布氏田鼠种群生态及行为生态学研究进展

布氏田鼠种群生态及行为生态学研究进展尹峰房继明（北京师范大学生物学系,１００８７５）ＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＰｏｐｕｌａｔｉｏｎＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＢｅｈａｖｉｏｒａｌＥｃｏｌｏｇｙｏｆＢｒａｎｄｔ’ｓＶｏｌｅｓ（Ｍｉｃｒｏｔｕｓｂｒａｎ...     

高寒草甸同域分布的高原鼢鼠和高原鼠兔营养生态位及其种间关系

了解同域分布高原鼠兔(Ochotona curzoniae)和高原鼢鼠(Myospalax baileyi)的营养生态位竞争关系,对于正确认识高原鼠兔和高原鼢鼠在草地生态系统中的功能和位置,以及科学界定其危害具有重要意义.本研究选择青藏高原高寒草甸优势鼠种——高原鼠兔和高原鼢鼠为研究对象,利用稳定同位素(13C和15N)技术研究二者的营养生态位及种间关系.结果表明:(1)高原鼠兔和高原鼢鼠肝、肌肉、指甲、毛发和骨骼5种组织中稳定氮同位素(δ15N)和稳定碳同位素(δ13C)值在其肝中富集的时间最短,在指甲和骨骼中富集的时间最长,且高原鼠兔上述各组织的δ15N值均显著低于高原鼢鼠,而δ13C值均显著高于高原鼢鼠;(2)高原鼠兔和高原鼢鼠5种组织中,不同组织的营养层次(NR)、摄食来源的多样性水平(CR)、δ13C/δ15N围成的凸多边形总面积(TA)和标准椭圆面积(SEA)由小到大顺序均为:肝、肌肉、指甲、毛发、骨骼,且高原鼠兔5种组织的上述4种指标均显著低于高原鼢鼠;(3)高原鼠兔和高原鼢鼠在肝、肌肉和指甲组织中不存在营养生态位重叠现象,而二者在毛发和骨骼组织中营养生态位重叠度分别为0.92‰2和1.17‰2,且均在雄性种群间发生重叠.综上所述,高原鼠兔和高原鼢鼠的营养生态位仅在长时间尺度上存在重叠,而在短时间尺度上存在明显分化现象.     

内蒙古草原布氏田鼠与绵羊的营养生态位研究

放牧活动对小型啮齿动物种群数量的影响是草原生态系统研究中的热点问题,确定绵羊和小型啮齿动物的营养生态位关系对于草原生态系统的管理具有重要的作用。运用粪便显微分析法分析了内蒙古草原动物生态研究站大型野外围栏内布氏田鼠和绵羊在6—9月份的食谱组成,确定两种草食动物食性选择和营养生态位的变化,从食物利用途径揭示放牧活动对布氏田鼠种群数量的影响方式及二者之间的竞争与共存关系。研究结果表明：围栏中共有23种植物,其中糙隐子草、克氏针茅、羊草和刺藜是围栏中的优势植物;布氏田鼠共取食10种植物,绵羊共取食8种植物,禾本植物为两种动物的主要采食植物。布氏田鼠和绵羊的喜食植物种类都存在季节性变化;除7月外,两种动物的食物多样性与围栏植物多样性有显著的正相关关系,表明动物的食性选择受植物资源变化的影响。布氏田鼠和绵羊具有很高的营养生态位重叠度,除8月(0.691)外,6、7、9月份的营养生态位重叠度均高于0.9,表明二者之间存在激烈的食物竞争;放牧活动极显著地降低了禾本科植物的地上生物量,导致布氏田鼠的食物数量减少;放牧处理下布氏田鼠的喜食植物的物种数和营养生态位宽度(除9月)增加,导致布氏田鼠的食物质量...     

