老爷岭南部林区马鹿、梅花鹿、西伯利亚狍与东北红豆杉互作关系研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kongduiyue2008
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物种之间的互作关系是生态学研究的核心内容之一。其中,探究植物与植食性动物之间的相互作用是明确初级生产和食物网之间的关键环节,这对于理解群落动态和生态系统功能至关重要。穆棱东北红豆杉国家级自然保护区分布着我国面积最大、分布最集中且保存最完整的东北红豆杉(Taxus cuspidata)天然种群,但保护区内东北红豆杉种群结构不合理,幼苗与大径级的东北红豆杉较多,处于演替层的东北红豆杉较少,呈下降趋势。据研究发现,保护区内马鹿(Cervus elaphus)、梅花鹿(Cervus nippon)、西伯利亚狍(Capreolus pygargus)以东北红豆杉为食,这3种鹿科动物的采食行为是否影响到东北红豆杉森林群落的演替与更新已成为自然保护区生物多样性保护亟需破解的问题。为此,作者于2020年12月-2022年1月,在穆棱东北红豆杉国家级自然保护区通过红外相机监测、样线调查以及植物次生代谢物检测等方法,对保护区内马鹿、梅花鹿、西伯利亚狍与东北红豆杉幼树间的互作关系进行了初步研究。获得的主要结果如下:(1)穆棱东北红豆杉国家级自然保护区内马鹿、梅花鹿、西伯利亚狍均采食东北红豆杉幼树,但3种鹿科动物对东北红豆杉幼树的偏爱程度不同,其中马鹿与梅花鹿对东北红豆杉幼树的采食属于中度到重度采食(70%-100%),西伯利亚狍对东北红豆杉幼树的采食属于轻度采食(10%-20%);3种鹿科动物采食的东北红豆杉幼树高度集中在25-100cm范围内(fn=0.77),高超过100cm的东北红豆杉幼树被3种鹿科动物选择的频率较低(fn=0.17),采食最高的东北红豆杉幼树高度为250cm,为马鹿采食,说明当东北红豆杉幼树的高度超过100cm时可以基本回避3种鹿科动物的采食,当高度达到250cm时可以完全回避3种鹿科动物的采食。(2)短期内,马鹿、梅花鹿与西伯利亚狍对东北红豆杉幼树的采食会对其生长造成一定影响,被采食过的幼树的新生枝条数与生长高度相较于未采食过的幼树显著下降(p<0.01),采食组平均新生枝条数为46个,未采食组平均新生枝条数为53个,采食组平均生长高度为4.8cm:,未采食组平均生长高度为6.3cm,下降幅度分别为17%与22%;三种鹿科动物的采食对幼树的含水量未产生影响(p>0.05),采食组平均含水量为66%,未采食组平均含水量为67%,下降幅度仅为1%。(3)马鹿、梅花鹿与西伯利亚狍采食东北红豆杉幼树前后,其枝条的单宁、萜类化合物(紫杉醇、三尖杉宁碱)以及黄酮类化合物(芦丁、槲皮素、山奈酚、二氢槲皮素)的含量均具有显著差异性(p<0.01),二氢山奈酚的含量在采食前后不具有显著差异性(p>0.05)。经(22台相机,365天、8760小时)监测,3种鹿科动物对采食组的65个样本均未进行二次采食。说明3种鹿科动物采食后,东北红豆杉幼树可产生化学防御反应,以阻止进一步被采食。但含量具有显著性差异的几种植物次生代谢物含量增加的幅度不同,从高到低排序为:紫杉醇(200%)>三尖杉宁碱(170%)>单宁(100%)、芦丁(100%)>二氢槲皮素(86%)>山奈酚(46%)>槲皮素(39%),因此在研究东北红豆杉幼树产生的化学防御反应时,可优先选择具有代表性的紫杉醇(萜类化合物)、单宁、芦丁(黄酮类化合物)。
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