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野生小型哺乳动物的个性如何影响森林结构

  • 2019-07-07 18:20:06

一只老鼠在森林里奔跑,突然看到地面上的一粒树苗。潜在的一餐。而且进退两难。小鼠必须决定是否应该立即吃种子。或者在食物稀缺时将其藏在安全的地方食用。或者希望通过更好的方式传递它。

许多因素决定了小鼠接下来会做些什么,包括种子的丰富程度以及啮齿动物是否是这种变种的粉丝。根据缅因大学的一位研究人员的说法,人格是另一个可能在老鼠决定的事情中发挥作用的因素。

动物如何应对由于人类行为和气候变化而改变的环境,这是由UMaine野生动物栖息地生态学助理教授Alessio Mortelliti进行的研究的核心。

一项研究Mortelliti和他的学生正在关注小型哺乳动物的个性如何影响他们对全球变化的反应。据Mortelliti说,与人类一样,动物也有个性。

“任何有宠物的人都知道他们有个性,”他说。“对于松鼠,老鼠和田鼠来说都是一样的。”Mortelliti解释说,在一个物种中,个体可能具有攻击性或害羞,或多或少具有社交性。

“我们正在研究这种个性 - 他们自己的存在方式 - 如何影响他们应对人类环境变化的方式,”他谈到了野生小型哺乳动物。

当鼠标找到种子时,它所做出的决定比鼠标更有影响力。如果立即吃掉种子,植物从种子中萌发的机会就会消失。如果小鼠决定移动并储存种子,植物就有机会成长。

莫泰利蒂认为,通过改变环境,人类可能偏爱某些人格类型而不是其他人格,反过来又改变了进化的过程和森林的形状。

“通过改变人口中不同人物的比例,我们正在改变人口的能力,以应对未来环境的变化,”他说。

根据Mortelliti的说法,就像人的性格影响他或她的职业成功一样,动物的性格会影响其生存机会。

为了验证他的理论,Mortelliti和他的学生在布拉德利和缅因州Eddington的Penobscot实验森林中开展了一项研究。每年五个月,研究人员捕获并标记哺乳动物,并使用测试来测量他们的个性,以确定他们是多么害羞,好斗或活跃。然后对动物进行多次测试,以确定哪些动物在其环境中更具优势 - 壁花或冒险者。

人格是指个体水平的行为差异,随着时间的推移是一致的,艾哈迈德布雷姆说,他是研究团队的一名野生动物生态学硕士生,通过进行大胆,活动,探索等特征的测试来帮助评估行为。和顺从。

对于主要的人格测试,研究人员在田间捕捉动物,并将其放在一个白色的盒子里,中间有一个方形标记。软件用于跟踪动物并确定花费多少时间四处移动,呆在角落里或冒险进入中间。该测试测量动物从安全或封闭区域出来进入更暴露或危险空间的趋势。

“我们发现,如果一只老鼠真的很好奇并且绕过中心,它几个月后就会做同样的事情,”Mortelliti说。“这表明这真的是他们自己的个性。这不是他们当天的情绪。这就是他们的行为方式。”

Mortelliti将重复行为与人类进行比较。他说,一个害羞的人,表现得相当害羞。

“从鼠标,田鼠或松鼠的角度来看,你很害怕,你被置于一个新的环境中,你会在进入中心之前三思而行,”他说。“这就像参加派对,进入中心并跳舞。你必须勇敢地做这样的事情。鼠标完全相同,但有些人会这样做。”

自大约两年前项目启动以来,研究人员已经标记了大约1,500只老鼠,田鼠,sh鼠,松鼠和花栗鼠。

研究人员正在测量人格特质,并在每个物种中发现了变异。虽然他们尚未量化结果,但他们观察到物种之间的差异,并计划比较人格差异。

该项目的另一个方面涉及具有不同性格类型的个人如何在种子面前做出决策以及这些决定如何影响缅因州森林的组成。

“小型哺乳动物的存在是为了使种子早于或驱散;这是他们在生态系统中的工作,”Mortelliti说。“植物的整个生命就是尽可能地使用啮齿动物的服务。”

根据Mortelliti的说法,一只老鼠或其他小型哺乳动物在遇到种子时决定做什么可以与人格联系起来,Mortelliti说他认为这是第一个关注人格和种子传播的研究。

对于其中一个实验,微芯片动物呈现人造种子。对种子进行标记和跟踪,以确定它们是立即被吃掉还是被缓存。

新罕布什尔州彭布罗克的布雷姆说:“花一个夏天在森林里爬行,寻找小型哺乳动物的高速缓存可以让你了解这些动物的想法 - 我学会了看到森林有点不同。”

当动物在天线下通过时,研究人员可以根据之前的测试判断动物是谁以及它的个性。研究人员还观察了在假种子面前做出的决定。

当谈到真正的种子时,Mortelliti和他的学生发现动物不关心纸桦树或香脂冷杉,这可以解释为什么这些是Penobscot实验森林中最常见的树木。这些动物似乎更喜欢云杉和白松。

“我们正在特别关注他们所喜欢的和他们不喜欢的东西 - 不同的个体如何在种子面前行动,”Mortelliti说。“风险承担者是否倾向于隐藏更多的种子?害羞的个人如何行事?哪个人在种子面前的表现会有所不同?”

