甘肃荒漠蜥蜴群落结构的研究

甘肃民勤地区荒漠晰蝎群落多样性与植物种数、植物多样性呈不显著负相关,与植物高度呈不显著正相关(P>0.1),与土壤含水量和pH值几乎无关。而与植物密度,植被覆盖度,食物种数、密度和多样性显著负相关(P<0.05)。植物密度、植被覆盖度和食物是荒漠晰蝎群落结构的主导因子。主导因子通过对群落中优势种种群密度的调节控制群落结构。     

内蒙古贺兰山国家级自然保护区荒漠沙蜥春秋季生境选择

为更好的了解及保护荒漠沙蜥(Phrynocephalus przewalskii)资源,于2017年5—6月和9—10月,在内蒙古贺兰山国家级自然保护区采用样线调查法对其春、秋2季的生境选择进行研究。春季测定了92个荒漠沙蜥生境利用样方和64个对照样方、秋季测定了71个荒漠沙蜥生境利用样方和76个对照样方的共13种生态因子。利用拟合优度卡方检验、VanderploegScavia′s选择指数、 Mann-White U检验和逐步判别分析确定影响其春秋季生境选择的关键因子。结果表明,荒漠沙蜥的生境选择存在季节性差异。春季一般选择食物丰富度高,隐蔽性好,光照强,地表温度高、湿度低的生境,既保证安全因素又利于达到最适体温,满足繁殖需求;秋季偏好选择土壤质地疏松,食物丰富度高和中的草甸地区,便于隐蔽及累积食物,以满足其躲避天敌、储存越冬能量的需要。     

荒漠沙蜥食物的两性差异

对2008年4～6月在甘肃省甘塘、阿拉善左旗、民勤、山丹采集的荒漠沙蜥样本进行了食物两性差异的研究。主要采用剖胃法对219个荒漠沙蜥胃样的6021个食物做了识别和鉴定。结果表明,荒漠沙蜥的食性为动物性,食物多为昆虫,主要取食半翅目和膜翅目昆虫,尤其是长蝽科和蚁科(合计高于70%),取食猎物的体积大小集中在0.01～20mm3。4个种群的沙蜥对长蝽科昆虫均表现为正向选择,部分种群对蚁科昆虫表现负向选择。可能是因为沙蜥有食物选择性,对长蝽科昆虫取食较多,对拟步甲科摄食较少。较多地取食蚂蚁则是因为生境中喜好食物较少,而蚁科昆虫数量多,遇见率也较高。荒漠沙蜥雌雄个体食物生态位重叠度极高,但是卡方检验的结果却表明两性在食物组成和食物大小存在显著差异。由于雌雄个体对同种食物有相同的选择性,因此导致两性在食物组成和食物大小上存在显著差异的原因可能是雄性家域范围更大,对食物有更多选择。     

食物、捕食和种间竞争对东方田鼠种群动态的作用

采用2×2×2析因实验设计,在野外围栏条件下,测定食物、捕食和竞争物种黑线姬鼠(Apodemus agrarius)对东方田鼠(Microtus fortis)种群动态作用的格局.食物可利用性、捕食及种间竞争的独立作用对种群最小存活数均具有极显著的效应,除捕食与种间竞争的交互作用接近显著水平外,食物与种间竞争、食物与捕食者以及三者间的交互作用均不显著;三类外部因子对种群补充量的独立作用效应均达到极显著水平,且对种群补充量的作用具有累加效应;食物可利用性、捕食及种间竞争对种群繁殖成体的比例具有极显著的作用;三类外部因子对种群幼体与成体的比例具有极显著的作用.对种群年龄结构而言,与捕食者及种间竞争比较,食物可利用性是相对较弱的影响因子,在任何捕食与种间竞争交互作用条件下,食物的作用均不显著;三类外部因子均能显著地影响东方田鼠的体重增长率,但三者的交互作用对其影响不显著;MANOVA结果表明,捕食对成体存活率的作用最强烈,其次,为食物可利用性,种间竞争的作用最弱,但三者的交互作用效应不显著.对幼体的存活时间,除捕食的作用接近显著水平外,食物可利用性及种间竞争的作用均不显著.结果提供了食物可利用性、捕食和种间竞争对东方田鼠种群动态作用的充分证据,验证了食物、捕食和种间竞争对田鼠类种群动态具有独立或累加效应的总假设.     