内蒙古典型草原4种常见小哺乳动物的营养生态位及相互关系

本文根据布氏田鼠、达乌达鼠兔、达乌尔黄鼠和草兔在自由生活下的食物组成,分别计算了它们之间的实际营养生态位重叠程度及生态位宽度。还计算了布氏田鼠、达乌尔鼠兔和达乌尔黄鼠间的原始营养生态位重叠程度及宽度。由于栖息地资源可利用性的限制,这３种小哺乳动物的实际营养生态位较原始营养生态位穿。分布空间的重叠可导致布氏田鼠与达乌尔鼠兔间实际营养生态位的较高程度重叠。此结果支持了ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｗｉｌｓｏｎ（     

布氏田鼠种群生态研究

1985年5-l0月用标志重捕法对布氏田鼠(Microtus brandti)的种群年龄组成、幼鼠生长率和季节迁移等进行研究;共标志2786只;重捕576只,822只次。发现布氏田鼠种群的年龄组成有较明显的季节变化。其幼鼠体重的日平均生长率随年龄增加而减慢。布氏田鼠还有季节迁移现象。     

阿拉善荒漠区两种优势跳鼠种间营养生态位

营养生态位作为生态位理论的重要维度之一,不仅能够表现出物种的营养需求特征,而且可以反映物种在生态系统中的营养层级、功能地位以及物种间的营养关系。动物不同组织中的碳、氮稳定同位素比值可反映某一物种在不同时间段的食性信息,因而对探讨物种间摄食、栖息地资源利用和营养生态位的变化具有重要指示作用。以2017年在阿拉善荒漠实验区采用铗日法所捕获的三趾跳鼠（Dipus sagitta）和五趾跳鼠（Allactaga sibirica）为研究对象,测定其脱脂毛发与骨骼组织的δ¹³C和δ¹⁵N比值,分析探讨2种小型啮齿动物的营养级与营养生态位变化以及摄食策略与资源分配机制。结果表明：无论从长期时间尺度（一生）还是短期时间尺度（季节）分析,结果都一致表现出三趾跳鼠与五趾跳鼠种间营养生态位重叠面积（OA）值为0‰²,种间营养生态位发生分离;三趾跳鼠的营养级显著低于五趾跳鼠的营养级,但其营养生态位面积却大于五趾跳鼠;随着季节的变化,三趾跳鼠与五趾跳鼠的摄食范围和营养生态位面积均呈现出春季最大,夏季减小,秋季再增加的趋势。两种跳鼠的营养生态位变化与摄食策略符合生态位分化假说,二者通过种间营养生态位分化实现同域共存。     

基于稳定同位素技术的高原鼠兔营养生态位特征

了解不同种群密度高原鼠兔（Ochotona curzoniae）的营养生态位特征,对于全面认识高原鼠兔干扰对草地生态系统的影响,以及科学界定其危害具有重要意义。本研究以青藏高原高寒草甸优势小型哺乳动物高原鼠兔为研究对象,利用稳定同位素(¹³C和¹⁵N)技术研究不同种群密度高原鼠兔的营养生态位特征。结果表明：（1）不同种群密度高原鼠兔¹⁵N和¹³C稳定同位素在肝脏和肌肉组织中富集的时间最短,在毛发和骨骼组织中富集的时间最长,且高密度种群的δ¹³C和δ¹⁵N值远高于中密度和低密度种群;（2）在低、中、高3个密度梯度种群中,高原鼠兔的骨骼和毛发组织中反映的摄食来源营养层次(氮值范围,δ¹⁵N range,NR)、摄食来源的多样性水平(碳值范围,δ¹³C range,CR)、δ¹³C/δ¹⁵N围成的凸多边形总面积（total area, TA）和校正后的总面积（corrected standard ellipse area, SEA_C）均高于肌肉和肝脏组织,且在中密度高原鼠兔种群肝脏、肌肉和毛发组织中的NR、CR、TA和SEA_C均最大,而在低密度种群中,高原鼠兔骨骼组织中反映的上述4种营养生态位指标最大;（3）高原鼠兔肝脏、肌肉和毛发组织中营养生态位宽度在中密度种群远高于高密度和低密度种群,且不同密度种群均有营养生态位重叠。其中骨骼和毛发组织中不同种群间的营养生态位重叠度高于肌肉和肝脏组织。初步推测,受益于中度干扰效应,中密度高原鼠兔种群的摄食来源多样性、营养生态位宽度和面积高于低密度和高密度种群,因此中密度高原鼠兔种群有着更好的生境适合度。建议重点关注中密度（相对种群密度范围：24.94%～37.21%）高原鼠兔种群的动态特征,并采取适当的防治措施,以免其种群密度过高对草地造成不可逆的损害。     

