鸟类种子从森林中散播：透过更新世景观的镜头

IF 5.3 1区环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY

Journal of Ecology Pub Date : 2024-12-09 DOI:10.1111/1365-2745.14457

Juan P. González-Varo

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摘要

我们处理和解释生态群落如何应对人为影响的方式在很大程度上取决于我们的基线，也就是说，取决于我们在人类干预之前设想的情景(Pausas &amp；债券,2019;维拉,2010)。在19世纪和20世纪，欧洲温带低地的基线是一个以阔叶落叶乔木为主的连续原始森林（Vera, 2000）。这一假说主要建立在田野和草地在放弃农业和畜牧业后可以自发地发展成森林的观察之上。Frans Vera（2000）在其颇具影响力的著作《放牧生态学和森林历史》中对原始森林的基线提出了挑战，作者提出了多种令人信服的证据，支持另一种假设：灭绝的大型食草动物的放牧和觅食应该创造并维持了森林牧场，这一定是冰川后温带欧洲广泛存在的景观类型（Vera, 2000）。这本书包含了从演替生态学，植物再生，孢粉学，古生态学，历史，甚至语言学（维拉，2000年）的观点。最近，一项大规模孢粉学研究（Pearce et al., 2023）进一步支持了Vera的假设，估计在末次间冰期（12.9万- 11.6万年前），浅色林地（不耐荫分类群）和开阔植被覆盖了欧洲一半以上的景观。与此同时，另一项研究估计，自末次间冰期以来，欧洲大型动物（野生陆生哺乳动物≥10公斤）的群落生物量减少了约95%，大型食草动物（包括大象和犀牛）的最大物种也在减少（Davoli et al., 2024）。此外，一项进一步的孢粉学研究表明，末次间冰期的植被组成更好地解释了巨型食草动物的作用，而不是火灾制度（Pearce et al., 2024）。因此，目前的证据支持，欧洲温带不是一个封闭的连续森林，而是一个更异质性的生物群系，包括开放植被（主要是草地）、轻型林地和森林（Pearce et al., 2023），拥有大型食草哺乳动物的多样化群落(Davoli et al., 2024；Svenning等人，2024)。这与许多温带木本植物是需要光的物种这一事实是一致的，因为它们不能在阴暗的森林内部再生，所以往往局限于森林边缘（Vera, 2000）。此外，许多需要光的植物是多刺的（如小檗、山楂、刺李、蔷薇、野蔷薇和欧洲花楸）或有多刺的叶子（如冬青和杜松）。这些是对草食性哺乳动物的防御特征，使这些物种在放牧和浏览的景观中很常见（Vera, 2000）。重要的是，多刺灌木促进了非多刺物种的建立，包括需要光的橡树（栎属），它们受益于其看护植物的抗食草动物保护(Bakker等人，2004；加西亚,Obeso, 2003;马丁内斯,加西亚,2017;Olff et al., 1999；维拉,2000)。值得注意的是，在温带欧洲，大多数需要光的木本物种是通过两种不同的机制被鸟类和哺乳动物传播的：endozochory和synzoochory （van der Pijl, 1982）。一方面，数十种植物结出肉质果实（如Berberis属、Cornus属、creataegus属、Euonymus属、Frangula属、Hedera属、Ilex属、Ligustrum属、Malus属、Rhamnus属、Rosa属、Rubus属、Prunus、Pyrus属、sambuus、Sorbus、Viburnum属）、肉质球果（如Juniperus属）或芳香化种子（如Taxus baccata属），这些果实被食性动物（主要是鸟类）食用(González-Varo等，2023；Rumeu et al., 2020)。食果动物在体内运输有活力的种子，直到它们通过排便或反流(即内窥镜；Jordano, 2014)。另一方面，橡树（栎属）的橡子和榛子（榛属）的坚果促进种子贮藏动物的传播，主要是鸦科动物和老鼠(Kollmann &amp；Schill, 1996)，由于不同的原因，它们不会消耗所有分散储存的种子(即synzoochory；Gómez等人，2019)。小鼠的同音活动通常发生在很短的距离内(20米；Kollmann,Schill, 1996)，因此，只有鸟类在景观尺度上发挥重要作用，将橡子和坚果分散到数百米（Pesendorfer et al., 2016）。除了先锋树（桤木、桦木、杨树、柳）的风传播外，动物介导的种子传播为木本植被动态和群落聚集提供了一个起始模板。因此，了解鸟类如何在景观尺度上传播种子对于理解林地的功能并指导其恢复至关重要(Carlo &amp；莫拉莱斯,2016;González-Varo等，2023；马丁内斯,加西亚,2017;Pesendorfer et al., 2016)。在这里，我从更新世的角度反思了目前关于木本植物在欧洲破碎的人为景观中的鸟类种子传播的知识。换句话说，我在解释当今种子在森林斑块内外的传播模式时，考虑到基线是异质景观，包括轻型林地和大型食草动物居住的开放植被。这项工作的目的是讨论过去和现在景观之间的联系，寻求对已知不同鸟类在欧洲森林内外传播种子的高度空间互补性的历史理解。我还提出了一个关于景观模式的可能和重要的差异：更新世的林地开阔程度和栖息地边界的清晰度肯定与现代农业造成的人为砍伐非常不同。最后，我简要地讨论了本文所讨论的主要思想对其他生物地理区域的一般性。

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Avian seed dispersal out of the forests: A view through the lens of Pleistocene landscapes

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期刊介绍： Journal of Ecology publishes original research papers on all aspects of the ecology of plants (including algae), in both aquatic and terrestrial ecosystems. We do not publish papers concerned solely with cultivated plants and agricultural ecosystems. Studies of plant communities, populations or individual species are accepted, as well as studies of the interactions between plants and animals, fungi or bacteria, providing they focus on the ecology of the plants. We aim to bring important work using any ecological approach (including molecular techniques) to a wide international audience and therefore only publish papers with strong and ecological messages that advance our understanding of ecological principles.