新疆阜康地区家麻雀巢址的空间分布格局及其影响因素

2013年和2014年5—7月,在新疆阜康地区,对家麻雀(Passer domesticus)巢址的空间分布格局和种群繁殖密度进行了调查,对影响其巢址空间分布的生态因子进行了分析。结果表明:家麻雀在研究区内为优势鸟种,平均种群繁殖密度为299.8±163.6只·km~(-2);其中,在白杨(Populus tomentosa)防护林中的种群繁殖密度最高,达491.9±87.8只·km~(-2);家麻雀在研究地区巢址的空间分布距离指数I=4.77,为集聚分布格局;农田、防护林带以及荒漠伯劳(Lanius isabellinus)的巢址分布对家麻雀巢址的空间分布格局和巢址利用具有重要影响;影响家麻雀巢址分布格局的主要生态因子是食物资源利用和种间巢址竞争。     

天山中段主要植被类型中种群的空间分布格局与环境的关系

 用生物地理统计学的空间相关图及空间相关指数方法研究了天山中段主要植被类型中种群的空间分布格局及其影响种群空间分布格局的主要环境因子。主要考虑了山地荒漠、亚高山草甸和高山草甸3种植被类型,以及30年平均降水量和月平均气温、海拔、土壤pH值和有机质含量等9种环境及气象因子。结果表明：影响天山北坡荒漠植物种群空间分布格局的主要因子是海拔。结果表明：影响天山越高分布越少,而7月平均温度越高分布越广;影响南坡荒漠优势物种空间分布的因子较复杂,但土壤中N含量是其中一个重要因子。影响亚高山草甸优势种群空间分布的因子较多,但比较重要的因子包括土壤CaCO3含量及1月平均温度为负面因子,而降水量是比较重要的正影响因子;影响高山草甸优势种群空间分布的主要因子虽然很多,但是降水量、1月平均温度和7月平均温度等是主要影响因子。     

三种荒漠蜥蜴空间和营养生态位研究

同一荒漠蜥蜴群落中,荒漠沙蜥（Ｐｈｒｙｎｏｃｅｐｈａｌｕｓｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉ）和虫纹麻蜥（Ｅｒｅｍｉａｓｖｅｒｍｉｃｕｌａｔａ）,密点麻蜥（Ｅｒｅｍｉａｓｍｕｌｔｉｏｃｅｌｌａｔａ）占不有同的空间生态位,其间几乎不存在竞争。两个近缘种虽然占有相同空间生态位,但个体大的密点麻蜥食物种类特化,个体小的虫纹麻蜥偏重于利用较小的食物资源。占有相同空间生态位的近缘种,营养生态位向不同方向特化,利用不同的食物资源,从而在竞争中共存,保持群落结构的稳定性。     

地下鼠生物学特征及其在生态系统中的作用

地下鼠生活型、行为、种群结构的特殊性,决定了此类动物对植被、土壤及生态系统作用的多样性。地下挖能改变土壤的物理环境,导致土壤类型、发育速率、营养可利用性、微地形等的变化。地下啃食直接影响植物的形态、丰富度、种间竞争、植被类型和物种多样性、生物是及群落组成构成等,植物对植食性动物的防御策略具有更明显的化学防卫特性。地下鼠与其他植食性动物种间竞争、空间利用等关系密切,是食肉动物重要的食物资源。地下鼠对生态系统生产力、空间异质性、营养结构和循环、碳素储存以及微量气体释放等生物地球化学过程均能产生影响,显示出有别于地面植食性动物的重要性和不可替代性。     

若尔盖青海沙蜥——洞穴密度与深度的生态内涵

2002年9月,采用样方法和挖掘法分别对分布在若尔盖草原荒漠(东经102°29′04.1″,北纬33°43′25.0″,海拔3 464 m)上的青海沙蜥(Phrynocephalus vlangalii)的洞穴密度及深度进行了研究.结果表明①青海沙蜥的洞穴密度随植被盖度的升高而下降(r=-0.81,P<0.01),这说明青海沙蜥的生境选择是偏向于植被盖度较低的荒漠,因此可以把该物种作为草地荒漠化的一种指示生物.②青海沙蜥居住洞穴深度大于74 cm,在冻土层之下.青海沙蜥选择深度达到最大冻土之下的洞穴居住是它抵御低温的一种行为机制,而深度小于74 cm的洞穴则可能是用于逃避敌害的临时隐蔽所.     

