高原鼠兔和高原鼢鼠种群暴发区干扰斑块空间分布格局与演替规律

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)和高原鼢鼠(Myospalax baileyi)是两种在高寒草甸广泛分布的小型哺乳动物,其暴发活动可能造成高寒草甸的严重退化。使用无人机分别拍摄典型的高原鼠兔和高原鼢鼠种群暴发区图像,解译高原鼠兔洞口、高原鼢鼠土丘和它们的干扰斑块,获得干扰斑块的周长和面积信息,计算干扰斑块形状指标,确定高原鼠兔与高原鼢鼠暴发活动对高寒草甸的影响。研究表明：(1)高原鼠兔与高原鼢鼠暴发活动形成的干扰斑块周长与面积比(PARA)、形状指数(SHAPE)和分形维数(FRAC)差异显著(P<0.05),其中高原鼢鼠斑块的FRAC是1.0124±0.0091,属于普通的规则几何圆形分布格局,高原鼠兔斑块的FRAC是1.1203±0.0546,属于分形几何不规则的分布格局。(2)高原鼠兔洞口数量与其斑块面积没有线性相关关系(P=0.9677),高原鼢鼠土丘数量与其斑块面积呈显著正相关(P<0.05)。(3)高原鼢鼠斑块面积统计学上呈长尾分布,不符合正态分布(P<0.01)。根据高原鼠兔斑块面积分布格局可将斑块演替分为三个阶段：土丘形成阶段、斑块连通...     

高原鼠兔跑道对高寒草甸退化斑块扩大与连通的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的活动会在退化高寒草甸草地上形成退化斑块,退化斑块的连通会导致高寒草甸破碎化,对高寒草甸完整性造成严重影响。本研究使用无人机拍摄不同刈割强度和鼠兔密度处理下高寒草甸图像,解译出退化斑块和高原鼠兔跑道。从地理信息系统中获得退化斑块面积信息,计算跑道连通性指数,识别高原鼠兔跑道在高寒草甸退化过程中的作用,确定高原鼠兔干扰活动对高寒草甸影响的临界条件。结果表明:高密度高原鼠兔处理的鼠兔跑道数显著增加(P0.05);退化斑块面积增量与连通性指数呈显著正相关(P0.05);高原鼠兔洞口数对鼠兔密度的处理不敏感(P0.05);随着退化斑块面积的增加,高原鼠兔洞口数显著减少(P0.05),高原鼠兔跑道连通性指数呈抛物线变化;高原鼠兔跑道是导致高寒草甸退化斑块扩大的原因之一,也会加速高寒草甸退化斑块的连通;当退化斑块面积达到临界值21%时,高寒草甸破碎化程度加剧。     

高寒草甸不同扰动斑块植物功能群和根土复合体特征变化研究

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)活动在高寒草甸上会形成各种类型扰动斑块, 扰动斑块类型的转变是导致草地退化的原因之一。目前, 斑块类型发生转变的关键影响因子尚不清楚, 因此, 对高寒草甸活动斑块、非活动斑块和恢复斑块三个扰动斑块类型植物功能类群结构、根土复合体特征和斑块分布特征进行研究, 旨在探讨斑块类型发生转变的主要因子, 说明高寒草甸退化机理。研究结果表明, 高寒草甸中活动斑块土壤表层由于放牧和高原鼠兔活动扰动强度大, 无法形成稳定的植物群落, 非活动斑块的植物群落处于次生演替早期阶段, 但是恢复斑块已具备高寒草甸优势种莎草科植物生长的基本条件。退化高寒草甸中活动斑块与非活动斑块呈现镶嵌性分布, 而恢复斑块相对独立没有镶嵌性分布现象。造成高寒草甸干扰斑块类型转变的主要原因是高原鼠兔活动强度由间歇性干扰转变为持续干扰的结果。     

