三种共栖蝙蝠的回声定位信号特征及其夏季食性的比较

2005年6至9月，对桂林市郊区两个山洞中高颅鼠耳蝠(Myotis siligorensis)、菲菊头蝠(Rhinolophus pusillus)和黑髯墓蝠(Taphozous melanopogon)的回声定位叫声特征和食性进行分析，并结合其形态特征与野外观察，推断其捕食生境和捕食策略。研究结果发现：黑髯墓蝠体型最大，声音特征属短调频型多谐波，一般为4个谐波，能量主要集中在第二谐波上，主频率为(32.84±1.17)kHz，选择鞘翅目和双翅目昆虫为主要食物；高颅鼠耳蝠(长调频型)和菲菊头蝠(长恒频-调频型)，体型都较小，主频率分别是(84.44±8.13)kHz和(110.78±1.65)kHz，以双翅目昆虫为主要食物；而菲菊头蝠则以鞘翅目和双翅目昆虫为主要食物。上述结果证明，高颅鼠耳蝠、菲菊头蝠和黑髯墓蝠在声音和食物组成等方面出现了明显分化。     

同地共栖三种鼠耳蝠食性差异及其生态位分化

2005年9—11月在贵州省安龙县笃山乡暗河村,分析了共栖同一山洞3种鼠耳蝠的形态特征和食性。在体型上,华南水鼠耳蝠体重为(4.46±0.53)g,前臂长为(34.63±1.45)mm;毛腿鼠耳蝠体重为(5.15±1.76)g,前臂长为(35.20±1.07)mm;西南鼠耳蝠体重为(10.94±0.87)g,前臂长为(45.21±1.15)mm。3种鼠耳蝠的体重两两之间差异显著,西南鼠耳蝠与另外2种鼠耳蝠的前臂长相比两两之间差异显著。在食物组成上,华南水鼠耳蝠主要捕食近水面活动的双翅目及其幼虫,体积百分比和频次百分比分别为79.7%和100%;毛腿鼠耳蝠主要捕食双翅目和小型鞘翅目,体积百分比分别占59.6%和28.8%,频次百分比分别为91.3%和80.1%;西南鼠耳蝠的食物组成主要为近地面或在地表活动的鞘翅目步甲科和埋葬虫科昆虫,体积百分比和频次百分比分别为80.8%和100%;3种鼠耳蝠食物组成存在显著差异。结果表明,同地共栖3种鼠耳蝠除了形态结构上出现差异,食物组成也存在明显的差异。据此,推测3种鼠耳蝠可能采取不同的捕食生境和捕食策略,从而导致捕食生态位分离,避免出现激烈竞争,使得3种近缘鼠耳蝠能够同地共栖。     

拖网式食鱼蝠——大足鼠耳蝠的形态、回声定位声波及捕食策略

大足鼠耳蝠(Myotisricketti)是中国特有蝙蝠,其回声定位声波和捕食策略国内外均无报道,对大足鼠耳蝠该方面的研究报导是国内首次。大足鼠耳蝠体型较大,具有强大的后足,足上有强而有力的弯曲的爪,尾膜和距很长。大足鼠耳蝠回声定位声波为FM(调频)型,一般具有1～2个谐波,主频率较低(37.78±1.04kHz),调频带较宽(第一谐波频带宽为42.02±6.98kHz,第二谐波频带宽为25.79±7.89kHz),声脉冲时间较长(2.91±0.54ms),声脉冲间隔时间变化较大(32.30±15.10ms),能率环较高(11.27±5.84%);野外观察发现,大足鼠耳蝠主要在低水面上空飞行,利用大足从水面捕食猎物(拖网式捕食),猎物主要由鱼类组成。即分析和讨论了大足鼠耳蝠形态特征、回声定位特征和捕食策略的相互适应性。     

普通长翼蝠食性结构及其回声定位与体型特征

在普通长翼蝠(Miniopterus fuliginosus)的捕食区内用灯诱法和网捕法调查潜在食物(昆虫)种类; 用粪便分析法鉴定普通长翼蝠的食物组成,发现其主要捕食体型较大的鳞翅目和鞘翅目昆虫,体积百分比分别为55%和38%.普通长翼蝠具有相对狭长的翼,翼展比为6.94 ± 0.13;翼载为(9.85 ± 0.83)N/m2,相对较大.飞行状态下普通长翼蝠的回声定位叫声为调频下扫型,声脉冲时程为(1.45 ± 0.06)ms,脉冲间隔为(63.08 ± 21.55)ms,主频较低,为(44.50 ± 2.26)kHz.研究表明,普通长翼蝠的形态特征和回声定位特征与其捕食行为有着密切的联系.     