四种沙蜥的形态地理变异:Bergmann和Allen规律的检验

本文通过比较四种沙蜥近缘种:青海沙蜥(Phrynocephalus vlangalii)、荒漠沙蜥(P.przewalskii)、变色沙蜥(P.versicolor)和叶城沙蜥(P.axillaries)形态特征和分析青海沙蜥种群沿海拔梯度的变异来验证Bergmann和Allen规律在爬行动物沙蜥属的适用性。生存在邻近地区不同海拔梯度的四种沙蜥个体大小种间比较显示遵循Bergmann和Allen规律,分布于高海拔的青海沙蜥尾椎骨数显著少于其它三种低海拔沙蜥,这种沿海拔梯度种间形态变异可能主要由遗传因素决定。青海沙蜥随海拔梯度的上升个体变小,四肢变短,形态变异反Bergmann规律,相对尾长随海拔变异遵循Allen规律,但相对四肢长度反Allen规律。这种变异可能更受到不同海拔梯度环境特征,尤其是高海拔缺氧和食物短缺的影响。     

Microsatellite DNA markers for three toad-headed lizard species (Phrynocephalus vlangalii, P. przewalskii and P. guttatus)

To assess the impact of natural landscapes on the population structure of lizards, 10 polymorphic microsatellite DNA markers were developed for the Qinghai toad-headed lizard, Phrynocephalus vlangalii. The number of alleles at these informative loci ranged from four to 28. The novel markers and those previously developed for Phrynocephalus przewalskii were cross-tested among three toad-headed lizard species P. vlangalii, P. przewalskii and P. guttatus. A high cross-utility rate of more than 58% was observed among these three species. These markers are expected to be useful tools for taxonomic considerations as well as population genetic analysis and future conservation management.     

Partitioned Bayesian analyses, dispersal-vicariance analysis, and the biogeography of Chinese toad-headed lizards (Agamidae: Phrynocephalus): a re-evaluation

The toad-headed lizards of genus Phrynocephalus are distributed from northwestern China to Turkey and are one of the major components of the central Asian desert fauna. To date, published morphological and molecular phylogenetic hypotheses of Phrynocephalus are only partially congruent, and the relationships within the genus are still far from clear. We re-analyzed published mitochondrial gene sequence data (12S, 16S, cyt b, ND4-tRNA(Leu)) by employing partition-specific modeling in a combined DNA analysis to clarify existing gaps in the phylogeny of Chinese Phrynocephalus. Using this phylogenetic framework, we inferred the genus' historical biogeography by using weighted ancestral-area analysis and dispersal-vicariance analysis in combination with a Bayesian relaxed molecular-clock approach and paleogeographical data. The partitioned Bayesian analyses support the monophyly of Phrynocephalus and its sister-group relationship with Laudakia. An earlier finding demonstrating the monophyly of the viviparous group is corroborated. However, our hypothesis of internal relationships of the oviparous group differs from a previous hypothesis as our results do not support monophyly of the oviparous taxa. Instead, the viviparous taxa form a clade with many oviparous taxa exclusive of P. helioscopus and P. mystaceus. Our results also suggest that: (1) P. putjatia is a valid species, comprising populations from Guide, Qinghai Province and Tianzhu, Gansu Province; (2) P. hongyuanensis is not a valid species, synonymized instead with P. vlangalii; (3) P. zetangensis is not a valid species and should be included in P. theobaldi; (4) the population occurring in Kuytun, Xinjiang Uygur Autonomous Region is recognized as P. guttatus instead of P. versicolor; and (5) the Lanzhou population of P. frontalis is part of P. przewalskii. Congruent with previous hypotheses, the uplift of the Tibetan Plateau played a fundamental role in the diversification of Phrynocephalus. An evolutionary scenario combining aspects of vicariance and dispersal is necessary to explain the distribution of Phrynocephalus. Bayesian divergence-time estimation suggests that Phrynocephalus originated at the Middle-Late Miocene boundary (15.16-10.4 Ma), and diversified from Late Miocene to Pleistocene from a center of origin in Central Asia, Tarim Basin, and Junggar Basin temperate desert, followed by several rapid speciation events in a relatively short time. The proposed biogeographic scenarios also indicate that the Tarim Basin desert may be the secondary diversification center, followed by Junggar Basin temperate desert and Alashan Plateau temperate desert. In the viviparous group, the allopatric speciation of P. theobaldi and P. vlangalii may have been caused by the uplifting of Tanggula Mountain Ranges. In addition, the results of this study make an important contribution to understanding the uplift of the Tibetan Plateau and Tian Shan Mountains and the biogeography of the entire region.     

