城市绿地中鸟类对小叶榕果实的取食和传播作用_汪国海.pdf

城市绿地中鸟类对小叶榕果实的取食和传播作用汪国海1，唐创斌1，韦丽娟2，农万廷1，黄秋婵1，董佩佩1*(1广西民族师范学院化学与生物工程学院，广西崇左 532200;2广西民族师范学院数理与电子信息工程学院，广西崇左 532200)摘要2020 年 911 月借助 Safari 1042 变焦双筒望远镜，采用焦点扫描法对访问小叶榕(Ficus microcarpa)果实的鸟类的取食行为(鸟类种类、取食频次、取食时间、取食量、取食方式和传播距离)进行观察，同时采用随机森林模型(random forest model)探讨鸟类功能特征对果实取食量和传播距离的影响。结果表明，小叶榕能吸引 6 种(1 目 3 科)食果鸟类以整吞的方式取食其果实，其中红耳鹎(Pycnonotusjocosus)、白喉红臀鹎(Pycnonotus aurigaster)、白头鹎(Pycnonotus sinensis)是小叶榕果实的主要传播者。不同鸟类对小叶榕果实的取食频次存在显著差异(t=3338，df=5，P=0021)，而取食量、取食时间和访问只数均存在极显著差异。7 个变量(访问只数、取食方式、取食时间、翅长、尾长、体重和体长)对果实取食量的解释率为 2431%，其中鸟类访问只数与果实取食量间存在明显的正相关。鸟类体型特征变量(翅长、尾长、体重和体长)对鸟类传播距离的解释率为 1788%，其中翅长和体长均与传播距离间存在极显著正相关。说明鸟类的功能特征会影响其对小叶榕果实取食行为，进而影响其种群的自然更新。关键词小叶榕;食果鸟类;体型特征;种子传播;城市绿地中图分类号X174文献标识码A文章编号05176611(2023)07005303doi:103969/jissn05176611202307014开放科学(资源服务)标识码(OSID):Foraging and Dispersal of Birds on Ficus microcarpa Fruit in Urban Green SpaceWANG Guo-hai1，TANG Chuang-bin1，WEI Li-juan2et al(1College of Chemistry and Bioengineering，Guangxi Normal University forNationalities，Chongzuo，Guangxi 532200;2College of Mathematics，Physics and Electronic Information Engineering，Guangxi Normal Uni-versity for Nationalities，Chongzuo，Guangxi 532200)AbstractWith Safari 1042 zoom binoculars，the focus scanning method was adopted to observe the bird foraging behavior(bird species，feeding frequency，foraging time，foraging amount，foraging methods and dispersal distance)of Ficus microcarpa fruits from September 2020 toNovember 2020At the same time，the random forest model was used to explore the effects of bird functional characteristics on the number ofseeds foraging amount and the dispersal distanceThe results showed that Ficus microcarpa cloud attracted 6 species of frugivorous birds to swal-lowed the whole fruit，and Pycnonotus jocosus，Pycnonotus aurigaster and Pycnonotus sinensis were the potential seed dispersers of Ficus micro-carpa There were significant differences in the foraging times(t=3338，df=5，P=0021)，but there was highly significant difference in theforaging amount，foraging time，foraging numbersThe interpretation rate of seven variables(number of visits，feeding pattern，feeding time，wing length，tail length，body weight and body length)on seed foraging amount was 2431%，and there was significant positive correlation be-tween the number of visits of birds and the seed foraging amount The explanation rate of bird body traits(wing length，tail length，body weightand body length)to seed bird dispersal distance was 1788%，and there was significant positive correlation