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。     

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。     

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.     

环境演变及三峡工程对洞庭湖区东方田鼠种群影响的评估

根据历史资料,分析了洞庭湖洲滩演变与东方田鼠种群变动之间的关系。再根据三峡工程建成后下泄流量调度方案,分析了三峡工程对洞庭湖湖水位及洲滩环境的影响,进而评估三峡工程对东方田鼠种群波动的影响。结果表明,洲滩出露面积的不断增大和冬、春季洲滩连续出露天数的增加,使东方田鼠的栖息地扩大,并使其种群增长期延长,从而使其种群膨胀,三峡工程建成后初期,10－11月洲滩出露天数和出露面积将比建坝前同期有较大增长,建坝后中长期,洲滩出露天数和出露面积逐渐增大,东方田鼠种群亦将随之继续增长。因此,汛期洲滩被淹后将有更多的东方田鼠迁入到垸内,对农田的危害将进一步加重。     

洞庭湖区夏季温光条件及被迫迁移对东方田鼠繁殖的影响

在野外 ,从先年的秋初至当年春末被迫迁移前 ,东方田鼠在湖滩上能保持较高的繁殖能力 ;在夏季 ,不论栖息在农田还是岗地 ,都是东方田鼠的繁殖低谷。夏季 (6～ 8月 )在实验室自然温光条件下与人工控制较低温度条件下同时进行观察 ,结果表明 ,前种条件下东方田鼠的繁殖能力明显低于人工降低温度缩短光照条件下的繁殖力 ,此变动趋势与野外观察到的繁殖力季节动态一致 ,可以说明夏季温光条件不利于东方田鼠的繁殖。另一方面 ,东方田鼠的繁殖能力最低的 6月并非全年最热的月份 ,这是因为东方田鼠的被动迁移对体力的消耗加剧了夏季温光对繁殖的影响程度。因此 ,认为洪水引起的东方田鼠被迫迁移和夏季的温光条件共同影响了东方田鼠的繁殖。洞庭湖区东方田鼠主要在冬春季繁殖 ,而分布在高纬度地区的田鼠类动物和分布在高纬度地区的东方田鼠在夏季繁殖 ,在月份上虽不同 ,但其繁殖盛期的气温则相近 ,其实是田鼠类动物喜寒惧热特性的反映 ,乃是对当地的生态环境的适应。     

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。     

洞庭湖区夏季温光条件及被迫迁移对东方田鼠和繁殖的影响

在野外,从先年的秋初至当年春末被迫迁移前,东方田鼠在湖滩上能保持较高的繁殖能力;在夏季,不论栖息在农田还是岗地,都是东方田鼠的繁殖低谷。夏季（６～８月）在实验室自然温光条件下与人工控制较低温度条件下同时进行观察,结果表明,前种条件下东方田鼠的繁殖能力明显低于人工降低温度缩短光照条件下的繁殖力,此变动真挚势与野外观察到的繁殖力季节动态一致,可以说明夏季温光条件不利于东方田鼠的繁殖。另一方面,东方田鼠     

鼠类种群动态:食物资源影响力的实验评估

本研究在美国伊利诺斯州中东部测定了中等食物质量(莓系属的牧草)和低食物质量(高杆草牧场)栖息地内橙腹田鼠(Microtusochrogaster)和草原田鼠(M.pennsylvanicus)种群对附加食物的响应。在中等食物质量栖息地内投放附加食物,橙腹田鼠种群的波动幅度高于对照样地,但同类型食物质量栖息地内,种群平均密度和波动模式无显著的差异。仅在低等食物质量的高杆草栖息地内,投放附加食物可导致草原田鼠的种群密度高于对照样地。附加食物不直接影响两种栖息地内橙腹田鼠的成活率或成熟率,在中等食物质量栖息地中投放附加食物,繁殖活跃的成熟雌性个体比例及雄性成体的体重高于对照。附加食物不影响莓系属牧草内草原田鼠,也不能影响该动物在高杆草环境中的存活率。然而,投放附加食物,可缩短低等食物质量栖息地内草原田鼠的成熟期,提高繁殖活跃雌性的比例和迁入个体比例,增加并引起雄性个体体重增加。据此,本研究证明食物资源在橙腹田鼠和草原田鼠种群动态中只起极小的作用。     

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。     

洞庭湖区东方田鼠的食物组成调查

采用胃内容物显微组织学鉴定法,定量调查了洞庭湖区东方田鼠（Ｍｉｃｒｏｔｕｓｆｏｒｔｉｓｃａｌａｍｏ－ｒｕｍ）的食物组成。该鼠的主要食物,在苔草地是苔草和水田碎米荠,在芦荻场是碎米荠、苦草、荻和镜子苔,在稻田区是水稻和双穗雀稗,在岗地是三毛草、一年蓬、千金子和水稻。植物叶片是其主要利用对象,在绿色食物资源不足的情况下,也取食植物种子。其食物组成的变化表明,该鼠能依不同栖息地的植被结构调整摄食对象,因而能适应湖区生活环境的灾变性变化。     

Seasonal variation in the lateral distribution of mayfly nymphs in a boreal river

Seasonal variations in the lateral distribution of mayfly nymphs were investigated in the North Swedish river Vindelälven; a river with large seasonal differences in water level, current velocity and ice conditions, A total of 22 mayfly species about equally divided between summer and winter species were found along a single transect. At low water level in late summer and autumn most species were distributed over the whole transect. In winter the populations occupying the littoral moved into deeper water, so avoiding the ice. Only very small mortalities were detected in the ice. Prior to the spring flood most characteristically still water species moved to the shallow uppermost littoral while lotic species and the burrowing Ephemera vulgata L. did not show the same aggregation near the shore. It is suggested that these lateral movements allow the nymphs to avoid adverse environmental conditions and to exploit food resources over the whole transect.     

Strong dependence between phytoplankton and water chemistry in a large temperate lake: spatial and temporal perspective

In lakes, spatial and temporal variability of water chemistry and phytoplankton are characteristic phenomena although often difficult to link together. This motivated us to study their interplay in Lake Vanajanselkä, a eutrophic lake in Finland. We hypothesized that in summer spatial and temporal differences in phytoplankton and water chemistry can be extended in comparison to spring and autumn. Therefore, chlorophyll a and water chemistry was examined by six sampling campaigns with 15 sampling sites over the lake in May–October 2009–2010. In summer, chlorophyll, pH, and oxygen were horizontally and vertically unevenly distributed in the lake, and in the epilimnion pH and oxygen showed a distinct diurnal variability suggesting high photosynthesis during the day. Daily >1 pH unit difference between the sites and 2.5 pH unit difference between the epi- and hypolimnion were found. In agreement with pH and oxygen, NO₃-N and NH₄-N could be unevenly distributed in the epilimnion. In autumn no spatial differences were found, however. The results emphasized that algae and cyanobacteria were responsible, at least partly, for the variability in water chemistry in the surface layer, and short- and long-term gradients in space and time need to be considered when productive lakes are studied.