形态和声波相似的中华菊头蝠与中菊头蝠的共存机制

研究了同域分布的中华菊头蝠(Rhinolophus sinicus)与中菊头蝠(Rhinolophus affinis)的食性、形态、回声定位声波及捕食时间.中华菊头蝠与中菊头蝠均属于中等体型的菊头蝠,前臂长分别为(51.25±0.22) mm和(52.40±0.37) mm;悬挂状态下的回声定位声波均为典型的调频-恒频-调频(FM-CM-FM)型叫声,峰频分别为(82.07±0.17) kHz和(84.41±0.48) kHz.粪便分析显示中华菊头蝠与中菊头蝠分别捕食9目和7目昆虫,均以鳞翅目(Lepidiptera)和鞘翅目(Coleoptera)昆虫为主要食物(体积百分比总和> 90%),捕食鳞翅目昆虫的体积百分比差异显著,对猎物大小(以鞘翅目昆虫体长衡量)的选择无显著差异.中华菊头蝠与中菊头蝠的营养生态位宽度分别为2.38和2.28,重叠度达0.91,营养生态位未发生明显分化,但充足的食物资源促进了二者的共存.另外,2种菊头蝠的感官生态位和时间生态位未发生明显分化.由2种菊头蝠的翼载和峰频的差异推测二者发生了空间生态位和捕食微生境的分化,这也可能促进了二者的共存.     

同地共栖四种蝙蝠食性和回声定位信号的差异及其生态位分化

本研究于 2 0 0 2年 5月初至 2 0 0 3年 9月中旬在北京房山区霞云岭四合村蝙蝠洞进行 ,分析了共栖同一山洞四种蝙蝠的形态特征、食性和回声定位信号。大足鼠耳蝠食谱中以宽鳍等三种鱼为主 (体积百分比为5 3% ) ,回声定位主频 4 1 87± 1 0 7kHz;马铁菊头蝠主要掠捕鳞翅目昆虫 (73% ) ,恒频叫声主频 74 70± 0 13kHz ;中华鼠耳蝠以近地面或在地表活动的鞘翅目昆虫步甲类和埋葬甲类为主要食物 (6 5 4 % ) ,声脉冲主频较低 35 73± 0 92kHz;白腹管鼻蝠捕食花萤总科和瓢虫科等鞘翅目昆虫 (90 % ) ,回声定位信号主频为 5 9 4 7±1 5 0kHz。结果证实同地共栖四种蝙蝠种属特异的回声定位叫声和形态结构的差异 ,以及不同的捕食生境和捕食策略 ,导致取食生态位分离是四种蝙蝠同地共栖的原因     

广西扁颅蝠与褐扁颅蝠的食物选择

2002年3～10日在广西南宁地区的宁明县和龙州县,用超声波监测和网捕法确定扁颅蝠与褐扁颅蝠的捕食区,在捕食区内用粘捕法调查潜在的食物量;用粪便分析法确定食物组成。在宁明县和龙州县扁颅蝠和褐扁颅蝠的潜在食物量都是以双翅目昆虫为主(45．93％以上),其次为鞘翅目(12．59％以上)和膜翅目(7．47％以上);但双翅目、膜翅目在两地差异显著。宁明县扁颅蝠的食物组成以双翅目(40．33％)和膜翅目(38．46％)为主,鞘翅目(16．07％)次之;龙州县扁颅蝠和褐扁颅蝠食物组成中以膜翅目(63．37％,62．34％)为主,其次为双翅目(21．57％,29．62％)、鞘翅目(11．59％,5．96％);对比两地扁颅蝠的食物组成发现,膜翅目和双翅目差异极显著。对比食物组成与潜在食物量发现,两种蝙蝠对膜翅目为正选择,对其他目负选择或无选择,均为选择性捕食者。     

高颅鼠耳蝠回声定位声波特征与分析

在自建的野外实验事内,录制雌雄成体高颅鼠耳蝠Myotis siligorensis不同行为状态(飞行、爬行、手持)回声定位声波,利用单因素方差分析(One-Way ANOVA)对不同状态及不同性别的回声定位声波参数进行均值多重比较和显著性差异分析.结果 表明,高颅鼠耳蝠回声定位声波为长的宽频带调频(FM)声波,有1~3个谐波,但能量主要集中在第一谐波.不同行为状态下,高颅鼠耳蝠声脉冲持续时间、声脉冲间隔和能率环均存在显著性差异(P<0.05),第一谐波起始频率和终止频率、主频率、带宽差异不显著;第一谐波终止频率、带宽、声脉冲持续时间和能率环的性别差异显著(P<0.05),具有性别二态性.高颅鼠耳蝠回声定位声波特征体现了其在捕食策略和捕食生境方面的生态适应.     

