松鸡科鸟类食性与种子传播的形态特异性研究：基于显微组织学分析的西方松鸡全年饮食整合数据集

本研究针对分子粪便分析技术在食草动物食性研究中无法区分植物部位形态的局限性，通过显微组织学方法系统分析了西方松鸡(Tetrao urogallus)粪便中的植物残体。研究人员在波兰下西里西亚森林保护区采集80份粪便样本，鉴定出158,812个食物残体，建立包含49种植物部位的定量数据库，揭示该物种季节性食性变化规律及种子内传播潜力。该研究为松鸡科鸟类保护生物学和植物-动物互作研究提供了重要基础数据。

　　

在北方森林生态系统中，松鸡科鸟类(Galliformes)作为关键物种扮演着重要角色。然而近年来，西方松鸡(Tetrao urogallus)这一世界上体型最大的松鸡种群数量急剧下降，在中欧和西欧许多地区已局部灭绝。虽然食物可得性通常不被认为是导致其种群衰退的主要因素，但准确了解其食性特征对于制定有效的保护策略至关重要。当前研究面临一个关键挑战：新兴的分子粪便分析技术虽然能精确鉴定植物分类单元，却无法区分被取食植物的具体部位——而不同植物部位(如叶片、种子、茎等)在营养价值和消化特性上存在显著差异。

为解决这一科学问题，由Maria Curie-Sk?odowska大学Joanna Czarnecka领衔的研究团队开展了一项创新性研究。通过对波兰西南部下西里西亚森林保护区(Bory Dolnoslaskie)重新引入的西方松鸡种群进行全年粪便采样，采用传统的显微组织学分析方法，建立了首个整合形态特异性食性数据与内传播种子信息的综合数据库。这项研究发表在《Scientific Data》期刊，为理解松鸡科鸟类与植物的复杂互作关系提供了全新视角。

研究团队采用的关键技术方法包括：1)在波兰Ruszów森林保护区系统采集80份粪便样本(总重99克)，覆盖全年各月份；2)建立0.1克子样本的标准化分析流程，使用NIKON SMZ 645立体显微镜进行显微组织学分析；3)基于植物表皮微形态特征，将食物残体划分为49种类型，归入种子果实残体、叶片片段、苔藓片段和其他植物材料四大类；4)完整记录内传播种子数量及成熟度状态。

研究结果揭示了西方松鸡食性的季节性变化规律。在1-3月的冬季样本中，苏格兰松(Pinus sylvestris)针叶占据绝对优势(平均每0.1克样本含2000-2500个片段)，而到6-7月夏季，越橘(Vaccinium myrtillus)叶片和果实成为主要食物来源。值得注意的是，研究人员在粪便中发现了4091粒完整种子，其中287粒未成熟。越橘种子主要出现在7月(占总量的92%)，而红莓苔子(V. vitis-idaea)种子则集中在11月(94%)。这些数据证实了西方松鸡作为种子传播者的重要生态功能。

在技术方法方面，该研究强调了显微组织学分析与分子技术的互补性。虽然粪便DNA metabarcoding能提供高分辨率的分类学信息，但无法量化不同植物部位的摄入比例。例如，研究发现同一植物分类单元的不同部位(如松树针叶与球果碎片)在不同季节被选择性取食，这种细微差别对理解动物的营养策略至关重要。

研究结论部分指出，西方松鸡表现出明显的季节性食性适应策略：冬季依赖松树针叶的单食性饮食，夏季转为以越橘为主的多样化饮食。这种食性转变与植物物候特征高度吻合。作为种子传播者，该物种对肉质果实植物(如越橘属)的传播效率显著高于干果植物(如禾本科)，证实了松鸡科鸟类在森林生态系统更新中的特殊作用。

该数据集的重要意义体现在三个方面：首先，为评估重新引入种群的适应性提供了量化指标，证实人工饲养个体能成功转换到自然食性；其次，建立的形态特异性分类框架可推广应用于其他食草动物的食性研究；最后，整合的食性与种子传播数据为理解植物群落更新机制提供了新思路。研究人员特别强调，在食草动物食性研究中，应结合分子鉴定与显微组织学方法，以全面把握食物资源的利用模式。

这项研究不仅为西方松鸡的保护实践提供了科学依据，其建立的方法学框架也对其他濒危食草动物的食性研究具有借鉴价值。未来研究可结合营养分析和栖息地评估，进一步揭示食物质量与种群动态的关系，为森林管理决策提供更全面的生态学依据。