
表土侵蚀,对初期的水土保持不利[13],影响防护效能。因
此,应尽可能选择适宜的乔灌混交树种,建设乔灌草相结合
的多层次、多功能的防护林,这样不仅可以促进乔木层的生
长,有利于基干林带形成,而且能优化林带结构,增加生物多
样性[12],从总体上提升林带的防护效能。例如在江苏赣榆
县的实地研究表明,落羽杉与紫穗槐、美国白蜡与金针菜
(Hemerocallis citrina Baroni)乔灌木组合的防护效能要比单一
树种的效能更好。
5. 3 先试验后推广,抗蚀耐盐防风“三效合一” 考虑到江
苏沙质海岸条件的差异性,沙质海岸海洋性灾害较严重,不
同的立地条件对树种的要求也不尽相同。因此应结合江苏
省的实际情况,在试验点种植筛选出针对江苏省沙质海岸
特点的树种,筛选出防蚀耐盐防风等综合效能最优化的树
种或者树种组合,然后逐步推广,以实现防护林带的可持续
发展[14]。
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( 上接第 4432页)
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