北京地区大足鼠耳蝠主要食物及其食性组成的季节变化

20 0 2年 5月至 2 0 0 3年 11月初 (冬眠期除外 ) ,约每两周一次 (每次调查持续 1- 2晚 )于北京房山霞云岭乡四合村蝙蝠洞 (115°5 9′N ,39°4 3′E)捕捉觅食后返洞的大足鼠耳蝠 (Myotisricketti) ,通过 2 8次野外调查收集了 342个粪便样品 ,分析了其食物组成的频率差异。北京地区大足鼠耳蝠主要捕食宽鳍 (Zaccoplaty pus) (在总样品中的频率为 6 0 2 % )、鲫鱼 (Carassiusauratus) (5 8% )和洛氏 (Phoxinuslagowskii) (2 3% )三种淡水鱼 ;还捕食至少 7个目的昆虫 ,分别为鞘翅目 (2 0 2 % )、鳞翅目 (12 6 % )、同翅目 (9 6 % )、蜉蝣目(4 1% )、半翅目 (5 6 % )、双翅目 (3 5 % )和膜翅目 (2 6 % )。两年中三种淡水鱼的总频率与昆虫的总频率差异显著 ;年内数据比较显示 ,鱼类和昆虫频率 2 0 0 2年差异不显著 ,2 0 0 3年差异显著。大足鼠耳蝠雨季和旱季食物种类基本无差异 ,但鱼类和昆虫在其食物组成中有年内波动 ,即大足鼠耳蝠旱季多以鱼类为食 ,雨季捕获昆虫的数量相对增加。据两年的研究结果 ,证实北京房山霞云岭大足鼠耳蝠的食物主要组成部分是三种鱼类 ,而宽鳍为主要食物成分的原因是其多在水体浅层活动而易被大足鼠耳蝠捕获。从能量收支平衡的角度推测大足鼠耳蝠在雨季捕食昆虫可能     

吉林省发现绯鼠耳蝠

在吉林省集安市采到绯鼠耳蝠 (Myotisformosus)样本 5只 ,为吉林省蝙蝠科新记录。对其体型与头骨进行了测量。对回声定位声波进行了录制和分析 ,发现其回声定位声波为FM型 ,一次完整声波包括1～ 2个谐波 ,主频率 (5 4 5 4± 6 3 9)kHz,通过回声定位声波特征推测 ,绯鼠耳蝠在较简单的环境中捕食中等大小的昆虫。     

皮氏菊头蝠回声定位声波与年龄的关系

皮氏菊头蝠 (Rhinolophuspearsoni)雌性成体 5只和幼体 2只采自贵州省贞丰县珉谷镇。采用超声波探测仪 (D980 ,ULTRASOUNDDETECTOR)接收皮氏菊头蝠的回声定位声波 ,转换到原频率的 1 / 1 0后导入计算机 ,然后用专业声谱分析软件 (Batsound 3 1 0 )进行分析。成蝠在飞行和悬挂状态下的声波结构相似 ,只是声波各项参数值略有不同 :它们发射FM CF FM型声波 ,具有 2～ 3个谐波 ,主频率在飞行时为 5 6 80± 0 6 2kHz ,悬挂时为 5 8 0 5± 0 2 4kHz ;声脉冲时间和间隔在飞行时分别为 3 4 6 2± 5 2 9ms和 86 5 0± 1 9 72ms ,悬挂时分别为 4 1 0 8± 5 87ms和 1 1 7 2 9± 6 6 4 4ms ;能率环飞行时为 ( 4 4 0 6± 1 2 5 8) % ,悬挂时为 ( 4 6 0 0±2 4 2 5 ) %。幼蝠声波为CF FM型 ,谐波数为 5～ 8个 ,主频率明显低于成体 ,FM带宽窄于成体 ,声脉冲时间和间隔短于成体 ,能率环低于成体。皮氏菊头蝠回声定位声波与年龄有关 ,这可能因成体的声波主要是探测食物和周围环境的详细信息 ,而幼体主要是与母蝠进行交流。     

