放牧条件下高原鼠兔扰动对高寒草甸植物群落特征的影响

在高寒草甸生态系统中,大型草食动物放牧是重要的管理方式之一,对草地生物多样性起着关键的驱动作用。高原鼠兔是高寒草甸生态系统中生物多样性的重要组成成分,对生态系统的食物网结构以及其功能与稳定性起着关键作用。探明放牧条件下高原鼠兔扰动对高寒草甸的影响,对于高寒草甸建立合理的放牧提供理论依据,为鼠害的防治提供科学依据有一定的现实意义。2017年5—9月在青海省海北州祁连县矮嵩草草甸,以高原鼠兔为研究对象,通过小区控制研究放牧条件下高原鼠兔扰动对高寒草甸植物功能群植物特征的影响。结果显示高原鼠兔扰动降低了除杂类草以外的各植物功能群的高度;同时显著降低了禾本科、豆科功能群盖度及总盖度,而杂类草功能群的盖度有增加的趋势。另外,我们的结果也发现高原鼠兔扰动对各植物功能群生物量和重要值的影响不显著。该研究表明放牧条件下高原鼠兔扰动在一定程度上对杂草群落特征具有积极的作用,对其它功能群的群落特征具有抑制作用。     

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。     

放牧干扰下高原鼢鼠栖息地选择因素

以祁连山东段高寒草甸栖息的高原鼢鼠(Myospalax baileyi)为研究对象,探讨放牧干扰下高原鼢鼠适合栖息地选择的影响因素,为合理控制草原鼠害和保护生物多样性提供科学依据。在5个不同放牧强度小区中,连续3年监测高原鼢鼠相对种群密度变化,同时获取植被和土壤的变化数据。分析高原鼢鼠相对种群密度、植被(盖度、高度、频度、植被生物量、植被均匀度、丰富度、多样性和地下根系生物量)和土壤(紧实度、容重、水分)之间的关系。中度放牧干扰下,高原鼢鼠相对种群密度最低,不利于对栖息地的选择,轻度、次轻度放牧区的高原鼢鼠相对种群密度高于重度、次重度放牧区的;轻度放牧干扰的草地有利于高原鼢鼠种群数量的增加。高原鼢鼠相对种群密度与土壤紧实度、容重呈显著负相关(R=﹣0.921、﹣0.883,P0.05);与土壤水分呈显著正相关(R=0.879,P0.05);高原鼢鼠相对种群密度与地下根系生物量呈极显著正相关(R=0.982,P0.01),与植被丰富度呈显著正相关(R=0.921,P0.05),与地上植被总盖度呈显著正相关(R=0.909,P0.05),与地上生物量、均匀度、多样性呈不显著正相关(P0.05)。在草地放牧干扰系统中,非生物因素土壤紧实度、水分可能是高原鼢鼠栖息地选择的首要选择因素,食物资源也许是次要选择因素。     

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...     

高原鼠兔贮草选择及其生物学意义

本文采用观察法和样方法对不同栖息地类型高原鼠兔的贮草选择进行了分析,旨在探讨高原鼠兔在不同栖息地类型中干草堆的放置方式、数量、植物种类组成以及与栖息地类型和冬季食物组成的关系,在此基础上,阐明高原鼠兔建立干草堆的生物学意义.结果表明,高原鼠兔堆集干草堆的方式与其它鼠兔不同,它们将干草堆放置于独一味、甘肃棘豆等植物上,以减少干草堆植物的腐烂;不同栖息地类型干草堆数量有所不同,杂类草草甸中干草堆较多,平均为29.00±17.09个/hm2,其次为垂穗披碱草草甸,干草堆数量平均为16.33±9.50个/hm2,矮嵩草草甸中干草堆最少,平均为12.67±6.66个/ hm2 .在矮嵩草草甸中,5个较大的干草堆由37种植物组成,其中10种植物选择水平在3级以上,而甘肃棘豆和铺散亚菊占有较大的比例,分别为23.6%和19.1%.不同干草堆间相似性分析结果表明,除第2个干草堆外,其余干草堆间相似性指数较高,最高为第3个和第4个干草堆之间,为0.9070.相关分析结果显示,干草堆主要植物组成与高原鼠兔冬季食物主要组成之间呈显著的正相关(r=0.7323,df =6, P<0.05).扣笼试验结果表明,高原鼠兔冬季未取食扣笼内的干草堆.在综合分析高原鼠兔的贮草行为的基础上,我们认为,高原鼠兔建立干草堆的目的是为了应付冬季食物条件的不可预测性.     

