南极磷虾种群生物学研究进展III-摄食

鉴于南极磷虾在南极食物网中所处的关键地位,其摄食活动对南大洋海洋生态系统有着极为重要的影响。南极磷虾食物组成因季节、空间等不同而存在差异,且摄食对象的分类和鉴别也存在着较大困难,选食机制目前尚有不同意见。本文从摄食对象、摄食方式、选食机制及摄食率等方面对近百年来南极磷虾摄食生态学研究进行了总结和归纳,以期为国内外学者开展相关研究提供基础信息,并为进一步开展其摄食生态学研究提供科学思路。     

南极磷虾种群生物学研究进展Ⅲ—摄食

鉴于南极磷虾在南极食物网中所处的关键地位,其摄食活动对南大洋海洋生态系统有着极为重要的影响。南极磷虾食物组成因季节、空间等不同而存在差异,且摄食对象的分类和鉴别也存在着较大困难,选食机制目前尚有不同意见。本文从摄食对象、摄食方式、选食机制及摄食率等方面对近百年来南极磷虾摄食生态学研究进行了总结和归纳,以期为国内外学者开展相关研究提供基础信息,并为进一步开展其摄食生态学研究提供科学思路。     

2018年夏秋季南设得兰群岛周边水域南极磷虾集群类型及其影响因素

南极磷虾是一种典型的集群性海洋生物,其集群特征为行为生态学研究领域的重要内容之一。南极磷虾在南设得兰群岛周围高度密集分布,然而磷虾集群形状和大小的机制解释仍存在较大的争议。基于南设得兰群岛周边水域收集的Simrad EK80声学数据,本研究利用Echoview V6.16软件,对声学数据进行了分析,并对磷虾集群特征进行了划分。通过主坐标分析(PCoA)检验了环境因素(表温和海况)以及时空因素对各类型磷虾集群产生的影响。结果表明:海况对磷虾集群影响较大,光照强度次之;块状小型集群的时空分布较广,夜间与白天均占有较高比例(>30%);小型集群更易出现在白天,而大型集群则更多出现在深夜;2月,磷虾集群与海况及纬度显著相关;3月,集群与时段显著相关;4月,集群与时段及海况显著相关。     

南极南设得兰群岛邻近水域表层微小型浮游藻类的分布特征

微小型藻类是南极磷虾及其它小型或较大型海洋动物的直接或间接饵料,是海洋生物生产力的基础,在海洋生态系和食物链中起着重要作用,微小型浮游藻类的研究,将为我国开发南极磷虾资源和了解南大洋自然生态环境提供重要的科学依据。Uribe;Koczynska和Ligowski;Brandini和Kutner等学者曾对南设得兰群岛北部及邻近水域的浮游植物(主要是浮游硅藻类)的分类和分布做过研究。本文根据我国第三次南极考     

长爪沙鼠的行为和生理生态学研究进展

动物生理生态学主要研究野生动物对自然环境的适应,阐述或回答动物与生存和繁殖相关的生态学问题.长爪沙鼠(Meriones unguiculatus)栖息地环境从西向东横跨荒漠草原和典型草原,而且具有明显的季节性,其生理生态学研究对于了解物种分布范围的决定因素、对季节性环境的适应策略以及种群动态等生态学和进化生物学问题具有重要意义.对本研究组关于长爪沙鼠的生活史特征、能量代谢特征、社群行为和贮食行为、生态免疫以及种群动态等方面的研究进展进行了综述,并对未来可能的发展方向进行展望.     

南极磷虾生物活性物质的研究进展

南极磷虾因其生活环境和方式的特殊性而具有产生新型生物活性物质的巨大潜力,也因其巨大的生物资源量和潜在的渔业价值而日益受到人们的重视。南极磷虾生物活性物质包括酶、脂质、甲壳素、生物活性肽和紫外吸收物质等。本文综述了南极磷虾生物活性物质的研究进展,并展望了南极磷虾生物资源开发利用的前景。     

南大洋极锋以南常见磷虾类生殖特性研究进展

磷虾是南大洋生态系统的基本组成部分,它们在南极海洋食物网中扮演着关键角色。磷虾可能是人类未开发的最大动物蛋白质来源,人类对磷虾资源开发的兴趣日趋增加,但目前关于这些种类的基础生物学,尤其是除南极大磷虾以外的其他磷虾类繁殖特性的了解极为匮乏。本文对已有相关研究进行梳理,揭示了不同种磷虾卵巢发育经历相似的生理步骤;磷虾卵母细胞大小存在区域性差异;通过观察第二性征和卵巢形态可以划分雌性磷虾的发育阶段;磷虾种间产卵期具有纬度差异,种内具有区域差异;多数调查发现样本中雌性磷虾个体占优。在此基础上,本文对今后的研究重点提出展望:1)加强南极大磷虾之外磷虾生殖特性的研究,探索磷虾生殖特点的季节性、区域性对磷虾环南极分布的影响;2)重点关注实验生物学研究,厘清磷虾的产卵次数及机制,以期准确估算繁殖力以评估磷虾资源开发可能产生的影响。     