无尾蹄蝠的回声定位声波特征及分析

采用超声波监听仪U30录制无尾蹄蝠自由飞行状态的回声定位声波,经Batsound3.0分析,其声波为高频(145.4±10.9kHz)、宽带(62.6±9.2kHz)、具两个谐波的短(1.67±0.4ms)FM型,不同于蹄蝠科其他蝙蝠的CF型,表明该科内物种声波类型存在多态性。头骨的形态测定分析支持其通过鼻腔发射声波,与蹄蝠科其他蝙蝠一致,表明该科内声波发射方式的单一性。适应环境的选择压力及翼型和声波的适应性可能是其选择FM型叫声的重要原因。     

南蝠回声定位叫声的分析

蝙蝠科是翼手目中种类最繁多、分布最广泛、进化最成功的科之一 ,全球共有 42属 35 5种(Ｎｏｗａｋ ,1991)。该类群的大多数物种都以超声波回声定位来进行捕食 ,其回声定位行为的多样性以及捕食策略的多样性 ,一直都是动物生态学中的研究热点。南蝠 (Ｉａｉｏ)属蝙蝠科南蝠属 ,为单型种 ,主要分布于我国 (罗蓉等 ,1993)。它是蝙蝠科中体形最大者 ,以前对其生态学方面的研究非常少 ,而对其回声定位的研究则未见报道。南蝠捕食时的叫声与飞行及悬挂状态下的叫声的基本特征一致 (声谱图及谐波等 ) ,仅在叫声次数上有一定差异。因此本文将录制南…     

Morphology, echolocation and foraging behaviour in two sympatric sibling species of bat (Tylonycteris pachypus and Tylonycteris robustula) (Chiroptera: Vespertilionidae)

We studied the wing morphology, echolocation calls, foraging behaviour and flight speed of Tylonycteris pachypus and Tylonycteris robustula in Longzhou County, South China during the summer (June–August) of 2005. The wingspan, wing loading and aspect ratio of the two species were relatively low, and those of T. pachypus were lower compared with T. robustula . The echolocation calls of T. pachypus and T. robustula consist of a broadband frequency modulated (FM) sweep followed by a short narrowband FM sweep. The dominant frequency of calls of T. pachypus was 65.1 kHz, whereas that of T. robustula was 57.7 kHz. The call frequencies (including highest frequency of the call, lowest frequency of the call and frequency of the call that contained most energy) of T. pachypus were higher than those of T. robustula , and the pulse duration of the former was longer than that of the latter. The inter-pulse interval and bandwidth of the calls were not significantly different between the two species. Tylonycteris pachypus foraged in more complex environments than T. robustula , although the two species were both netted in edge habitats (around trees or houses), along pathways and in the tops of trees. Tylonycteris pachypus flew slower (straight level flight speed, 4.3 m s⁻¹) than T. robustula (straight level flight speed, 4.8 m s⁻¹). We discuss the relationship between wing morphology, echolocation calls, foraging behaviour and flight speed, and demonstrate resource partitioning between these two species in terms of morphological and behavioural factors.     

菲菊头蝠回声定位声波频率的性二态有利于性别识别

许多动物的叫声频率呈现性二态现象。蝙蝠夜间活动,主要利用声音信号导航空间、追踪猎物、传递交流信息。本研究选择成体菲菊头蝠作为研究对象,检验回声定位声波频率性二态是否有利于性别识别。研究发现,菲菊头蝠回声定位声波频率参数具有显著性别差异。播放白噪音、雄性回声定位声波及雌性回声定位声波期间,实验个体的反应叫声数量依次递减。播放白噪音、雌性回声定位声波及雄性回声定位声波后,实验个体的反应叫声数量依次递增。白噪音诱导反应叫声强度高于回声定位声波诱导反应叫声强度。研究结果表明,菲菊头蝠回声定位声波的频率参数编码发声者性别信息,有利于种群内部的性别识别。本研究暗示,回声定位声波可能在蝙蝠配偶选择中扮演一定作用。     

Driving Factors for the Evolution of Species-Specific Echolocation Call Design in New World Free-Tailed Bats (Molossidae)