西北干旱区10种荒漠植物地理分布与大气候的关系及其可能潜在分布区的估测

 选择面积广阔、地理位置特殊、气候干旱、地形地貌多样、生态系统脆弱以及人类活动长期干扰,而且目前面临着西部大开发和环境保护双重矛盾的西北干旱区作为研究区域,通过收集西北干旱区多种优势种和常见种的地理分布资料,选取10 种分布范围相对明确、资料相对齐备的荒漠植物种：短叶假木贼（Anabasis brevifolia）、木蓼（Atraphaxis frutescens）、沙拐枣（Calligonum mongolicum）、膜果麻黄（Ephedra przewalskii）、裸果木（Gymnocarpos przewalskii）、梭梭柴（Haloxylon ammodendron）、白梭梭（Haloxylon persicum）、尖叶盐爪爪（Kalidium cuspidatum）、松叶猪毛菜（Salsola laricifolia）和合头草（Sympegma regelii）,定量分析其地理分布与气候因子的关系,并据此估测其潜在中心分布区和潜在最大分布范围,与实际分布范围进行比较。结果表明,10种荒漠植物的Holdridge生物温度、降水量和可能蒸散率的平均值、标准差、最大值和最小值比较准确地反映了我国荒漠地区的典型气候特征,说明植物种分布与气候的定量对应关系较好。其可能潜在分布的估测中,中心分布估测图与植物种的实际分布范围有较好的对应性,而在最大可能分布的估测图中,与实际有一定误差及存在一些不合理的地方,但种与种之间有差异。究其原因,首先在于目前所拥有的植物种分布和气象资料的限制,而且植物种的实际分布范围受到人为活动的影响较大,所以无法完全把握植物种与气候的准确定量关系;其次,气候极值所预测的只是植物种分布的最大可能性,而不能表现出植物种现实分布的主要地区,气候均值与标准差所反映的中心分布区,其准确性更可靠;再者,模拟预测仅考虑了植物种与大气候的关系,而没有考虑决定植物分布的其它环境因素,如土壤、基质、地形等地理因素。     

基于结构方程模型分析荒漠啮齿动物优势种对不同放牧干扰的响应

放牧被认为是草地生态系统的主要干扰之一。许多研究表明,放牧影响了啮齿动物的个体条件、繁殖、种群动态、群落组成及群落多样性等多个方面。由于受传统统计学方法的限制,这些研究只是单独的对放牧作用进行假设检验,而没有将多个假设放在同一个框架内进行验证。2006—2011年,采用标志重捕法对内蒙古阿拉善荒漠区不同放牧生境中啮齿动物优势种的数量进行研究并使用结构方程建模的方法将可能影响荒漠啮齿动物优势种的环境因子(气候条件、土壤硬度、植物隐蔽、植物生物量等19个指标)与啮齿动物优势种种群动态结合后进行多假设检验,旨在找出不同放牧干扰下制约优势啮齿动物环境因子的发生途径。结果表明:气候条件对五趾跳鼠和三趾跳鼠有直接不利影响,隐蔽对于两足活动的五趾跳鼠有负效应,而对四足活动的子午沙鼠有正效应。植物生物量对五趾跳鼠有正效应,但对子午沙鼠有负效应。土壤硬度的增加间接的有利于五趾跳鼠,对子午沙鼠有直接的正效应。因此荒漠啮齿动物优势种种群动态是多个过程共同作用的结果,气候条件是驱动啮齿动物种群动态的根本原因,而放牧会因为改变植物隐蔽而影响啮齿动物在群落中的组成。     