布氏田鼠标志种群的繁殖参数

采用标志重捕和染色观测法跟踪了内蒙古典型草原区布氏田鼠野外种群,按绝对时间年龄研究其种群繁殖参数。结果3表明：4－5月份出生的雄鼠能在当年达到性成熟,性成熟发育历期约为1．5个月,6月后出生的雄鼠当年达不到性成熟。在达到性成熟的当年雄鼠中,多数个体再度转入性休止期,其平均繁殖结束时间要林越冬雄鼠早1个月,而越冬雄鼠则在整个繁殖期保持性活动状态。雌鼠性成熟发育历期约为1个月,首次产仔时间约为2月龄。雌鼠在一年中的产仔窝数与其年龄有关;越冬鼠能产3－4窝,4月份出生的雌鼠能产2－3窝,5月份出生的雌鼠当年能产1－2窝,6月份出生的雌鼠能产0－1窝,7月份之后出生雌鼠当年不参加繁殖,在自然条件下,布氏田鼠一年中最多能产4窝。     

内蒙古布氏田鼠地理种群遗传多样性

以MHCⅡ类基因第二外显子为分子标记,利用限制性内切酶分析法和序列分析法对8个布氏田鼠 Lasiopodomys brandtii 地理种群进行遗传多样性分析。结果显示,8个布氏田鼠地理种群的MHCⅡ类基因第二外显子酶切共检测到6个等位基因,定义21种单倍型,其中有3个单倍型为不同区域种群共享,经卡方检验,6个酶切多态性位点上基因型频率不符合Hardy-Weinberg平衡;序列分析显示,在261 bp的核苷酸序列中,有57个变异位点,单倍型多样性为0.746 5~0.873 3、核苷酸多样性为0.006 06~0.016 55。谱系分析得到3个稳定的分支：锡林浩特、二连浩特、东乌珠穆沁旗和西乌珠穆沁旗4个种群形成一个单元分歧的进化分支（A区域）,新巴尔虎左旗、陈巴尔虎旗和新巴尔虎右旗3个种群成一个单元分歧的进化分支（B区域）,而位于浑善达克沙漠南部的正镶白旗种群形成一个独立单元分歧的进化分支（C区域）,分别与采集的地理种群相吻合。AMOVA分析结果表明,区域类群间的遗传变异占总变异比率的64.08%,区域内种群间占7.78%,种群内占28.14%。除正镶白旗种群外,布氏田鼠种群具有较丰富的遗传多样性,遗传变异主要发生在区域类群之间和种群内。     

布氏田鼠哺乳期低温经历抑制成年期神经再生

哺乳动物在出生前后所经历的环境条件对其成年后的行为和生理等具有重要影响。环境温度是影响动物后代表型的重要因素之一。本研究将分娩当天的布氏田鼠母体和幼仔在常温（23℃±1℃）或低温（4℃±1℃）饲养,断乳（21日龄）时转至常温环境,至第63日龄时再随机将两组动物各分为常温组和低温暴露组,期间检测体重、摄食量、静止代谢率、认知能力和神经细胞增殖和存活等,以验证哺乳期的低温经历可影响成年动物的代谢生理、行为表型和相关脑区神经再生的假说。结果发现：哺乳期低温经历导致成年布氏田鼠摄食量显著降低,与代谢有关的下丘脑以及学习记忆有关的海马区细胞增殖和存活数量减少。当动物在成年期面临冷暴露时,与哺乳期常温经历的动物相比,哺乳期低温经历的动物摄食量较低,在Y迷宫新异臂中的穿梭次数和停留时间显著降低,但海马和下丘脑部分核团的细胞增殖以及海马CA的细胞存活明显升高。这表明哺乳期低温经历对布氏田鼠的能量代谢、行为和相关脑区的成体神经再生产生了持久的抑制效应,但成年后再次面对低温时,动物的代谢能力和代谢及学习记忆相关脑区的神经细胞可塑性优于哺乳期未曾经历低温的动物。     

Short photoperiod influences energy intake and serum leptin level in Brandt's voles (Microtus brandtii)

Photoperiod cues play important roles in the regulation of seasonal variations in body mass (BM) and energy balance for many small mammals. The present study was designed to examine the effects of photoperiod acclimation on BM, energy intake, and serum leptin levels in Brandt's voles (Microtus (Lasiopodomys) brandtii). After 4 weeks of acclimation to either long (LD; light:dark, 16:8) or short (SD; 8:16) photoperiod, SD voles had lower BM, body fat mass, and dry mass of liver and kidneys, but higher digestible energy intake in comparison to LD voles. SD voles also showed a lower level of serum leptin than did LD voles. Furthermore, the level of serum leptin was correlated positively with body fat mass and negatively with gross energy intake. Together, these data suggest that Brandt's voles employ a strategy of minimizing body growth, increasing energy intake, and mobilizing fat deposition in response to cues associated with short photoperiod. Furthermore, leptin seems to be involved in the regulation of BM and energy balance mediated by photoperiod.     