另一位正在研究该项目的研究生Sara Boone表示,小型哺乳动物的个性可能会影响其在不同情况下的行为。

“大胆的个体可能更愿意冒险寻找种子,而不是害羞的个体,或根据不同的营养成分或大小选择种子。害羞的个体可能比较大胆的个体消耗更少的种子,并且对幼苗补充的影响较小,”威斯康星州格林菲尔德的布恩说,他正在攻读野生动物生态学硕士学位。

该项目标志着布恩在研究动物行为时第一次钻研人物。她对研究场所的社区动态以及小型哺乳动物的个性和行为如何影响社区结构感兴趣。

“如果人类正在改变环境,他们正在改变人口中的人格构成,那么这反过来会对森林产生影响,因为我们偏爱某些在种子面前做出某些决定的人,”莫泰利蒂说。“如果我们偏爱那些比缓存更早出现的人物,那么这将对森林的再生方式产生影响。”

Brehm说,了解个体动物和种群如何受到全球变化的影响很重要,特别是在缅因州这样的州,它代表了许多物种的北部或南部边缘。

“如果土地使用变化给具有某些人格类型的个人带来优势 - 例如,大胆的那些 - 随着时间的推移,经历这些变化的人群将在行为上变得更不均匀,并最终对全球变化的抵抗力降低,”她说。

根据Mortelliti的说法,虽然人格具有遗传因素,但自然也促进了它的存在。

他说:“如果对我们说个性没有用,那么我们就不会有这种变化。”“自然选择确保了在群体中我们拥有多样化的行为。如果自然选择通过数百万年的进化促进了人格的变异,那表明这种变异对物种和生态系统很重要。”

Mortelliti说,如果通过土地利用变化,物种种群中的某些个性变得同质化,群体适应的能力将受到影响。他补充说,从长远来看,物种需要人格的变异才能保持其进化潜力。

“在某些年份和某些情况下,某些人格可能会有所优势,而其他人格可能会有所优势。但对于一个能够面对未来环境挑战的物种,必须保持这种丰富性和行为的变化,”他说。“如果土地使用影响到不同的人格,那么我们可能会改变人口的进化潜力。”

在另一个项目中,Mortelliti正在研究小型哺乳动物如何影响阿卡迪亚国家公园气候变化导致的植物范围扩张。

2017年4月,Mortelliti是获得在阿卡迪亚进行研究的奖学金的三位科学家之一。该奖学金是作为国家公园管理局,阿卡迪亚国家公园的Schoodic研究所和美国科学促进会(AAAS)的一项倡议获得的。

根据Mortelliti的说法,在过去的100年里,阿卡迪亚的森林构成因气候变化而发生了变化。

“在接下来的100年里,它将再次彻底改变,”他说。“整个植物群落将会发生变化,因为它确实位于许多植物分布范围的边界。”

Mortelliti说,通过偏爱某些植物种子而不是其他植物种子,小型哺乳动物将塑造森林组成。

“随着这些植物向北移动,啮齿动物将变得至关重要,它们将成为阿卡迪亚国家公园的守门人,”他说。

为了帮助规划未来的森林景观,Mortelliti和他的学生收集了大约20种不同的植物种子,预计在未来10到20年内会侵入阿卡迪亚。研究人员正在评估小型哺乳动物喜欢哪种类型,哪些不喜欢。

“我们想要确定赢家和输家,”他说。“哪些植物会被啮齿动物所青睐,哪些植物会被封锁?”

目标是为Acadia提供未来可以预期的植物类型列表。

“我们的实地试验结果将使管理人员能够预测未来几年当地森林社区可能会如何变化,并允许他们及时采取适当行动,”Mortelliti说。

根据Mortelliti的说法,在阿卡迪亚,就像其他森林一样,小型哺乳动物对植物物种占主导地位的影响最大,研究人员经常忽视这一点。

Brehm说,研究表明,小型哺乳动物可以消耗和/或去除在其特定区域内可获得的种子的95%。她补充道,重要的是要阐明这一过程,特别是在一个严重依赖森林工业的州。

“在缅因州,森林和森林产品在经济中发挥着重要作用。缅因州是美国森林覆盖率最高的州,97%的缅因州森林面积受到天然更新的影响,”她说。“由于小型哺乳动物在森林再生过程中发挥着重要作用,因此了解它们对森林结构和物种组成的影响至关重要。”

Brehm和Boone收集的数据将用于他们的论文,以及未来的学生和林业行业员工。

“这项研究将纳入一项长期研究,该研究将有助于林业管理者更好地了解种子捕食者对缅因州森林再生的作用,并有助于他们了解有关长期森林管理的决策,以最大限度地提高目标树的成功率物种,“布恩说。“健康的森林有利于户外娱乐,具有经济价值和美观。”

Mortelliti说他的研究结果可能不一定立即使用,但它们可能会对保护和人口的长期生存产生影响。

他说,拥有健康和可行的动物种群在当今迅速变化的气候中更为重要,人类可以在人群中保持这种多样性行为。

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