中国园林生态学发展综述

运用文献计量等方法对已有科研成果进行统计分析,结果表明:中国近50年园林生态学科领域科研发展经过了起步探索(1962-1981)、缓慢发展(1982-2001)、快速发展(2002-2011)3个时期,园林生态学作为生态学一个新的分支学科,于20世纪90年代末初见端倪,作为一门新兴独立的应用生态学分支学科于21世纪初已基本形成.中国园林生态学领域的研究包括园林生态系统中生物与环境相互作用关系问题、人与环境相互作用关系问题以及园林生态系统与其他生态系统之间相互作用关系问题.当代园林生态研究主要有生态效益研究、生物与环境研究、人的需求与行为研究、生态规划与生态管理研究4个方面,目前园林生态学研究主要侧重生物与环境研究和生态效益研究,两方面的研究成果占总体研究成果的76.3％.不同研究方面也有各自的侧重点,如生物与环境研究侧重对植物的研究,生态效益研究侧重净化环境、水土保持和防灾减灾,生态规划与生态管理研究则侧重生态规划与设计.对四个研究方面的论文主题词检索和高频主题关键词的分布进行统计,结果显示,研究的热点有多样性、群落、水土保持、防灾避险、净化环境、生态规划与设计等.对CNKI中4个研究方面成果中获基金资助项目论文进行统计(不排重),总体成果中基金项目论文所占比重为10.8％,国家和地方基金是园林生态学科研基金资助的主要来源,基金论文比例之和达到85.4％,且国家和地方基金资助论文较多的是“生态与环境研究”和“生态效益研究”,合计占基金论文79.1％.SCI-E中收录的文献基金论文率为47.1％,是CNKI数据库收录的文献基金论文率的4.3倍,且国际基金是基金论文的主要资助来源之一,说明中国园林生态学领域部分科研成果得到国际学界关注.基于CNKI相关主题词统计,“园林生态学”的研究成果只有“景观生态学”的1％,“城市生态学”的8.3％,“园林生态学”学科系统理论研究在相关生态学科研究中所占比重很低,其理论和方法研究还较薄弱.今后在进一步完善学科理论体系、持续开展生态效益和园林植物研究的同时,为更好地研究和解决人-自然复合生态系统问题,提供更多的科学理论支撑,还需拓展交叉生态心理学或环境心理学等其他相关理论,更多地关注人与环境互相作用关系以及生态规划与生态管理等方面的研究,既使环境更好地满足人的行为需求,也使人认识到改变一些行为能更好地保护环境.     

南极Gerlache海峡海鸟的取食集群及食性

1997年12月至1998年2月,我们对南极半岛席尔瓦角善于飞翔海鸟与企鹅的取食关联性进行了研究,同时调查了取食集团中主要鸟种的食性.发现每个取食集团中有35.6-37.0只善于飞翔的海鸟,其中几乎都有纹颊企鹅群 (Pygoscelis antarctica),黑背鸥(Larus dominicanus)、灰贼鸥(Catharacta maccormicki)、花斑鹱(Daption capensis)和巨鹱(Macronectes giganteus)是各集团中最常见的鸟类.各取样单元内有相关性的种数随季节变化而减少,一些种类的减少与特定的物候期有关.南极磷虾(Euphausia superba)是绝大部分飞翔海鸟的主要食物,研究发现黑背鸥与纹颊企鹅所捕食的南极磷虾的大小最为接近.飞翔海鸟的觅食行为表明:在海面上短时停留的飞翔海鸟也能够成功捕捉到磷虾,这可能与磷虾躲避企鹅的捕食有关[动物学报 53(3):425-430,2007].     

基于精细尺度的冬季南乔治亚岛南极磷虾渔获率时空与环境效应

南乔治亚岛水域不仅是南极磷虾渔业的主要渔场之一,同时该水域的南极磷虾也是许多以该岛为栖息地的捕食者(如海豹、鲸鱼等)的饵料,因此对该岛南极磷虾资源丰度的研究对于深入理解南极生态系统有着非常重要的作用.本研究基于精细尺度渔业数据,利用广义可加模型(GAM)对2013年冬季南极磷虾渔获率与环境因子之间的关系进行研究.结果表明: 该模型对渔获率总偏差解释率为32.0%,其中贡献最大的为旬别,贡献率为21.4%;其次为纬度,但贡献率显著降低,仅为4.4%.7月上旬至9月上旬,渔获率总体上呈下降趋势.渔场东侧渔获率较高,尤其是中东部海域,而北侧的渔获率相对偏低.随着地形变化程度的增大,平均渔获率呈下降趋势.风力处于4级以下的情况不仅适宜捕捞作业,且渔获率也处于较高的水平.风向并不会对渔获率产生显著的影响.在表温0.5~2.0 ℃范围内,随着表温的增加,平均渔获率呈上升趋势.     

