三峡工程和退田还湖对洞庭湖区东方田鼠种群的潜在影响

洞庭湖东方田鼠种群的暴发成灾与洲滩演替关系密切.湖泊泥沙淤积导致湖滩面积增加,大面积的湖滩为东方田鼠种群增长提供了重要基础;而围湖造田、为根除血吸虫病而围湖灭螺以及滥捕天敌是湖区东方田鼠20世纪70年代开始形成严重危害的直接原因.近些年实施的三峡工程和退田还湖会对洞庭湖环境产生深远的影响.三峡水库蓄水后对长江中下游水量的调节将导致洞庭湖中低位洲滩出露面积的增大,退田还湖的实施亦将直接增加湖滩面积,这都将会扩大东方田鼠潜在的栖息地,会使东方田鼠种群进一步增长.因此必须高度关注东方田鼠未来种群的数量变化趋势.     

洞庭湖区东方田鼠洞群成员分析

通过对洞庭湖区不同栖息地东方田鼠洞群结构分析,结合洞庭湖区的特定生态条件,对东方田鼠在不同繁殖期的栖息习性及其适应意义进行了分析和讨论。洞庭湖区东方田鼠的最适栖息地是洲滩,但洞庭湖湖水季节性涨落,迫使东方田鼠在洲滩与垸内农田间迁移。当东方田鼠栖息在洲滩时（10－5月）,即繁殖盛期,雌雄分居,雌性单独抚养后代。当迁入垸内农田后（6－9月）,东方田鼠营混居生活。洲滩为其理想栖息地,单个雌鼠可以正常抚养后代,分居则有利于最大限度地提高其适合度。迁入垸内后混居可减少对空间资源的需求。从野外和室内观察情况分析,东方田鼠在繁殖盛期的婚配制度以一雄一雌的可能性很小。     

洞庭湖区东方田鼠种群动态及其危害预警

洞庭湖区东方田鼠以湖滩沼泽为最适栖息地．秋末洞庭湖水位回落,湖滩出露,东方田鼠从农田迁回到湖滩生活、繁殖,种群数量呈逐月上升趋势．春末夏初,洞庭湖水位上涨,湖滩被淹,东方田鼠被迫越过大堤迁入垸内农田．其种群动态由“水位影响东方田鼠的栖息地变换”主导．每年迁入农田的数量首先取决于东方田鼠在湖滩生活繁殖时期的长短,亦即枯水期的天数;其次3月降雨量对东方田鼠在湖滩上的繁殖有较大的影响．东方田鼠迁入垸内后,种群数量呈逐月下降趋势．在分析影响洞庭湖区东方田鼠种群数量动态的主要因子的基础上,提出了东方田鼠种群迁入垸内农田的迁入量预警模型．经过几年的实际预测,吻合情况良好．     

洞庭湖东方田鼠肥满度时空特征及与降水、温度、归一化植被指数的关系研究

为明确洞庭湖区东方田鼠Microtus fortis肥满度的时空特征及其与东方田鼠常用预警生态因子的关系,采用夹日法对洞庭湖7个调查区域不同生境的东方田鼠进行调查分析;收集洞庭湖区降水、温度、归一化植被指数(NDVI)等环境因子数据,分析不同性别东方田鼠肥满度与降水、温度、NDVI的关系。结果表明:1)不同性别东方田鼠肥满度时空特征较一致,春季和冬季不同生境雌雄东方田鼠的差异有高度统计学意义;在洲滩芦苇生境,雄雌东方田鼠在各季节间的差异有高度统计学意义;在洲滩苔草+芦苇+杨树生境,雄性肥满度各季节间的差异有统计学意义。2)雌性肥满度与季平均降水量呈显著正相关,雄性肥满度与季平均降水量无显著的相关关系。3)雌性和雄性的肥满度与季平均温度均无显著的相关关系。4)雌性肥满度与农田生境的NDVI呈显著正相关,雄性肥满度与农田生境的NDVI无显著的相关关系;雌性和雄性的肥满度与洲滩生境的NDVI均无显著的相关关系。研究认为,洞庭湖东方田鼠肥满度可以在一定程度上反映其对环境压力的反应,雌性对不利环境较雄性更加敏感,但在特定情况下,栖息地、食物可获得性等通过影响雌性东方田鼠肥满度,进一步影响东方田鼠种群增长。     