田鼠种群波动的原因和时间

本文总结了橙腹田鼠（Microtus ochrogaster）和草原田鼠（M．permsylvanicus）25年的种群统计学研究结果和结论。探讨了田鼠种群波动周期性、诱发种群波动以及导致波动期间峰值变异的因素。并对种群存活值和繁殖活动的作用进行了分析和评价。根据两种田鼠种群波动周期性、波动峰值出现的时间以及特定年份峰值的高度等特征,证明两物种波动均具有不稳定性。两种田鼠存活值的变化是由特定年份是否发生波动以及波动峰值出现的时间决定。增加初始阶段的种群密度及时间长度是造成两种动物种群波动峰值不同的主要原因。橙腹田鼠种群停止增长的原因是存活值降低,而草原田鼠则是繁殖活动减少。据推测,与种群波动初始密度相关的种群死亡率的差异是由捕食者的净效应（Net effect）决定的,调控两种群密度的因素均为非密度的其它生态学因子。由于特定年份田鼠种群捕食压力的不确定性,导致了橙腹田鼠和草原田鼠种群波动的不稳定性。     

高体重布氏田鼠产仔数较多但繁殖输出及氧化损伤不受影响

体重可影响动物几乎所有的生物学变量。高体重双亲通常产生较大胎仔数。繁殖过程代价很高,可能伴随着氧化损伤。为比较双亲体重对繁殖期能量学特征、繁殖输出和氧化损伤的影响,检测了高体重组(雌性:51. 5 g ± 1. 6 g;雄性:60. 4 g ±2. 5 g)和低体重组(雌性:35. 5 g ± 1. 2 g;雄性:49. 6 g ± 2. 8 g)布氏田鼠繁殖过程中母体的体重和摄食量,分娩时的胎仔数和胎仔总重,及后代断乳时母体的身体成分、激素含量(血清瘦素和催乳素)和氧化损伤(血清丙二醛、蛋白质羰基和肝脏丙二醛含量)。结果显示:(1)高体重组妊娠末期的母体体重增量显著高于低体重组;(2)高体重组母体的出生胎仔数显著高于低体重组,但出生及断乳时的平均胎仔重、胎仔总重和母体繁殖期间的能量摄入无显著差异; (3)血清激素含量、身体成分、身体脂肪重量及氧化损伤指标均无组间差异。结果表明,高体重布氏田鼠可产生较多的出生胎仔数,但母体并不通过摄入更多的能量来保证其繁殖输出,对氧化损伤也没有影响。这些结果对于理解不同体重的动物在繁殖期间的能量策略以及繁殖与生存之间的权衡等生活史理论具有重要意义。     

夏季若尔盖高寒湿地水生生物群落食物网结构特征

为了解若尔盖高寒湿地夏季水生生物群落食物网结构及营养关系特征,应用稳定同位素技术分析了若尔盖湿地 3个不同区域(ZS1、ZS2和ZS3)水生生物群落碳、氮稳定同位素比值,并计算了13C-15N同位素生态位中的6个营养结构量化指标。结果显示:外源性营养源陆生植物13C、15N值分别为-28.23- -26.07,-1.20-5.98; 内源性营养源颗粒有机物 (POM:主要成分为藻类)和水生植物13C、15N值分别为-26.39- -21.17、-25.37- -24.15,3.68-6.61、3.50-4.01; 其中POM样品13C、15N组成存在明显的区域性差异(P0.05,P0.001)。食物网营养结构分析显示若尔盖湿地外源性碳源输入(优势陆生植物)对于维持该水域生态系统结构稳定有着十分重要的作用。若尔盖湿地水域食物网营养级介于2-3,暗示了其生态系统结构的相对脆弱性。同位素量化指标标记发现若尔盖湿地水生动物群落生态结构存在明显的空间异质性,可能与若尔盖湿地发达的畜牧产业相关。     

