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鼠类种内个性差异对种子传播影响的研究进展

程继铭, 何慧敏, 牛红玉, 张洪茂

生物多样性 2023, 31 (4): 22446-. DOI: 10.17520/biods.2022446

摘要（685）

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鼠类-植物种子互作关系是森林生态系统研究的重点之一, 对森林生态系统结构和功能维持具有重要意义。许多研究关注了鼠类的行为习性、种群动态、群落结构、种间合作与竞争以及植物的种子特征和环境因素等对鼠类与植物种子取食和传播关系的影响。然而, 从种群内个体差异的角度探讨鼠类种子传播作用的研究较少, 鼠类种内特征(尤其是鼠类个性)为理解种子命运的巨大变化提供了另一种方法。近年来, 动物的个性及其生态效应逐渐受到关注, 但是将动物的个性与种子传播等生态服务联系起来的理论和研究案例较为少见, 妨碍了人们对动物个性如何影响种子传播进而影响植物更新机制的理解。本文结合近年来动物个性研究进展, 初步阐述了鼠类个性研究现状; 介绍了测量鼠类个性的常用方法(如旷场实验、出现实验和洞板实验等)以及这些方法测量了鼠类哪些个性; 着重讨论了鼠类个性对植物种子传播的影响, 强调了鼠类单一个性(如勇敢性、活跃性和探索性等)与种子传播的关系; 总结了鼠类个性介导种子传播的生态、进化和保护意义。在今后的研究中要设计适合的野生鼠个性测量方法, 长期监测不同个性鼠类与种子传播的关系, 实现理论预测和实证研究的整合。

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图2 鼠类个性测量方法示意图。(A)旷场实验: 将实验场地分中心区(非安全区)和边缘区(安全区), 观察鼠类做出的不同行为以及在不同区域活动的时间, 主要测量鼠类勇敢性、活跃性和探索性; (B)出现实验: 在实验场地中放入一个庇护所, 观察鼠类从庇护所中出来的时间, 主要测量鼠类勇敢性; (C)洞板实验: 在实验场地中放入一块带有孔洞的塑料板, 观察鼠类将头伸入孔洞的次数和时间, 主要测量鼠类探索性。鼠类的图片引用自Gu et al, 2021。

正文中引用本图/表的段落

(1)鼠类勇敢性。最常用的测量方法是旷场实验和出现实验。旷场实验通常是将测试鼠放入围栏或实验场地, 划分中心区(非安全区)和边缘区(安全区) (图2A), 用摄像机记录并提取分析可量化的行为参数, 例如在中心区域的时间比例(proportion of time in the center), 鉴于中心区域相当于非安全区域, 在该区的时间比例越大表明个体越勇敢, 越小意味着更胆小; 进入中心区域的次数(number of entries in the center)越多表示越勇敢(Herde & Eccard, 2013; Mella et al, 2016; McMahon et al, 2018; Schirmer et al, 2019)。出现实验主要是将鼠放入庇护所(图2B), 测量鼠类从庇护所完全出来的时间(latency to emerge)和在庇护所出口停留的时间(time at end of tunnel), 出现时间越短以及在出口停留的时间越短, 鼠类越勇敢(Carter et al, 2013; Gracceva et al, 2014; Brehm et al, 2019; Boone et al, 2022)。

(3)鼠类探索性。测量方法主要是旷场实验和洞板实验。旷场实验主要测量嗅探/咀嚼(sniff/chew)次数, 旷场墙壁或地板上的嗅探行为, 或者在旷场中出现咀嚼行为, 均是与探索性相关的行为, 嗅探/咀嚼次数越多, 探索性越强(Boon et al, 2007; Brehm et al, 2019)。后肢站立比也被用作探索性的指标, 站立次数越多, 表明鼠类探索性越强(Boone et al, 2022)。洞板实验主要利用测试箱中的孔板(图2C), 测量鼠类钻头比(head-dip rate)和钻头时间比例(proportion of time head-dip), 个体头部没入洞中的次数越多, 头部在洞中的时间越长, 则个体探索性越强, 反之越弱(Martin & Réale, 2008; Herde & Eccard, 2013)。

选取能准确测量的方法是研究鼠类个性与种子传播等生态服务关系的前提.常用的鼠类个性测量方法包含旷场实验(open-field test) (Walsh & Cummins, 1976; Boone et al, 2022)、出现实验(emergence test) (Carter et al, 2013; Brehm & Mortelliti, 2022)、洞板实验(hole-board test) (Martin & Réale, 2008; Vobrubová et al, 2021)等, 每种实验侧重记录不同的个性并各有优势, 不同指标测量方法如下: ...

Seed dispersal in changing landscapes

2012

... 环境变化(如生境破碎化和城市化等)不仅会影响种子传播的过程和结果, 还会影响种子传播动物的生存和传播能力, 研究鼠类个性与种子传播的关系为动物保护提供了一定理论依据(McConkey et al, 2012; Haddad et al, 2015; Zwolak, 2018).人类活动引起的快速环境变化通过改变动物栖息地来影响不同个性的个体的存活和分布, 从而引起种子传播效应的改变, 导致森林种子传播功能退化(Lapiedra et al, 2017; Mazza et al, 2020; Mazza & Guenther, 2021).破碎化导致栖息地面积减小, 斑块之间的隔离程度增加, 对种子传播可能有负面的影响, 因为胆小的个体不会跨越栖息地碎片之间的开放空间; 而勇敢的个体即使愿意跨越这些开放空间, 也会面临更大的风险(Herrera et al, 2016).随着城市化程度加快, 人类活动也会影响不同个性鼠类的动态变化.例如Mazza等(2020)研究发现城市的田鼠普遍更勇敢, 但是勇敢的个体在城市中受到人类的影响(如噪声污染、狩猎等)更大, 从而勇敢的个体遭受死亡的风险更大, 可能导致城市森林斑块种子传播功能下降, 植物种群更新受阻(Stuber et al, 2013; Zwolak & Sih, 2020).人类活动导致生境破碎化和城市化逐渐加剧, 在胆小的鼠类个体无法很好提供斑块间和城市森林种子传播服务的情况下, 勇敢性可能是一个重要的个性特征, 加强对勇敢个体的保护可能更有利于森林生态系统的稳定和健康. ...

Covariance between predation risk and nutritional preferences confounds interpretations of giving-up density experiments

2018

... (1)鼠类勇敢性.最常用的测量方法是旷场实验和出现实验.旷场实验通常是将测试鼠放入围栏或实验场地, 划分中心区(非安全区)和边缘区(安全区) (图2A), 用摄像机记录并提取分析可量化的行为参数, 例如在中心区域的时间比例(proportion of time in the center), 鉴于中心区域相当于非安全区域, 在该区的时间比例越大表明个体越勇敢, 越小意味着更胆小; 进入中心区域的次数(number of entries in the center)越多表示越勇敢(Herde & Eccard, 2013; Mella et al, 2016; McMahon et al, 2018; Schirmer et al, 2019).出现实验主要是将鼠放入庇护所(图2B), 测量鼠类从庇护所完全出来的时间(latency to emerge)和在庇护所出口停留的时间(time at end of tunnel), 出现时间越短以及在出口停留的时间越短, 鼠类越勇敢(Carter et al, 2013; Gracceva et al, 2014; Brehm et al, 2019; Boone et al, 2022). ...

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