高原鼠兔有效洞穴密度对青藏高原高寒草甸群落植物生态位的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)有效洞穴密度扩增会引起高寒草甸植物群落组分的变化。采用野外调查方法研究了高原鼠兔有效洞穴密度对青藏高原高寒草甸群落植物生态位的影响。结果表明:随高原鼠兔有效洞穴密度增加,样方内植物种数逐渐增多,但主要是毒杂草,有效洞穴密度超过15个/625m2时豆科植物出现。优势种高山嵩草(Kobresia pygmaea)的重要值随有效洞穴密度增加呈单峰曲线,峰值出现在15个/625m2。有效洞穴密度低于或等于21个/625m2时,优势种高山嵩草生态位宽度位居第一,但有效洞穴密度达31个/625m2时,其生态位宽度降至并列第三,低于小米草(Euphrasia pectinata)和钝裂银莲花(Anemone obtusiloba),等同于小花草玉梅(Anemone rivularis)和乳浆大戟(Euphorbia esula)。有效洞穴密度分别为10个/625m2,15个/625m2,21个/625m2,31个/625m2时,与高山嵩草生态位重叠度最大的物种分别为莓叶委陵菜(Potentilla fragarioides)、圆叶筋骨草(Ajuga ovalifolia)、乳浆大戟、条叶垂头菊(Cremanthodium lineare)。有效洞穴密度为10个/625m2时,高山嵩草是群落内种群间竞争最激烈的一方,但有效洞穴密度超过或等于15个/625m2时,高山嵩草则退出了种群间竞争最激烈的双方。说明高原鼠兔有效密度增加严重影响了高寒草甸群落组分、重要值、生态位宽度和生态位重叠值。     

资源选择函数拟合藏狐洞穴生境利用特征的有效性分析

资源选择函数(resourceselectionfunctions,RSFs)在分析野生动物栖息地特征以及预测有效生境等方面得到了广泛的运用,但是由于RSFs的理论基础的局限,使得该模型一直以来在研究低密度野生动物种群时的有效性存在很大的争议。藏狐(Vulpesferrilata)是一种低密度物种,我们通过对2001–2003年获得的133个藏狐洞穴样方和随机选取的133个环境样方拟合资源选择函数模型,并将模型结果和主成分分析(PCA)结果进行对比。结果显示RSFs在水源距离、鼠兔洞穴数量、坡向、坡度、坡位和植被类型等6个生境变量中,只对坡向、坡位和植被类型3个变量敏感且总预测率为75.2%,复相关系数为0.485(NagelkerkeR=0.235),同时3个变量的偏相关系数水平也很低。偏差分析(Akaike’sinformationcriterion,AIC)值为309.172,说明模型的预测偏差较大,判别效果不佳,不能有效提炼藏狐洞穴生境的特征因素。而PCA结果显示诸变量的重要性由高到低依次为:鼠兔洞穴数量、水源距离、坡度、坡位、植被类型和坡向,坡向的重要性最弱。我们还着重讨论了RSFs的理论基础和该模型在藏狐洞穴生境中失拟的原因,同时强调为了能对野生动物的生境特征进行比较全面的分析,应该综合多种方法。     

高原鼢鼠、高原鼠兔以及甘肃鼠兔种间关系的初步探讨

本文通过探讨高原鼢鼠、高原鼠兔和甘肃鼠兔栖息地的空间分化,并通过食物资源谱和资源利用谱研究了其生态位宽度和生态位重叠,初步分析了高寒草甸生态系统中三种鼠类的种间关系。     

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。     

高原鼠兔对高寒沼泽草甸土壤呼吸的干扰

高原鼠兔(Ochotonacurzoniae)的穴居和啃食活动改变土壤养分含量、微生物群落、团聚体结构和孔隙度,干扰生态系统土壤CO2排放,对生态系统碳循环产生重要影响。为了研究高原鼠兔干扰下的高寒沼泽草甸土壤呼吸动态,实验设计了高原鼠兔实验组和自然对照组,采用LI-8100A土壤呼吸测量系统在2018年的生长季监测了高原鼠兔干扰下的土壤呼吸、土壤温度及土壤含水量,分析了高原鼠兔对高寒沼泽草甸土壤呼吸的影响。实验发现:(1)在高原鼠兔活动干扰下土壤呼吸速率增加了9.58%(高原鼠兔实验组的土壤呼吸速率值为5.27μmol·m~(-2)·s~(-1),自然对照组为5.22μmol·m~(-2)·s~(-1), P0.05),(2)在高原鼠兔干扰下高寒沼泽草甸土壤呼吸对土壤温度的敏感程度(Q10)降低了21.02%;(3)土壤呼吸变化深受5cm土壤温度变化的影响(P0.05)。研究结果表明高原鼠兔活动深刻干扰高寒沼泽草甸土壤呼吸,影响高寒沼泽草甸生态系统碳循环。因此,在全球气候变暖的背景下,加强高原鼠兔活动对高寒沼泽草甸土壤碳排放的干扰研究具有重要的科学与现实意义。