呼伦贝尔草甸草原小哺乳动物群落共存机制研究

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共存机制是生物多样性和群落生态学研究中的一个核心议题,中性理论和生态位理论是最重要的两个共存机制。竞争导致的同域物种之间的分化促进了物种的共存。关于小哺乳动物群落共存机制的课题,生态学家们在荒漠生境中开展了大量的研究工作,发展了诸多共存机制。而生活在草原,特别是东亚草甸草原,的小哺乳动物群落的共存机制较少受到关注。本研究从生态位理论角度入手在5年的时间内对内蒙古呼伦贝尔草甸草原中的小哺乳动物群落的共存机制进行了研究,得到了丰富的成果。  根据经典的生态位理论,栖息地分化是促进物种共存最普遍的方式。本研究比较了小哺乳动物群落如何响应不同放牧强度导致的生境差异,发现在轻度放牧(0.23Au/ha)条件下,小哺乳动物群落生物多样性最高。随着放牧强度的增加,小哺乳动物群落的结构逐渐单一化,达乌尔黄鼠打破多物种分割生境的格局逐渐成为群落内的优势种,典范对应分析表明这种变化与植物群落盖度和生物量的减少以及土壤硬度的增加具有一定的相关性。不同物种对放牧的响应也不同,达乌尔黄鼠对放牧造成的开阔生境更加适应。此外不同季节群落结构的组成也存在差异。  作为第二重要的生态位维度,营养生态位的分离也可能促进了物种的共存。本研究利用室内饲喂和胃内容物显微组织分析两种方法测量并比较了群落中常见的3种小哺乳动物狭颅田鼠(Microtus gregalis)、达乌尔黄鼠(Spermophilus dauricus)和达乌尔鼠兔(Ochotona daurica)的营养生态位宽度和重叠度,以及食物偏好度。结果表明,三种鼠之间存在明显的营养生态位分化。所有物种的营养生态位宽度在野外条件下缩减至实验条件下的一半,物种之间的营养生态位重叠度也减少了。野外和实验条件下物种的采食偏好格局迥异。达乌尔黄鼠的生态位宽度始终是最窄的,而狭颅田鼠在野外的生态位宽度变成最宽;达乌尔黄鼠和达乌尔鼠兔的营养生态位重叠度最高,在实验室高达0.80;三种鼠的采食偏好的种类有显著差别,但偏好的植物物种数接近。  之前的研究表明狭颅田鼠和达乌尔黄鼠在时间生态位上有所区分,特别是在黄鼠入蛰后,田鼠的日活动高峰迁移到黄鼠原来活动高峰的时段。本研究利用半自然围栏内经典的物种添加实验,检测黄鼠的存在是否与田鼠节律的迁移有关,并对环境温度与田鼠活动格局作了线性回归。结果证明田鼠的日活动格局更多地是对随季节变迁的外温变化的响应,与黄鼠入蛰与否的相关性不大。此外,捕捉数据也间接显示了田鼠对黄鼠存在一定的空间回避。  尺度效应提示物种的分化可能发生在更小的时空尺度上,那么狭颅田鼠和达乌尔黄鼠是如何在更精细的时空尺度上互作的?借鉴荒漠采食行为和放弃密度研究的成功案例,本人设计了一套适用于草原的人工食盘装置,并结合视频监控拍摄从技术上实现了测量更精细时空尺度的可能性。双食筐实验结果表明:田鼠和黄鼠不会同时出现在同一个视频拍摄范围内,即有半米间隔的双食筐及周边区域;两种鼠的日活动格局的单峰性如果下推到小时甚至分钟的采样单元上会解析出很多活动高峰,在这些尺度上它们存在明显的采食活动错峰。此外田鼠和黄鼠的采食策略也有显著差别:田鼠是带走采食者,而黄鼠是就地采食者。  综上,本研究从空间、营养、时间以及行为策略等角度研究了呼伦贝尔草原常见物种的共存机制,构建了一套较为完整的东亚草原小哺乳动物共存的框架。
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