高原鼢鼠和高原鼠兔肺细叶的结构特征

高原鼢鼠和高原鼠兔是青藏高原土著动物,对低氧具有很好的适应性.为了探讨在低氧环境中两者肺细叶结构的适应特征,应用体视学方法测量了肺细叶相关指标.结果发现 :高原鼢鼠和高原鼠兔肺单位面积肺泡数显著高于SD大鼠,单个肺泡面积和弹性纤维/肺实质比显著低于SD大鼠;高原鼢鼠肺泡隔厚度最厚,高原鼠兔最薄,且三种动物具显著差异; 高原鼢鼠和高原鼠兔气-血屏障的算术平均厚度(Ta)和调和平均厚度(Th) 均显著低于SD 大鼠;在三个级别的微血管中,高原鼠兔中膜肌层厚度显著低于高原鼢鼠,两种高原动物均显著低于SD大鼠;高原鼢鼠和高原鼠兔的微血管密度(MVD)显著高于SD大鼠.以上结果表明,高原鼢鼠和高原鼠兔肺细叶结构特征表现出一定趋同,这些特征有利于在低氧条件下提高肺气体扩散容量;但是,肺泡隔厚度和微血管中膜肌层厚度/血管外径比又表现出明显的差异,可能是不同生境造成的[动物学报 54(3):531-539,2008].     

高原鼢鼠和高原鼠兔心脏对低氧环境的适应

为了探讨高原鼢鼠和高原鼠兔心脏对低氧环境的适应机制,以Sprague-Dawley (SD)大鼠为对照,测量三者的心脏/体重比(HW/BW)、右心室/(左心室 室间隔)重量比[RV/(LV S)];应用免疫组织化学方法测定心肌微血管密度(microvessel density, MVD);通过显微体视学技术比较线粒体的面数密度(NA,单位面积中线粒体数目)、体密度(Vv,单位体积心肌纤维中线粒体的体积密度)、面密度(Sv,单位体积心肌纤维中线粒体外膜的面积密度)、比表面(δ,线粒体外膜面积与其自身体积的比);用分光光度法测定心肌中的肌红蛋白(myoglobin, Mb)含量、乳酸(lactic acid, LD)含量和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)活力;聚丙烯酰胺凝胶电泳观察LDH同工酶谱.结果显示:高原鼢鼠和高原鼠兔HB/WB显著大于SD大鼠(P<0.05), RV/(LV S)显著小于SD大鼠(P<0.05).高原鼢鼠、高原鼠兔和SD大鼠心肌MVD和线粒体NA依次递减(P<0.05);高原鼢鼠线粒体Vv显著低于高原鼠兔和SD大鼠(P<0.05),高原鼠兔与SD大鼠之间没有明显差异;高原鼢鼠线粒体Sv显著高于SD大鼠(P<0.05),与高原鼠兔相比无明显差异;高原鼠兔和SD大鼠的线粒体δ无显著差异,但均明显低于高原鼢鼠(P<0.05).高原鼢鼠和高原鼠兔心肌Mb含量显著高于SD大鼠(P<0.05);高原鼢鼠心肌LD含量显著高于高原鼠兔和SD大鼠(P<0.05);两种高原动物心肌LDH活力显著低于SD大鼠(P<0.05).同工酶谱显示,高原鼢鼠、高原鼠兔和SD大鼠的LDH中H亚基所占比例依次递减.以上结果提示,高原鼢鼠和高原鼠兔通过增加心肌线粒体Sv、MVD以及Mb含量提高其在低氧环境获取氧的能力;同时,由于生境和习性上的不同,两者线粒体指标又表现出差异性.     

高寒草甸地区小哺乳动物群落多样性的初步研究

高寒苹甸地区的人工草场、半人工草场、次生杂类草草场和撩荒地中共有4个小哺乳类群落;根田鼠+高原鼢鼠群落;根田鼠+甘肃鼠兔群落;高原鼠兔+高原鼢鼠群落;长尾仓鼠+高原鼠兔群落。小哺乳类群落种的多样性与植物群落种的多样性无显著相关关系,而与植被的高度、盖度呈显著负相关关系。高原鼢鼠是各生境中的广布种。根田鼠与甘肃鼠兔在植被郁闭度高的环境中为群落的主要组成者;植被郁闭度低的环境中,高原鼠兔和长尾仓鼠是群落的主要成员。它们的空间格局主要反映空间环境条件的差异。     