小型哺乳动物生理生态学研究与进化思想

动物生理生态学是一门利用生理学的手段和方法研究与动物的生存和繁殖相关的生态学问题的交叉学科,
旨在阐明动物对环境适应和进化的生理机制。在近70 年的发展历程中,进化生物学的思想和理论越来越紧密地
融入到生理生态学的研究中,同时生理生态学的研究结果也在充实着进化生物学理论的发展。本文根据作者多
年的研究经历,从动物的体型和代谢特征、消化生理、生态免疫和冬眠等几个侧面,简述了小型哺乳动物生理
生态学的某些研究进展和进化思想对该领域的影响。     

Ecological frames of mind: the role of cognition in behavioral ecology.

Cognitive psychology is the study of how information, from the senses and from memory, is used in the production of behavior. Investigation of the specifics of behavioral adaptation has already led some behavioral ecologists into the domain of animal cognition. I make several arguments for the benefits and the necessity of a sophisticated assessment by ecologists of the cognitive aspects of behavioral adaptation. First, because cognition typically serves to produce adaptive behavior, cognitive structure and function should reflect ecological demands; studies of cognition in ecological contexts are opportunities to understand adaptation. Furthermore, constraints on cognitive properties may help determine how behavior meets the environment. Studies of spatial memory in food-caching corvids exemplify how cognitive aspects of behavior may both reflect and determine specifics of adaptation. Second, many models in behavioral ecology assume certain cognitive abilities, such as timing or counting. Cognitive theory and methodology should be used to determine whether animals possess these abilities. I have provided examples. Third, consideration of cognitive function can lead to original ideas about the details of behavioral adaptation. Without a thorough integration of cognitive psychology with behavioral ecology, our understanding of the relation between behavior and selective pressures will be compromised.     

Experiments on the physiology of southern and northern krill, Euphausia superba and Meganyctiphanes norvegica, with emphasis on moult and growth - a review

Physiological data are needed for life history studies on krill, and as parameters for input into energy budgets and models. In conjunction with moult and growth data, these may also prove useful for assessing the fishable biomass of krill. Here, the development of physiological concepts in experimental krill research is briefly evaluated, with emphasis on the gaps to be filled. Krill growth is very flexible, as well as strongly temperature and nutrition dependent. The polar Antarctic krill Euphausia superba grows as fast as the boreal species Meganyctiphanes norvegica, at least during the first 2.5 years, and the species are comparable in terms of physiological plasticity. Accordingly, as krill appear to adjust quickly to specific laboratory conditions, short-term experiments are essential if field conditions are to be reflected as closely as possible. Furthermore, direct comparisons between laboratory experiments and swarming studies in the field are advantageous. For these, M. norvegica is particularly well-suited, as swarms can be followed over longer times and more easily than in E. superba. For example, processes of moult and reproduction were found to be highly coordinated in swarms and populations of Northern krill. For this species a conceptual model of reproduction was developed based on a combination of short-term laboratory observations coupled with field data on moult and ovary stages. In further physiological experiments krill should be studied as groups when swarming. Using proxies, that is applying physiological and/or biochemical methods side by side, is a promising way to enhance the reliability of life history data.     