Trophic partitioning in tropical rain forest birds: insights from stable isotope analysis

Bird communities reach their highest taxonomic and trophic diversity in tropical rain forest, but the use of different foraging strategies to meet food requirements in such competitive environments is poorly understood. Conventional dietary analyses are poorly suited to investigate dietary patterns in complex systems. We used stable carbon (¹³C/¹²C) and nitrogen (¹⁵N/¹⁴N) isotope analysis of whole blood to examine avian trophic patterns and sources of diet in the tropical rain forest of Los Tuxtlas, Veracruz, Mexico. We used stable nitrogen isotope analysis to delineate trophic levels, and stable carbon isotope analysis to distinguish the relative contribution of C-3 and CAM/C-4 ultimate sources of proteins to diets. There was large inter- and intraspecific variation in whole blood ¹³C and ¹⁵N values in 23 species of birds. Stable nitrogen isotope analysis separated birds into several trophic levels, including species that obtained their dietary protein mostly from plants, insects or a combination of both food sources. Stable carbon isotope analysis showed that most birds fed on C3-based foods but Stub-tailed Spadebills (Platyrinchus cancrominus) included C-3- and C-4/CAM-specialist individuals. Our analyses provided insights into the nutritional contribution of plant and animal sources of protein and distinguish their photosynthetic origin over relatively long average time periods.     

Dietary and isotopic specialization: the isotopic niche of three <Emphasis Type="Italic">Cinclodes</Emphasis> ovenbirds

By comparing the isotopic composition of tissues deposited at different times, we can identify individuals that shift diets over time and individuals with constant diets. We define an individual as an isotopic specialist if tissues deposited at different times have similar isotopic composition. If tissues deposited at different times differ in isotopic composition we define an individual as an isotopic generalist. Individuals can be dietary generalists but isotopic specialists if they feed on the same resource mixture at all times. We assessed the degree of isotopic and dietary specialization in three related Chilean bird species that occupy coastal and/or freshwater environments: Cinclodes oustaleti, Cinclodes patagonicus, and Cinclodes nigrofumosus. C. oustaleti individuals were both isotopic and dietary generalists. Tissues deposited in winter (liver and muscle) had distinct stable C (δ¹³C) and stable N isotope ratio (δ¹⁵N) values from tissues deposited in the summer (wing feathers) suggesting that birds changed the resources that they used seasonally from freshwater habitats in the summer to coastal habitats in the winter. Although the magnitude of seasonal isotopic change was high, the direction of isotopic change varied little among individuals. C. patagonicus included both isotopic specialists and generalists, as well as dietary specialists and generalists. The isotopic composition of the feathers and liver of some C. patagonicus individuals was similar, whereas that of others differed. In C. patagonicus, there were large inter-individual differences in the magnitude and the direction of seasonal isotopic change. All individuals of C. nigrofumosus were both isotopic and dietary specialists. The distribution of δ¹³C and δ¹⁵N values overlapped broadly among tissues and clustered in a small, and distinctly intertidal, region of δ space. Assessing individual specialization and unraveling the factors that influence it, have been key questions in animal ecology for decades. Stable isotope analyses of several tissues in appropriate study systems provide an unparalleled opportunity to answer them.     

相近社会等级先民的食物结构差异——以山西聂店遗址为例

一般认为,先民食物结构的差异是人类不同社会等级的重要表现形式之一。然而,对于考古学资料中未见明显等级差异的先民来说,其是否存在食物结构上的差别,仍需认真加以探讨。为此,本文对山西聂店遗址墓葬(基本无随葬品或随葬品较少)中出土的人骨进行了C、N稳定同位素分析,研究结果表明:先民的食物结构,体现了典型中国北方农业经济的特点,即以粟作农业和家畜饲养为生。此外,尽管在考古学意义上聂店先民的等级相近,但其在食物资源的获取上却显示出明显差异,且这种差异与先民的性别、年龄和随葬品的种类和多寡无关。因此,在社会等级较为模糊的人类社会,先民对食物资源的获取,很可能更多地受到人群组成、生活习惯等因素的影响,而与社会等级的相对高低无关。