青藏高原高原鼠兔活动节律监测方法研究

高原鼠兔(Ochotonacurzoniae)是高寒草甸生态系统特有物种和关键物种,其挖掘觅食等活动行为直接影响本地高寒草甸的健康状况和持续发展。以有效洞口调查为代表的传统人工观察方法很难连续数天观察,造成可获取数据量小、效率较低,导致高原鼠兔行为生物节律研究数据采集困难。因此本文构建了融合图像自动采集、优化数字图像处理算法和智能识别技术的高原鼠兔监测系统,可无接触、数字化、连续性监测高原鼠兔行为活动。首先,考虑高原鼠兔活动节律监测需求,在青海省河南蒙古族自治县克旗河滩布局并划分了面积为25 m×30 m的实验小区;其次,监测实验区域,获取高原鼠兔全周期活动节律数据;最后提出基于改进帧差法的高原鼠兔目标自动识别策略。实验结果显示,本文设计的监测系统可在自然环境下完成高原鼠兔活动数据采集,基于改进帧差法的高原鼠兔目标自动识别策略精准率、召回率、F₁值分别为87.20%、83.37%、0.85,可准确获取高原鼠兔详细的活动节律信息。活动节律分析结果表明,高原鼠兔地面活动高峰期在10:00时和16:00时,夜晚无活动,属于白昼型动物。青藏高原鼠兔活动节律监测方法可有效提...     

鼠害治理条件下鼠类群落变动的生态过程

在高寒草甸鼠害治理过程中,因治理方式、强度以及环境的差异,鼠类群落的变动表现出不同的特点。次生植被地区,灭杀高原鼢鼠和高原鼠兔后,经补播、封育、灭杀残存高原鼢鼠等综合治理,５年内,高原鼢鼠和高原鼠兔种群数量显著低于灭杀前（Ｐ＜０．０５）,根田鼠和甘肃鼠兔种群数量剧烈波动,鼠类群落多样性、均匀度指数年间波动大,群落不稳定;仅使用药物灭杀高原鼢鼠和高原鼠兔,３年后,高原鼢鼠种群数量与灭杀前无显著差异（Ｐ＞０．０５）,鼠类群落多样性、均匀度指数在灭鼠当年下降,以后各年间变动不显著。原生植被地区,使用药物灭杀高原鼠兔,高原鼢鼠种群数量上升,围栏封育措施,对高原鼠兔种群的增长有显著的抑制作用（Ｐ＜０．０５）,但对高原鼢鼠作用不显著（Ｐ＞０．０５）;单一药物灭杀高原鼠兔,鼠类群落多样性、均匀度指数无显著变化,灭杀３年后,高原鼠兔种群数量与灭杀前无显著差异（Ｐ＞０．０５）,高原鼢鼠显著增加（Ｐ＜０．０５）。人工大量捕杀高原鼢鼠,非围栏封育地区,高原鼠兔种群显著增加（Ｐ＜０．０５）。     

单宁酸对高原鼠兔和根田鼠生殖激素的影响

高原鼠兔和根田鼠是生存于青藏高原的小哺乳动物,它们所取食的高原植物含有多种次生化合物。为了证明食物中的次生化合物对高原鼠兔和根田鼠繁殖相关激素的影响,探讨它们与取食植物间的协同进化,分别对两种动物灌服0、5、10 和20 mg/ kg BW 剂量单宁酸1 d、3 d 及5 d 后,测定其下丘脑促性腺激素释放激素、血浆中睾酮和血浆雌二醇的含量。结果表明,单宁酸对高原鼠兔的LD₅₀ 为112 ±27.72 mg/ kg BW,对根田鼠的LD₅₀ 为117 ± 17.37 mg/ kg BW;单宁酸可以使高原鼠兔和根田鼠血浆睾酮和雌二醇水平升高,但对下丘脑促性腺激素释放激素水平没有明显的影响。说明单宁酸可能会促进这两种动物的性成熟,有利于它们的繁殖。     

利用无线电技术对达乌尔鼠兔巢区的研究

达乌尔鼠兔是内蒙古草原斑块分布的一种害鼠。它们在斑块间的扩散对其种群调节和进化都有重要意义。文章对两个家族的达乌尔鼠兔进行了无线电遥测研究。它们的巢区面积从3138M²到17062M²,核心区面积从1292M²到7808M²。雄性—雌性巢区重叠面积比雌性—雌性巢区重叠面积大。该鼠的扩散和探索距离可达 200m.从9月开始鼠兔的活动就很活跃,尤其是探索活动和扩散。多数扩散个体在移居点很快消失。     