江湖关系变化下雁类生境格局模拟及雁类种群的响应——以都昌保护区为例

2003年后江湖关系变化导致鄱阳湖湿地秋季快速退水,滩地提前出露,草洲面积不断扩张。1998—2020年环湖调查数据表明：越冬候鸟种群总量稳中有升,但雁类种群数量急剧增加。为分析候鸟生境及数量变化成因,从“水文-洲滩-植被-雁类”耦合关系入手,针对鄱阳湖雁类分布最为集中的都昌保护区,基于水动力模型分析了2003年前后保护区水域、洲滩的动态变化规律,根据洲滩梯次出露的特征,结合苔草(Carex spp.)、蓼子草(Polygonum criopolitanum)两种优势洲滩植物群落的淹水时长建立了反映高程梯度的生境适宜度评价模型(Habitat suitability index, HSI),结合鸿雁(Anser cygnoides)、豆雁(Anser fabalis)及白额雁(Anser albifrons)的数量变化分析了模型的敏感性。结果表明：2003年后,同一高程带洲滩在退水期的出露时间比2003年前提前约30 d, 2003年后相同日期的洲滩出露面积较2003年前增加约一倍。1990—2019年雁类生境适宜度指数(HSI)分值总体呈增加态势。9—12 m不同高程带洲滩的出露时间...     

洞庭湖洲滩及滨湖区鼠类分布格局及其多样性

为全面了解洞庭湖洲滩及滨湖区鼠类分布格局,统计自2003—2013年该湖区15个调查点5种不同生境的鼠类群落调查数据,并对鼠类群落的物种多样性进行分析。结果表明:2003—2013年洞庭湖区捕获鼠类有10种,主要优势种为黑线姬鼠(Apodemus agrarius)和东方田鼠(Microtus fortis);不同生境下的优势种不同,东方田鼠为湖滩生境优势种,黑线姬鼠是滨湖农田和退田还湖洲滩生境优势种,针毛鼠(Niviventer fulvescens)和社鼠(Niviventer confucianus)为滨湖丘岗林地优势种,小家鼠(Mus musculus)及黄胸鼠(Rattus tanzumi)则多出现在农房生境;不同生境的鼠类群落物种多样性不同,滨湖丘岗林地生境受人类活动或洪水干扰程度最低,因此,优势集中性指数最低,而物种多样性Shannon-Wiener指数在干扰较少的滨湖丘岗林地生境物种多样性指数最高。尽管湖滩生境受三峡工程的影响,物种数大量增加,但由于仍受汛期洪涝的干扰,依然具有优势种突出的特征。研究表明,人类社会活动或洪涝等干扰因素降低了鼠类群落物种多样性,致使优势种突出,形成只利于少数几个种群栖息的环境,最终导致种群大暴发。     

1989-2011年东洞庭湖草洲出露面积变化及其与水位响应的关系

基于多时相的Landsat MSS/TM/ETM⁺遥感影像数据,采用决策树分类法提取1989-2011年共49景东洞庭湖不同水位条件下的草洲出露面积,结合1985-2011年城陵矶日水位数据及数字高程模型,分析草洲时空变化特征并阐明其变化趋势.结果表明: 研究区出露草洲面积受水位影响显著,两者呈极显著的线性关系(R²=0.875,P<0.001),出露草洲面积随水位的升高而逐渐减小,且水位越高,对草洲出露面积的影响越小.草洲出露面积随水位呈现规律性变化,1-7月,水位上升,草洲面积减少;7-12月,水位下降,草洲出露面积增加.1989-2011年,草洲出露面积持续增加,新增草洲主要由泥滩地转化而来;草洲扩张是各高程段草洲面积共同增加的结果,低位洲滩(黄海高程22～25 m)草洲面积的快速增加是湿地草洲扩张的主导部分.各高程水位变化是研究期间东洞庭湖草洲出露面积变化的主要原因.     