南极半岛北部南极磷虾渔业空间点格局特征

南极磷虾作为南极生态系统中的关键物种,在空间分布上常表现出集群特征.这也反映到磷虾渔业生产的空间格局特征上.为了探讨捕捞能力有明显差异的船队在高/低单位捕捞努力量渔获量(CPUE)的情况下空间点分布格局特征及其生态学效应,基于南极半岛北部海域的两艘中国南极磷虾渔船(船A为专业南极磷虾渔船,船B为在智利竹筴鱼渔场与南极磷虾渔场转换的兼作渔船)的磷虾渔业数据,从空间点格局的角度出发,分别从两船的高、低CPUE的空间点格局在不同尺度上聚集特征,高、低CPUE在不同尺度上的二元点格局相关关系,以及CPUE点标记格局下的相关性关系等3个方面进行了分析.Ripley的L函数和标记相关函数分析结果表明: 研究对象在空间窗口所有尺度上的空间格局均表现为聚集性,高、低CPUE下均有聚集发生;在15 km尺度上,聚集强度近最大,在15~50 km尺度下,聚集程度稳定;总体上点格局分布的聚集强度依次为:船A高CPUE>船B低CPUE>船B高CPUE>船A低CPUE.船A高、低CPUE在0~75 km尺度上为正相关关系,在大于75 km尺度上为随机关系;船B在所有尺度上的高、低CPUE均为正相关,说明了低CPUE点事件伴随高CPUE的点事件同步发生,两者在大部分尺度下均显著相关.这是磷虾集群模式的动态性和复杂性造成.船A各点的CPUE值在0~44 km尺度上呈正相关,在44~80 km尺度上呈负相关;船B各点的CPUE值在50~70 km尺度上呈负相关,在其他尺度上无显著相关性;正相关反映了磷虾密集集群的种群分布特性,而负相关表明了磷虾群间由于食物和空间原因存在一定的竞争关系.捕捞能力强的船A和捕捞能力较弱的船B在点格局分布上存在较大差异.专业南极磷虾渔船更适于开展磷虾作业空间点格局分析及相关科学调查工作.     

The role of ecomorphological studies in the comparative biology of fishes

Synopsis The goal of an ecomorphological study is to understand the interactions between the morphology of organisms and their ecology. Both the morphology and the ecology presented by an organism are directly or indirectly under the influence of the environmental conditions that the organism experiences and its heritable composition. The development and interpretation of the central element of ecomorphological studies, the comparison between patterns of variation of morphological and ecological characters, depends heavily on the mechanistic framework provided by functional morphological and biomechanical studies. The cause-and-effect hypotheses derived from this comparison can be tested with performance trials. Ecomorphology forms an integral part of comparative biology, along with ecophysiology, behavioral ecology, and evolutionary ecology. Current issues in ecomorphological research that are addressed in this volume include application of a more functional approach to the choice of characters, integration of morphological, behavioral, and physiological information to address adaptation, and the expansion of spatial and temporal (ontogenetic and evolutionary) scales of ecomorphological questions. Future directions for Ecomorphology include broadening the knowledge base, further integration of information from other disciplines, examination of the role of environmental and genetic factors in producing and maintaining ecological and morphological diversity, and application of ecomorphological insights to questions of community structure.     

景观生态学在近海资源环境中的应用——论海洋景观生态学的发展

长期以来,景观生态学研究主要集中于陆地景观生态研究,并在土地利用、植被退化等方面取得了长足的进展,而在海洋领域涉足颇少.论述了景观生态学在海洋赤潮景观、海洋溢油景观、海域使用景观、滨海湿地景观、海岛景观和海洋环境污染景观等方面的应用前景,并就海洋景观生态学发展几点认识进行了深入探讨,如海洋景观的均质性与异质性、海洋景观格局与生态过程的关系、边缘效应与海岸带、海洋景观评价与评估、海洋景观模型等,目的是为景观生态学在海洋资源环境中的应用、海洋景观生态学的发展探索新的方向.     

保护行为学: 正在兴起的保护生物学分支学科

过去的30年里, 人们利用动物行为的进化生物学方法来解决保护实践中遇到的问题, 行为学、行为生态学与保护生物学相结合, 产生了保护生物学的一个新分支学科--保护行为学。保护行为学的研究目的是: 从物种保护实践中发现环境对动物行为的影响以及行为的生态适应性, 并把动物行为学和行为生态学理论应用到物种保护实践中, 从而促进物种保护工作。目前全球有10%的物种濒临灭绝, 生物多样性保护日趋紧迫, 保护行为学的诞生为行为学和保护生物学研究带来了新的机遇, 也表明行为学家和保护生物学家正在担负起挽救濒危物种的使命。不久的将来, 保护行为学及其相关学科将更加繁荣。     

Living krill, zooplankton and experimental investigations: a discourse on the role of krill and their experimental study in marine ecology

Krill occupy critical positions in a many marine ecosystems and have been the subject of a number of concerted studies yet there are large areas of their biology that still remain a mystery. Most species of krill are open ocean animals, which makes direct observation and sampling difficult. Krill also exhibit a number of physiological and behavioural attributes which frustrate attempts to understand their life history. Krill are conceptually difficult to come to terms with; they are obviously different from larger marine organisms such as squid, fish, whales and fish yet they are also quite distinct from those animals classed as zooplankton such as copepods. Despite these differences they have most often been grouped with zooplankton and have been studied using techniques developed for animals which are orders of magnitude smaller than they. This mismatch has affected our view of their interactions with the physical world and also affects their perceived trophic interactions. Their size and mobility also interferes with our ability to sample them effectively and thus to develop our appreciation of their true role in the marine ecosystem. Understanding how intermediate-sized animals, such as krill, function in aquatic ecosystem is critical to better management of the marine environment.