干旱荒漠白刺灌丛植被演替过程土壤种子库变化特征

土壤种子库是反映气候与土地利用变化的指示器,也是荒漠植被更新与恢复的基础。典型荒漠白刺灌丛植被广泛分布于我国西北绿洲边缘地带,对保护绿洲免受风沙危害发挥着重要作用。但是,对干旱荒漠白刺灌丛植被土壤种子库仍未见研究报道。应用空间代替时间的方法,选择石羊河下游白刺灌丛植被演替的初始阶段、稳定阶段、衰退阶段与严重衰退阶段样地,研究了白刺灌丛植被演替过程的土壤种子库物种组成、时空分布和数量变化特征。结果表明:石羊河下游白刺灌丛植被演替过程中,土壤种子库共出现9科18种植物,其中草本植物占到55%—80%,是白刺灌丛植被土壤种子库的主体。不同演替阶段土壤种子库密度以稳定阶段最高,达到660.7粒/m2,是初始阶段、衰退阶段和严重衰退阶段的5.6、14.5倍和6.2倍。不同沙堆部位,土壤种子库密度以迎风坡中部与背风坡中部最高,分别达到329粒/m2和309粒/m2;沙堆土壤种子库密度是堆间地的1.9倍,土壤种子库主要分布于灌丛沙堆上。不同演替阶段土壤种子库间的相似性系数均在0.6以下,除稳定阶段外,其他阶段间均属于中等相似水平;土壤种子库与地上植被的相似性系数均在0.5以上,达到中等相似或极相似水平。该研究进一步证明了灌丛沙堆和土壤种子库在白刺灌丛植被中的重要性,也说明人为干扰损害了白刺灌丛地下潜在植被及其恢复潜力。因此,需要开展人工种子库或人工植被建设以控制干旱荒漠白刺灌丛沙堆活化,并实现退化白刺灌丛植被恢复。     

干旱半干旱荒漠地区一年生植物研究综述

1年生植物是干旱半干旱地区植被的重要组成部分,并以其独有的植物特性成为许多植物生态学关键问题研究的最佳试验材料。本文综述了干旱半干旱地区1年生植物的种子萌发对策、幼苗对环境的适应机制、种子传播和种子库等方面的研究成果,并探讨了影响1年生植物种群、群落组成和动态的生物与非生物因素。基于1年生植物类群在荒漠植被系统中重要的生态功能,有关1年生植物的研究成果将有利于荒漠生态系统的保护和恢复、资源的合理利用以及区域的可持续发展。     

THE FIRST ALFRED NEWTON LECTURE Presented at the "Bird Conservation in Action" conference, April 1994

The breeding densities of birds could be limited by resources, such as food and nest sites, or they could be held at a lower level by natural enemies, such as predators and parasites. In this paper, I review the experimental evidence for each of these limiting factors affecting bird breeding densities. Of 18 experiments involving winter food provision (mostly on tits, Paridae). 11 led to increased breeding densities compared with control areas. Of four involving summer food depletion (all on forest insectivores), none led to decreased breeding densities. In experiments with Red Grouse Lagopus 1. scoticus , fertilizing areas of heather moor led to increased densities during a period of population increase but did not prevent a later decline. Of 32 studies on tree-cavity nesters, the provision of nestboxes led to increased breeding density in 30 (95%) studies, each involving one or more species of hole nesters. Of 15 experiments involving predator removal (mostly on ducks and gamebirds), at least 14 led to increased hatching success, four out of eight led to increased post-breeding numbers, and six out of 11 led to increased breeding density. In one experiment, the removal of strongyle parasites from a Red Grouse population prevented a cyclic decline on five out of five occasions. Taken together, these experiments confirmed that all main potential external limiting factors have affected breeding density in one bird species or another. They also confirmed that the same species has been limited by one factor in certain areas or years and by another factor in different areas or years.