植被覆盖度和土地利用对高原鼠兔觅食与警戒行为的影响

野生动物的自然行为受当地家畜影响。作为与家畜共享一个栖息地、并具有挖掘行为的兔形目高原鼠兔,其行为也受当地高原家畜影响。本文采用了Poisson回归分析方法,确定牦牛、不同土地利用对高原鼠兔行为频次的影响。结果显示觅食、移动频次是高原鼠兔的主要行为频次。在冬季牦牛觅食地高原鼠兔觅食行为频次高于警戒行为频次。相反,在夏季,无论是在牦牛觅食地还是在其夜宿地,高原鼠兔警戒行为的频次高于觅食行为频次。高原鼠兔行为也受不同土地利用、植被覆盖度以及季节因素的影响。植被覆盖度与觅食频次成反比,植被覆盖度高的生境高原鼠兔觅食较少,相反,植被覆盖度较低生境觅食行为频繁。另外当前牧民的定居化趋势造成局域放牧过度,加速了土地荒漠化。因此本文也认为,季节性传统游牧模式对于草地可持续发展具有重要意义。     

不同因子驱动下通过不同途径发生的红树林斑块数量和面积变化量的计量方法

为深入阐明区域红树林空间演变机理,需对红树林斑块数量和面积在不同因子驱动下通过不同途径发生的变化量进行准确计量。提出了在GIS平台支持下的通过空间叠置分析方法进行斑块数量和面积变化量计量的两种方法——精确计量法和整体计量法。首先将前后两期通过遥感图像提取的红树林斑块分布图、遥感图像进行叠合,采用视觉信息叠合方法,将全部斑块划分为众多具有相同主要驱动因子和变化途径的分析单元;若前后期遥感图像能够精确配准,采用精确计量法计量:通过线与多边形叠置方法,用前期斑块的线状图对后斑块的面状图、后期斑块的线状图对前斑块的面状图分别进行切割,每个分析单元得到多个亚斑块,逐一确定每个亚斑块的驱动因子、变化途径,据此统计每个分析单元中斑块数量和面积在不同因子驱动下通过不同途径发生的变化量;若前后期遥感图像难以精确配准,采用整体计量法计量:对于每个分析单元,根据斑块恢复的难易程度、面积和斑块数量变化量的大小,确定其主要驱动因子和主要变化途径,该分析单元前、后期斑块数量和面积之差即为其在监测期间由该因子驱动通过该途径发生的斑块数量和面积变化量。尽管整体计量法对红树林空间演变机制分析的结果与精确计量法存在一定差异,但也属于定量分析范畴,都能深刻阐明红树林空间演变机制,能够全面、准确地反映了区域红树林斑块数量和面积在监测期内增加、减少的动态过程。     

高原鼠兔对高寒草甸土壤有机质及湿度的作用

为探讨高原鼠兔对土壤理化性质的作用, 本研究于2005年8月, 采用灼烧和烘干法, 分别测定了高原鼠兔栖息及被灭杀地区土壤有机质含量及湿度。结果表明： 高原鼠兔栖息地区, 0～5 cm及6～10 cm土壤层有机质含量和湿度均极显著或显著高于被灭杀地区; 11～30 cm 土壤层, 二者无显著的差异;31～50 cm土壤层, 有机质含量差异极显著, 而土壤湿度则无显著差异。说明, 高原鼠兔活动可增加高寒草甸土壤表层有机质含量和湿度, 进而改变土壤理化性质, 促进生态系统物质循环。     

Behavioral mechanisms of male sterilization on plateau pika in the Qinghai-Tibet plateau

Fertility control is an alternative non-lethal method in the management of rodents. Previous modeling suggests that the efficacy of male sterilization depends on mating systems of animals, but behavioral mechanisms of male sterilization have not been investigated. Here we investigated the behavioral mechanism of the sterilant quinestrol in reducing the fertility of plateau pika (Ochotona curzoniae) inhabiting the Qinghai-Tibet plateau. Male pikas treated with quinestrol showed reduced aggression compared to control males, but they showed significantly higher levels of territorial behavior such as long-calls and long-chases. Levels of long-call and long-chase were negatively correlated with the number of newborn pikas in the family. Single-baiting of quinestrol effectively sterilized male pikas and reduced the pregnancy rate of female pikas; this was likely achieved by increased territorial behavior of sterilized pikas which resulted in unsuccessful invasions by fertile adult male pikas. Our study reveals a novel behavioral mechanism, increased territoriality in sterilized males, in the fertility control of plateau pikas.     