洞庭湖区东方田鼠迁移的研究

洞庭湖区东方田鼠以湖滩上的芦苇＋荻或薹草沼泽为最适栖息地,枯水季节,多在其上生长、繁殖。汛期,随着湖水上涨,湖滩面积缩小,东方田鼠在拥挤的的压力下或直接被洪水所迫,越过防洪堤迁入垸内。东方田鼠在湖滩及农田间的迁移主要取决于湖水水位及种群密度,无固定的迁移时间。迁入垸内的东方田鼠主要分布于靠近防洪堤一带,其捕获率随着与防洪堤距离的增加而递减。个体较大的东方田鼠迁移距离较远。在迁移期,迁入垸内的东方田鼠的性比在不同的距离上无显著差异。湖水回落时,东方田鼠随湖滩出露而迁回沼泽草地。回迁时,个体较大的雄性首先回迁的比例较高。迁入垸内的东方田鼠,栖息在荒坡地的种群密度大于在农田中的种群密度;东方田鼠不在农田越冬,小部分可在岗地荒坡中越冬,但少有增殖。按迁移动因看,此种迁移乃洪水逼迫所至,而由逼迫外迁和自动回迁构成循环,保证了种群对湖区特殊环境的适应。     

三峡水库运行后洞庭湖洲滩 小型兽类群落状况

为了探究三峡工程建成运行后洞庭湖区洲滩生境中小型兽类的群落状况,对洞庭湖区洲滩生境的小型兽类进行调查。调查采用铗日法,于2010至2018年,对洞庭湖区洲滩小型兽类群落的多样性进行了调查,并计算优势度、群落多样性指数、均匀性指数。对多样性指数采用t值法进行比较,各年份、生境的捕获率及鼠种组成差异则采用卡方检验。2010至2018年,共布放34 116铗日,捕获可以分辨种类的样本2 129只,主要有啮齿目(Rodentia)和鼩形目(Soricomorpha)2类,共7种,分别是啮齿目的东方田鼠(Microtus fortis)、黑线姬鼠(Apodemus agrarius)、褐家鼠(Rattus norvegicus)、巢鼠(Micromys minutes)、社鼠(Niviventer confucianus)、黄毛鼠(R. losea)和鼩形目的臭鼩(Suncus murinus)。总捕获率为6.36%,东方田鼠、黑线姬鼠捕获率较高,分别为1.83%、3.94%。从小型兽类组成看,黑线姬鼠和东方田鼠在群落中组成的比例较高,分别为63.18%和29.26%。在调查的5类生境中,植被组成以苔草(Carex sp.)、南荻(Miscanthus sp.)和美洲黑杨(Populus deltoides)为主的生境小型兽类群落多样性指数(1.0772)和均匀度指数(0.6662)均最大,其次是以苔草为主的生境(多样性指数和均匀度指数分别为0.9275、0.5723)、以南荻为主的生境(多样性指数和均匀度指数分别为0.8856、0.550 2)和以苔草加南荻为主的生境(多样性指数和均匀度指数分别为0.775 6、0.481 9),以美洲黑杨为主的生境多样性指数(0.323 6)和均匀度指数(0.180 6)最低,但其优势度最高,为0.881 2。结果表明,随着三峡工程的运行,洞庭湖区植被演替发生了变化,从而引起小型兽类群落动态的变化。在洞庭湖洲滩上,生境越复杂,小型兽类物种多样性越高。单一生境下,人类活动干扰程度越大,小型兽类物种多样性越低。目前,黑线姬鼠已经成为洞庭湖洲滩生境的第一优势鼠种。     

