1、1昆虫对扩散前石栎属种子捕食的影响研究摘要:?樘矫骼娑岳笆?栎属种子捕食的影响,对云南哀牢山地区的三种石栎属种子的虫蛀情况进行了研究。结果表明:象甲、雪片象和瘿蜂三种昆虫为石栎属种子扩散前的主要捕食者。比较对扩散前昆虫对三种种子捕食的影响,象甲是该地区石栎属种子的影响较大,而雪片象和瘿蜂的影响较小。所以分析可知扩散前昆虫对石栎属种子的捕食可能对其种子命运存在着重要的影响。 关键词:昆虫;种子扩散;捕食;石栎属种子 中图分类号:Q949.736 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)22-0001-03 1 引言 自然界植物种子与动物的关系主要有以下几种:昆虫和种子系统;食果动
2、物和植物果实传播系统;齿类动物与种子扩散系统13。这些动物不仅可以取食种子,还可以扩散种子,在种子和动物协同进化的过程中,植物会演变出不同的防御措施,以避免种子因动物的捕食而受到影响;与此同时,捕食动物也产生了不同的适应对策来取食种子4,5。此外,还有研究表明动物对植物种子的捕食对于该物种新幼苗的形成等方面至关重要6,7。研究还表明昆虫作为种子扩散前的主要捕食者,喜好果实较大的种子,对植物种子命运产生较大的影响8。一般而言,植物中的壳斗科种子,因其淀粉和脂肪等物质含量较高,这类2种子也成为了昆虫优先取食的对象,因此,昆虫捕食和产卵在植物种子扩散前是比较普遍的9,10。 景东石栎、木果石栎和绿背
3、石栎,属壳斗科、石栎属,均为常绿阔叶的植物树种,其种子为坚果。其中在哀牢山地区景东石栎和木果石栎为该地区的优势种,而绿背石栎为该地区的常见种9。研究以哀牢山地区的三种常见石栎属种子为研究对象,来调查昆虫的虫蛀情况。通过调查昆虫捕食者对种子扩散前三种石栎属种子命运进行研究,阐明该地区常见石栎属种子的昆虫捕食与种子之间的关系。 2 材料和方法 2.1 样地情况 本研究植物种子采集地为云南省普洱市景东县哀牢山国家级自然保护区内,北纬 2432,东经 10101,样地地区的海拔为 2450 m9。2.2 种子虫蛀率测量试验 2013 年和 2014 年采集三种成熟的石栎属种子(景东、木果、绿背石栎)若
4、干,每个树种采集 8 棵样树,判断种子大小年。2013 年每株样树随机选取 100 粒成熟种子进行虫蛀率调查:包括测定植物种子的长度、直径、重量、壳厚等特征,并对每一粒种子进行观察,判断其是否有虫蛀的情况发生。根据种子的虫蛀情况将种子状态规定为:完好、虫蛀、发霉和败育,以及记录的昆虫种类、卵和幼虫数。种子大小的计算方法:V =LR2/4 (V 表示体积;L 表示长度;R 表示直径)9。 2.3 数据处理 3采用 SPSS15.0 软件包进行实验数据的统计。不同年间三种种子的产量变化采用非参数检验分析,不同植物种子的虫蛀情况(百分数)的差异、不同植物种子中的平均虫卵数的差异采用单因素方差分析检验
5、;昆虫虫卵数与种子大小的关系、与壳厚之间的关系采用线性回归分析。结果均以平均值标准误差表示(Mean S.E.) ,P0.05,图 1) 。三种石栎属种子中的平均虫卵数分别为:绿背石栎(1.360.67 个) 、木果石栎(1.580.79 个) 、景东石栎(1.290.56 个) ,三者之间差异不显著(F=3.26,P0.05) 。 3.3 三种石栎属种子特征与种子命运、与昆虫产卵数之间的关系 三种植物种子的大小和其种子命运包括完好(F=1767.56,P ?x 卵数与种子大小呈正相关(r=0.177,P0.05,图 3a) ;虫卵数与种子壳厚同样呈正相关关系(r=0.459,P0.01,图
6、3b) 。 4 讨论与结论 昆虫对于栎类种子的捕食率一般为 30%70%,有时会达到捕食率100%29。此次研究结果表明:三种种子的完好率较高,而虫蛀率较低,可能是因为 2013 年为种子大年,昆虫的食物较充足,因此绝大部分种子均为完好。比较三种植物种子的虫蛀比例,表明三者之间差异很大,这可能说明昆虫对于不同的石栎属种子存在选择性11,12。三种植物种子中的平均虫卵数差异不显著,可能是因为 2013 年为种子大年,完好的种子数量多而虫蛀的种子数量少,因此三种植物种子的虫蛀率均较低。 此次研究表明象甲是该地区石栎属种子扩散前的主要昆虫捕食者,这一结果与其研究结果一致13。回归分析检验表明:三种种
7、子的虫卵5数与种子体积正相关,该结果与 Xiao 等研究结果相似。这可能暗示着昆虫可能对体积较大的种子的选择具有选择性,原因可能是:在较大种子内部发育的昆虫幼虫可以获得更多的营养支持,提高其适合度14;较大的种子内部孵化幼虫,因为空间较大和营养较多,可以降低了幼虫间的竞争强度,提高生存率。此外,昆虫虫卵数与种子壳厚呈正相关,这有可能是一种石栎属种子防御昆虫捕食的物理策略,与而 Chen 等15研究结果相似。 所以昆虫对扩散前石栎属种子的捕食会影响其种子命运,昆虫会选择体积较大的种子捕食和产卵。象甲是该地区石栎属种子的影响较大,而雪片象和瘿蜂的影响较小。 参考文献: 1 Vander W S.
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