Keystone status of plateau pikas (Ochotona curzoniae): effect of control on biodiversity of native birds

The plateau pika (Ochotona curzoniae) of the Qinghai–Xizang (Tibetan) plateau, People's Republic of China, has been considered a pest because it putatively competes with native livestock for forage and contributes to rangeland degradation. As a result the plateau pika has been poisoned across vast areas of the high alpine meadows of the plateau. The plateau pika has also been considered a keystone species for biodiversity on the plateau. As one test of the keystone species hypothesis, we investigated the effects of poisoning plateau pikas on avian species richness and abundance. We conducted standardized censuses of birds on a number of sites across the alpine grassland of Qinghai province on which pikas either had or had not been poisoned. Avian species richness and abundance were higher on non-poisoned sites, in particular for species that nest in pika burrows such as Hume's groundpecker (Pseudopodoces humilis) and six species of snowfinch (Montifringilla spp., Pyrgilauda spp.), and species that prey on pikas (upland buzzard, Buteo hemilasius; black-eared kite, Milvus lineatus). The plateau pika thus appears to be both an allogenic engineer and a keystone species. Poisoning pikas reduces biodiversity of native species on the Qinghai–Xizang plateau, therefore management decisions concerning plateau pikas should reflect caution and careful assessment.     

不同海拔地区高原鼠兔探究性和静止代谢率的差异

环境的差异影响动物种群生活史对策的进化。对地理分布范围广的物种而言,栖息地环境差异大,不同种群的生活史对策亦存在显著差异。个性特征作为生活史的一部分,反映了动物对环境的适应模式。前期研究表明,不同海拔区域的高原鼠兔的生活史对策存在显著差异,然而,其个性特征及与能量代谢的关联性是否也存在差异,目前尚不清楚。2018年9-10月,分别在海拔3268 m的贵南县和3980 m的玛沁县测定当地高原鼠兔的探究性与静止代谢率。结果发现,高海拔雄性高原鼠兔的探究性显著低于低海拔雄性个体;高海拔雌性高原鼠兔体重矫正静止代谢率显著高于低海拔雌性个体。高海拔地区,雌性高原鼠兔的探究性和体重矫正静止代谢率呈显著正相关,雄性高原鼠兔的探究性和体重呈显著负相关;低海拔地区,高原鼠兔的探究性和体重矫正静止代谢率或体重之间均无显著相关性。该结果 表明,调整个性特征和能量代谢及其两者的关联性也是高原鼠兔适应不同海拔栖息地环境差异的生活史对策之一。     

高原鼠兔对高寒草甸植物群落生物量的影响

2010 年和2011 年8 月在青海省果洛州矮嵩草草甸,采用样方法测定了不同密度高原鼠兔栖息地内杂草斑和秃斑植物群落特征及地上生物量的变化。结果表明:2010 年与2011 年相比,相同高原鼠兔密度的栖息地内杂草斑和秃斑植物总盖度、平均高度和总地上生物量差异不显著,但同一年份不同密度栖息地间差异显著。高原鼠兔低、中、高密度栖息地植物总盖度、平均高度和总地上生物量显著低于无鼠兔对照组(P < 0.05),不同密度间无明显变化规律。低、中、高密度栖息地的莎草、禾草和豆科植物盖度、平均高度和地上生物量显著低于无鼠兔对照组(P <0.05),秃斑上豆科植物消失;杂类草平均高度在低密度栖息地和无鼠兔对照组显著高于中、高密度栖息地(P < 0. 05),盖度和地上生物量对照组最小,随高原鼠兔密度增加呈增加趋势。2010 年和2011 年,高原鼠兔低、中、高密度栖息地内杂草斑面积分别占样地面积的4. 0% 、4.3% 、13. 3% 和3.8% 、4. 3% 、11. 0% ,秃斑面积分别占样地面积的0 2% 、2 6% 、4 0% 和0 2% 、2 2% 、3 4% ;植物损失地上生物量分别为110.84 kg/ hm² 、203. 18 kg/ hm² 、431.58 kg / hm² 和107.67 kg / hm² 、189. 46 kg / hm² 、365. 72 kg/ hm² 。高原鼠兔
的密度(x)与植物损失地上生物量(y)之间存在对数曲线关系,说明高原鼠兔的活动显著降低了植物总盖度、平均高度和总地上生物量,同时也改变了植物功能群组成。随高原鼠兔密度增加,栖息地内杂草斑、秃斑的面积和植物损失地上生物量呈增加趋势。     