洞庭湖不同退田还湖类型区东方田鼠和黑线姬鼠的繁殖特性

针对洞庭湖区实施的"退田还湖"重大生态环境恢复工程,以原有"围湖"造的垸田和垸外湖滩为对照,对退田还湖区(含双退与单退两种形式)的啮齿动物群落于2003～2006年进行定位观察.采用夹捕法进行采样,于每年的1月、4月、7月、10月进行.比较洞庭湖不同退田还湖类型区东方田鼠和黑线姬鼠种群的繁殖指标参数.总体来看,调查期间东方田鼠和黑线姬鼠的繁殖指数要比上世纪80～90年代报道的要高,这与前几年其种群处于年数量低谷有关,是东方田鼠和黑线姬鼠种群负反馈机制的体现.不同类型生境间的比较结果显示,单退垸与原有生境没有明显变化,而双退垸内黑线姬鼠和东方田鼠均有较显著的变化,主要表现在双退垸内夏季东方田鼠保持高的繁殖能力和黑线姬鼠的繁殖力锐减.由于双退垸的高程优势,鼠群在夏季汛期不会迁出垸内,仅迁移集中至较高区域,这种水位变化引导的害鼠种群迁移应该是造成繁殖变化的主要原因.由于黑线姬鼠不适应这种迁移以及集中后与东方田鼠的激烈竞争,迁移到高地后的黑线姬鼠几乎停止繁殖,繁殖指数仅为0.03(I♀=0.05),明显低于当期其它生境.值得注意的是夏季滞留在双退垸内的东方田鼠,繁殖强度却不减,繁殖指数达1.54(I♀=3.36),与春季湖滩种群的相当.说明没有经过长距离迁移的东方田鼠种群,在夏季仍会保持较高的繁殖强度,与夏季被迫远距离迁入农田的东方田鼠种群繁殖力急剧下降形成鲜明对比.由此可知,在初夏如果有适宜的栖息地(如双退垸的高台、原有堤岸等),东方田鼠仍能保持较强繁殖力.本文揭示了双退垸内水位变化引发种群迁移后东方田鼠和黑线姬鼠繁殖能力的这种迥异表现,具体深层次原因有待进一步探讨.     

长江三峡库区蝶类群落的物种获得率、小生境占有率及相对多度

研究于 1998～ 2 0 0 3年在库区 10个区县 ,35个调查点进行。研究时 ,库区蝴蝶的生活环境被划分为 80个小生境 ,设置样带6 6 1条 ;调查期间获得 (Sampled)蝴蝶 331种 ,10 780只个体。报道三峡库区蝴蝶群落的部分参数 :2 5 3种蝴蝶的小生境占有率低于 10 % ,占有 4 0 %以上小生境的蝴蝶只有 7种 ;在 6 0条以上样带都获得的蝴蝶有 16种 ,而在 10条以下样带内获得的蝴蝶 2 19种 ,占总数的 6 6 .2 % ;优势种 2 1个 (6 .3% ) ,常见种 12 5个 (37.8% ) ,少见种 10 3个 (31.1% ) ,罕见种 82个 (2 4 .8% ) ;相对多度高于 1%的种类 2 2个 ,仅占总数的 6 .6 % ;个体数分布的规律接近对数级数法则。三峡库区蝶类现在的分布反映了库区生境破碎化的结果 ,意味着适宜的生境斑块周围分布不适宜生境 ,种群受到面积、隔离、边缘等多种效应的影响 ,形成了现有的物种多样性及其空间格局     

Meteorology and species composition of plant communities, birds and fishes before and after initial impoundment of Miharu Dam Reservoir, Japan

The immediate impact of damming appears most notably at the first filling of water, when the dam blocks the river and a lake suddenly forms. In this review, the changes in meteorology, plant communities, birds and fishes surrounding initial impoundment of Miharu Dam, constructed in an Asian Monsoon region, are summarised based on previous papers and subsequent field research. Although wind and temperature changes were investigated, land and lake wind occur due to the different thermal properties between the land and lake, and this type of wind often occurs at large lakes such as Glen Canyon Dam Reservoir or Lake Biwa. The size of Miharu Dam Reservoir (ponding area 2.9 km²) was insufficient to cause land–lake air differentials. Therefore, wind direction and air temperature were unaffected. Mountain winds weakened at the lake centre and near the dam body. Changes in vegetation were especially diverse at the drawdown zone (the slopes above and below the normal water level). On slopes above this zone, trees died and species composition changed due to submergence. Within the drawdown zone, the pre-existing plant community disappeared, and flood-resistant plants such as Salix subfragilis increased. The natatorial bird population continued to grow for 4 years after dam reservoir emergence and stabilised thereafter. Every year, the majority of natatorial birds utilising the dam reservoir as a resting area were ducks, but populations of diving ducks fluctuated depending on water level and iced area. After impoundment, the fish populations increased. As in most dam reservoirs in Japan, populations of invasive fish species such as Micropterus salmoides and Lepomis macrochirus increased. However, spawning grounds dried up during low-water-level seasons, suggesting that regulating water levels may help reduce invasive species.     