between wing length and bodylength and dispersal distanceThe result showed that the functional traits of birds would affect the foraging behavior on the fruits of F microcar-pa，and then affect the natural regeneration of its populationKey wordsFicus microcarpa;Frugivorous bird;Morphological characteristics;Seed dispersal;Urban green space基金项目广西民族师范学院高层次人才科研启动项目(2018FG008，2021BS002);广西壮族自治区教育厅第四批民族院校特色学科建设立项建设学科项目。作者简介汪国海(1986)，男，广西乐业人，讲师，博士，从事动植物协同进化研究。*通信作者，讲师，硕士，从事动物营养学研究。收稿日期20220517绿地建设是现代城市建设的重要内容，是保护、恢复和提高城市生物多样性的重要举措1。但近年来随着城市道路硬化面积的不断扩大，绿地植物的果实或种子很难通过风力和重力作用而就地萌发，导致许多绿地植物的种群更新较为困难。鸟类作为城市生态系统中的重要组成部分，绿地中的植物不仅能为鸟类提供丰富的食物来源2，同时由于不同鸟类间的食性、行为、体型特征、取食方式、活动模式和生境选择偏好等存在明显差异3，这些生态功能差异性能提高种子到达适宜萌发的微生境中并占据新的生态位的机会，从而对植物种群的更新、基因流动和物种多样性的维系起着重要作用45。许多研究表明，不同食果鸟类对同种植物种子传播有效性的贡献存在明显差异，这种贡献差异与鸟类的功能特征有关，尤其是鸟类的形态功能特征67。如小体型鸟类虽然经常访问目标母树，但其每次访问时取食的果实数量较少且其更倾向于将种子直接沉积在目标母树附近3;而大型鸟类的访问时间更长且具有较大的鸟喙和消化道容量，能同时以整吞的方式取食大量不同类型的植物种子，加之其较强的飞翔能力和活动范围，能将植物种子传播到不同类型的生境中，从而更有利于植物种群的空间扩散89。此外，这种贡献差异也可能与植物功能特征(母树结实率、果实大小、颜色及次生物质浓度)有关10。如较高的母树结实率意味其能为鸟类提供充足的食物来源11，鲜艳的果实颜色能对鸟类形成强烈的视觉吸引作用12。因此，鸟类对植物种子的传播有效性同时受动植物功能特征影响。小叶榕(Ficus microcarpa)隶属于桑科(Morus)榕属(Ficus)常绿植物，在我国广东、广西、贵州等南方地区主要应用于城市道路绿化、园林景观营造以及生态造林等13。小叶榕果实呈扁球形，成熟后由绿色转为粉红色或紫黑色，符合依赖动物取食后进行传播的特征。但目前对鸟类在小叶榕种子传播中的作用研究鲜见报道。因此该研究以分布在城市绿地中的小叶榕为研究对象，通过观察鸟类对其果实的安徽农业科学，JAnhui AgricSci 2023，51(7):5355，63取食行为，探讨鸟类在其种群更新中的作用，为后期进一步研究城市生态系统中的动植物协同进化网络及绿地建设提供基础数据参考。1研究区域概况与研究方法11研究区域概况该研究主要在广西民族师范学院校园内(2223N，10723E)进行。该区域属于南亚热带季风气候，年平均气温2122;年降雨量1 200 mm，有明显的旱季和雨季之分(雨季 49 月，旱季 10 月翌年 3 月)，其中80%的降雨量都集中在雨季;年无霜期达 340 d，年日照时数高达1 600 h。校园内种植有大量的果实植物，包括海南蒲桃(Syzygium cumini)、秋枫(Bischofia javanica)、香樟(Cinnamo-mum camphora)、海桐(Pittosporum tobira)等，这些植物果实能为食果鸟类提供大量的食物来源。12研究方法2020 年 911 月，选取 56 株结实率高且易于观察的小叶榕植株作为目标母树，每天 06:0008:00和 15:0017:00 借助 Safari 1042 变焦双筒望远镜，采用焦点动物扫描法，对访问目标母树的鸟类取食行为进行连续观察，详细记录鸟类种类、取食频次、取食时间、取食量及取食方式(整吞或啄食)，直至其离开观察树为止14。若一群同种鸟类同时访问目标母树，又无法对所有鸟类的取食行为进行同步观察时，则选择最适宜观察的一只个体进行记录15。将以整吞的方式取食小叶榕果实的鸟类视为种子潜在传播者，同时采用 Newcon L740 型激光测距仪测量鸟类完成取食后离开母树至初次停留位置间的距离(初停距离)，并将其作为种子潜在的传播距离1617。所有的观察都在晴朗的天气中进行。为探讨鸟类取食行为(取食时间、取食频次、访问只数)对种子搬运数量的影响，该研究采用随机森林模型(randomforest model)对鸟类取食行为和种子搬运数量间的关系进行分析，计算出各个变量在模型中的重要性并筛选出主要的影响因子，然后对两者间的关系进行相关性分析。同时以相同的方法分析鸟类的体型特征(体长、体重、翅长和尾长)对种子传播距离的影响。13数据处理分析采用 OneSample Ttest 对不同鸟类间的取食频次、访问只数、取食时间、取食量、传播距离的差异进行分析;以不同鸟类对小叶榕果实取食方式(啄食或整吞)的频次为基础数据，采用 Bipartite 功能包绘制取食网络图。鸟类体型特征的所有参数来自 中国鸟类志18。所有试验数据均为平均值标准误(?xSE)。所有数据的分析均在SPSS 2000 上完成，并将显著水平设定为 P005。采用 语言(361)进行作图19。2结果与分析21不同鸟类取食行为差异从表 1 可以看出，研究期间共观察到 6 种鸟类(1 目 3 科)访问目标母树 438 次，不同鸟类对