A retrospective analysis of land cover change using a polygon shape index

Aim This study tests the hypothesis that the propensity of land cover patches to change is related to their shape and geometric complexity. Location The analysis is based on a 1000‐km² area of the Cairngorms in Scotland, incorporating part of Speyside and the high plateau area within the Grampian Mountains. Methods A combined dataset was created by intersecting 1964 land cover data (derived from archive aerial photography) and 1988 land cover data (from the Land Cover of Scotland dataset). A shape index was calculated for each land cover polygon inside a GIS. Information on land cover change was analysed with reference to land cover class and the polygon shape index using a regression analysis. Results For upland seminatural land cover classes, subject to low levels of management, change is related to polygon shape, such that the more complex patches were found to be more susceptible to change. This relationship breaks down where classes are more intensively managed or have been aggregated into mosaic classes. Conclusions Propensity to change was related to shape index for seminatural land cover classes. This implies that at least some landscape processes, such as anthropogenic disturbance of seminatural land covers, can be linked to ecological theory via measurements of spatial pattern. The study also highlighted some of the cartographic issues involved in estimating changes between land cover classes: there are advantages in replacing the ‘cartographic paradigm’ of comparing two derived datasets (in this case land cover maps) with direct comparison of the digital data — air photographs or satellite imagery. Such a direct approach avoids the compounding of errors introduced by the approximation of each successive air photo as a thematic map.     

Edge extraction by active defocusing.

A novel edge extraction method that employs an active defocusing technique is presented. The method is based on the principle that a Laplacian-of-Gaussian (LOG) operation can be approximated by a Difference-of-Gaussian (DOG) operation. While such an operation is usually done in digital image processing, it can also be very effective conducted in a combination of optical techniques and digital processing. In this edge extraction method, a focused image of an object in a scene is first acquired. The image of the scene is then slightly defocused by changing the focal length of the camera. A real time subtraction operation is applied to subtract the defocused image from the previously acquired image. It produces a residual image that emphasizes abrupt intensity variations. An objective evaluation, called an edge index, is performed on the resulting image. The amount of defocusing is carefully adjusted according to this measurement so that a desired edge image is generated. Boundaries of objects can then be obtained by further enhancement of the edge image. Since this edge detection method is an optical-based process aided by digital processing, it is fast and relatively inexpensive.     

高寒草甸生态系统中高原鼠兔的繁殖特征

2002年4月至8月,在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站附近,采用标志重捕法对高原鼠免的繁殖特征进行了研究。高原鼠兔的繁殖具有明显的季节性差异,4月下旬和5月为繁殖高峰期,雄性的睾丸重而饱满,雌性的怀孕率最大。雄性成体的体重和睾丸重在繁殖期的不同时段具有显的差异,在4月11日至5月10日、6月11日至7月10日体重和睾丸重之间呈显正相关。雌性怀孕早期胚胎数与临产前胚胎数没有显差异,未发现胚胎吸收现象;同时,胚胎数在繁殖期的不同时段存在显差异。采用种群统计学中同生群的划分方法,将5～8月份出生的幼体依次记为L1、L2、L3、L4。在出生后20天内L1、L2幼体存活率明显高于L3、L4;在从出生50天至80天期间L4的存活率显高于L2。当年出生的雌雄幼体在发育上存在不同步现象,当年出生的雌性幼体性成熟早,有的可以直接参加繁殖,但当年出生的雄性幼体却无此现象。结果表明：在海北地区,经过综合治理后,高原鼠兔的生境发生改变,其繁殖策略也随之发生改变,即,减少每次繁殖活动的投入,增加繁殖次数,延长繁殖时间。