Phylogeny, ecology, and sensorial constraints are thought to be the most important factors influencing echolocation call design in bats. The Molossidae is a diverse bat family with a majority of species restricted to tropical and subtropical regions. Most molossids are specialized to forage for insects in open space, and thus share similar navigational challenges. We use an unprecedented dataset on the echolocation calls of 8 genera and 18 species of New World molossids to explore how habitat, phylogenetic relatedness, body mass, and prey perception contribute to echolocation call design. Our results confirm that, with the exception of the genus Molossops, echolocation calls of these bats show a typical design for open space foraging. Two lines of evidence point to echolocation call structure of molossids reflecting phylogenetic relatedness. First, such structure is significantly more similar within than among genera. Second, except for allometric scaling, such structure is nearly the same in congeneric species. Despite contrasting body masses, 12 of 18 species call within a relatively narrow frequency range of 20 to 35 kHz, a finding that we explain by using a modeling approach whose results suggest this frequency range to be an adaptation optimizing prey perception in open space. To conclude, we argue that the high variability in echolocation call design of molossids is an advanced evolutionary trait allowing the flexible adjustment of echolocation systems to various sensorial challenges, while conserving sender identity for social communication. Unraveling evolutionary drivers for echolocation call design in bats has so far been hampered by the lack of adequate model organisms sharing a phylogenetic origin and facing similar sensorial challenges. We thus believe that knowledge of the echolocation call diversity of New World molossid bats may prove to be landmark to understand the evolution and functionality of species-specific signal design in bats.     

六种共栖蝙蝠的回声定位信号及翼型特征的比较

本研究于2006年5-8月在桂林市七星公园七星岩洞进行,比较分析了共栖2科(蹄蝠科和蝙蝠科)6种共75只蝙蝠的同声定位信号和翼型特征.普氏蹄蝠的回声定位叫声为短而多谐波的CF/FM型,主频率为61.2±0.8 kHz,具有高翼载、低翼展比和中等翼尖指数;大蹄蝠的回声定位叫声为单CF/FM型,主频率为68.6±0.7 kHz,具有高翼载、低翼展比和中等翼尖指数;中蹄蝠的回声定位叫声为单CF/FM型,主频率为85.2±0.5 kHz,具有中等翼载、低翼展比和中等翼尖指数;高颅鼠耳蝠的回声定位叫声为长带宽的FM型,主频率为50.7±3.8 kHz,具有低翼载、中等翼展比和低翼尖指数;大足鼠耳蝠回声定位叫声为FM型,主频率为39.9±3.2 kHz,具有中等翼载、低翼展比和高翼尖指数;绒山蝠回声定位叫声为短而多谐波的FM型,主频率为49.0±0.4 kHz,具有高翼载、中等翼展比和低翼尖指数.经单因素方差分析表明,6种蝙蝠之间绝大部分的形态和声音参数差异显著(One-way ANOVA,P＜0.05).以上结果说明,6种同地共栖蝙蝠种属特异的回声定位叫声和形态结构体现出了相互之间的生态位分离,从而降低了种间竞争压力,使得6种蝙蝠能够同地共存.     

Prey-Correlated Spectral Changes in Echolocation Sounds of the Indian False Vampire Megaderma lyra

False Vampires ( Megaderma lyra ) are gleaning bats which emit brief (1 ms) and faint echolocation signals consisting of four harmonics of a shallow frequency downward modulated fundamental (27–19 kHz). The complete signal spans a frequency range from 100 to 19 kHz. In sound recordings from three experimental animals we show that Megaderma lyra shifts the dominant frequency in the echolocation signals in relation to the type of prey offered and to flight style. During roaming flights the mean peak frequency was 63.2 ± 9 kHz (third harmonic). In prey catching flights, peak frequencies were shifted into the fourth harmonic. In flights towards a dish of crawling mealworms, mean peak frequency was raised to 91.2 ± 3.3 kHz. When the bats flew towards living mice the dominant frequency was further increased to 99.8 ± 5.2 kHz, and the second and third harmonic were at least 10 dB fainter or no longer recordable. The additional frequency shift when flying towards mice was not only a consequence of the dominance of the fourth harmonic but also of an additional rise of the fundamental harmonic by nearly 2 kHz. These prey-correlated frequency shifts in echolocation calls showed little variation between the three experimental animals and were reproducible over time. They occurred at or even before take-off of the bats. This is the first report of target-correlated transient adaptations in echolocation calls of any bat species.