基于MODIS的洞庭湖湿地面积对水文的响应

利用MODIS影像数据集提取了2000-2010年间的洞庭湖水面面积。结合城陵矶水位数据分析了10月-翌年5月洞庭湖水体湿地和洲滩湿地的面积变化。研究结果表明,洞庭湖水体湿地呈现明显减小的趋势。2010年2月、10月、12月较2000年2月、10月、12月相比,分别有29.98%、26.76%和9.02%水体湿地转化为洲滩湿地。城陵矶在24-26 m水位涨落的时序变化较大,使东洞庭湖草滩湿地提前出露。推迟淹没,洲滩湿地裸露时间延长,亦将导致低海拔的草滩湿地向芦苇滩湿地的演变。洞庭湖湿地面积的变化是三口、四水来水减少、降雨减少等多方因素共同作用的结果,而三峡在9-10月间蓄水,将进一步加重湿地洲滩化的趋势     

三峡濒危植物疏花水柏枝的回归引种和种群重建

疏花水柏枝分布于三峡库区原海拔70～155m的消落带,三峡工程修建后它将丧失其全部生境而成为濒危植物。实验结果显示其种子在土壤含水量大于10%以上时开始萌发,以土壤含水量达到饱和状况时萌发最好。种子萌发与定居阶段对土壤水分条件的严格要求使得疏花水柏枝分布区十分狭小。回归引种和种群重建是拯救该物种的主要手段。三峡工程修建后库区内新的消落带将形成夏旱冬淹的水节律,完全不同于库区原有消落带所具有的冬旱夏淹的水节律,不适于作为疏花水柏枝种群的迁移地。相比之下库区淹没区以上各支流消落带的生态环境与疏花水柏枝原有生境较为接近,适于作其新的生境。种群遗传多样性、年龄结构、分布格局、繁殖与扩展等生物学特性是种群持续发展的基础,文章以此为依据,对疏花水柏枝种群重建与管理中的相关问题进行了分析讨论。认为疏花水柏枝种群恢复与重建中目前所面临的主要问题是如何增强被隔离的种群间的基因交流、促进种群的种子扩散与萌发、协调新建种群与当地物种的关系、营造有利于新建种群定居与生长的生态环境。重建种群的管理应结合疏花水柏枝的生长发育节律和移栽地的生态环境条件来开展,要有效地监控种群的生长发育动态,合理地在隔离种群间相互引种,适时地进行水分管理,并对周围植被适度控制。     

洞庭湖区东方田鼠种群暴发期间的行为特征观察

2007年6月下旬洞庭湖区东方田鼠(Microtus fortis calamorum)再度暴发,作者观察到其种群暴发期间的迁移、栖息与取食行为具有典型的"逃难"与临时"集群"特征,大多数东方田鼠在迁移过程中死亡,迁到大堤的鼠聚集在大石下、木头下、矮灌木和草丛等较隐蔽场所,一个月后扩散到农田和荒地中,多扩散到杂草茂盛的荒地内。迁移过程中不仅取食农作物,而且取食老树皮等,农作物损失严重。了解其在迁移期间的行为特征,可为了解东方田鼠的生活史适应特性和防控东方田鼠危害提供依据。     

Characterization of the water quality of dam lakes on Shikoku Island, Japan

This study clarifies the distribution and variation of bioelements in dam lakes of the Shikoku region, Japan. The survey was carried out from 2002 to 2003 on three dam lakes in the Shikoku Mountains with high precipitation levels and on three dam lakes in the Sanuki mountain range with low precipitation levels. By the conventional classification for eutrophication, the dam lakes in the Shikoku Mountains were classified as oligotrophic to mesotrophic, whereas those in the Sanuki mountain range were classified as mesotrophic to eutrophic. Furthermore, for the dam lakes in the Sanuki mountain range, it was indicated that the amount of precipitation directly and indirectly affected lake water quality, such as high nitrogen concentration, low dissolved oxygen concentration, and increase in primary production. Especially, in a hypertrophic dam lake, during the period of low precipitation the surface water flowed out and the water under the thermocline, with no dissolved oxygen, appeared on the lake surface. As a result, the anaerobic environment extended across all the layers. Because a compulsory water-level operation was carried out in the dam lake, it was considered that the effect of the hydrological environment in the catchment area on the dam lake was relatively large in comparison with that in natural lakes.