高原鼠兔刈割行为与栖息地植物群落的关系

采用观察法和样条法对不同栖息地高原鼠兔刈割植物的行为、相对频次、生物量百分比以及刈割植物与鼠兔冬季食物组成之间的关系进行了分析,并阐述了高原鼠兔刈割植物的生物学意义。结果表明:高原鼠兔刈割植物始于每年的6 月下旬,早于其它草原小型哺乳动物贮草时间。不同栖息地鼠兔对植物的刈割频次和生物量比例并非完全一致。在矮嵩草草甸,鼠兔刈割频次较高的为垂穗披碱草、二柱头藨草、甘肃棘豆、短穗兔耳草、铺散亚菊和鹅绒萎陵菜;这些植物生物量所占比例亦较高,仅短穗兔耳草比例较低;在垂穗披碱草草甸,鼠兔刈割频次较高的为垂穗披碱草和早熟禾;垂穗披碱草生物量较高;而在杂类草草甸,鼠兔主要刈割植物为铺散亚菊、大籽蒿、黄帚橐吾、长茎藁本和圆齿狗娃花,生物量比例较高的主要为铺散亚菊。相似性分析结果表明,不同栖息地间鼠兔刈割植物频次和生物量比例差异较大,相似性系数最大分别为0. 7862 和0. 6100, 最小仅为0.1422 和0. 1035,而同一栖息地间鼠兔刈割植物频次和生物量差异相对较小,相似性系数最高达0. 9203 和0. 8490,最小亦达到0. 6662 和0. 4440,表明栖息地变化对鼠兔刈割植物频次和比例有明显的影响作用。鼠兔刈割主要植物频次和生物量比例与冬季主要食物组成的相关分析结果表明,生物量比例与主要食物组成呈显著的正相关(r =0.8412,df = 6, P <0. 05),而刈割植物频次与主要食物相关不显著。     

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.% 。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。     

高原鼠兔与达乌尔鼠兔的摄食行为及对栖息地适应性的研究

通过对标志高原鼠兔和达乌尔鼠兔直接观察的方法,对它们的摄食行为及栖息地适应性进行了研究。两种鼠兔的摄食行为链存在着明显趋同的行为程序时间系列。在摄食活动中,前者用于防御敌害的时间分配较多。而达乌尔鼠兔则花费更多的时间于采食。对小生境内的高大植株进行刈割,是高原鼠兔保持其防御视野开阔,降低被捕食风险的适应性策略;达乌尔鼠兔则善于利用栖息地内高大植株覆盖物作为它们的临时隐蔽所,以有效地躲避敌害。这表明它们具有反捕食的行为调控能力,也证明捕食风险强化了物种对栖息地的选择。     

植物生长季节不同栖息地高原鼠兔的食物选择

本文采用胃内容物镜检分析法,对栖息于青藏高原矮嵩草草甸、垂穗披碱草草甸和杂类草草甸中的高原鼠兔的主要食物组成进行了比较分析,旨在探讨栖息地变化对高原鼠兔食物组成的影响,揭示高原鼠兔对栖息地变化的生存对策和适应性.研究结果表明:在矮嵩草草甸,高原鼠兔主要取食垂穗披碱草、早熟禾、蓝花棘豆和甘肃棘豆;在垂穗披碱草草甸,主要选择垂穗披碱草、甘肃棘豆、蓝花棘豆、矮嵩草和二柱头蔗草;在杂类草草甸,喜食植物种类为垂穗披碱草、蓝花棘豆、甘肃棘豆、早熟禾、弱小火绒草、长茎藁本、兰石草和红花岩生忍冬.在整个植物生长季节,高原鼠兔在3种栖息地共取食27种植物,其中垂穗披碱草、甘肃棘豆和蓝花棘豆在不同栖息地中选择指数较高,为高原鼠兔优先选择的食物;在不同栖息地,高原鼠兔取食植物有差别,垂穗披碱草草甸为16种、矮嵩草草甸为22种,杂类草草甸为24种;喜食食物比例也存在着明显差别,在垂穗披碱草草甸,垂穗披碱草比例高达40.5%,在矮嵩草草甸,甘肃棘豆比例也达到23.7%,而在杂类草草甸,选食比例最高的兰石草仅为14.6%,说明在该草甸高原鼠兔食物选择呈现泛化趋势.相似性指数分析结果也表明,杂类草草甸中高原鼠兔主要食物组成与其它两种栖息地有较大的区别.从而说明当栖息地植物群落种类组成发生变化后,高原鼠兔可以通过改变其食物组成而适应新的栖息地.     

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。     

不同频次刈割对羊草草原主要植物种群能量现存量的影响

对内蒙古羊草草原主要植物种群能量现存量对刈割频次响应的研究表明,在17年不同频次刈割干扰影响下,植物种群能量现存量随刈割频次的变化表现出不同的变化趋势,据此可以划分出3个不同的刈割响应类群：受抑种、耐刈种和受益种。受抑种包括羊草、羽茅、黄囊苔草、葱属植物和直根型杂类草; 耐刈种包括大针茅和冰草; 受益种包括洽草和糙隐子草。对于种群相对能量现存量而言,除羊草随刈割频次的增加呈显著下降趋势外,其他受抑种均随刈割频次的增加保持相对稳定,而受益种和耐刈种的相对值则随刈割频次的增加而呈增加趋势。同时,刈割对植物能量现存量的影响还表现在植物热值变化上,但变化幅度小于10%。     

不同频次刈割对羊草草原主要植物种群能量现存量的影响

对内蒙古羊草草原主要植物种群能量现存量对刈割频次响应的研究表明,在17年不同频次刈割干扰影响下,植物种群能量现存量随刈割频次的变化表现出不同的变化趋势,据此可以划分出3个不同的刈割响应类群:受抑种、耐刈种和受益种.受抑种包括羊草、羽茅、黄囊苔草、葱属植物和直根型杂类草;耐刈种包括大针茅和冰草;受益种包括洽草和糙隐子草.对于种群相对能量现存量而言,除羊草随刈割频次的增加呈显著下降趋势外,其他受抑种均随刈割频次的增加保持相对稳定,而受益种和耐刈种的相对值则随刈割频次的增加而呈增加趋势.同时,刈割对植物能量现存量的影响还表现在植物热值变化上,但变化幅度小于10%.     

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。     

高原鼠兔对垂穗披碱草及豆科植物生长特性的影响

高原鼠兔通过取食对高寒草甸产生广泛的影响,从而影响高寒草甸植物的个体生长特征。2012年在青海省果洛州矮嵩草草甸,以高原鼠兔喜食植物(豆科和垂穗披碱草)为研究对象,通过小区控制研究高原鼠兔取食（对照组、低密度处理组、中密度处理组、高密度处理组）对植物个体生长特征的影响。研究显示：在实验前期（5月和6月）,喜食植物个体特征基本上无明显规律;在实验后期（7月和8月）,随着高原鼠兔取食强度增大,高原鼠兔喜食植物的地上生物量、平均高度、分蘖枝数、分蘖枝长度、丛幅均呈下降趋势;叶片长度和叶片数均呈先上升后下降态势。2.高原鼠兔喜食植物个体特征的增长率对照组显著高于高密度处理组（P<0.05）。以上结果表明(1)高寒草甸豆类植物在其生长后期与高原鼠兔的取食强度呈一定的负相关关系;高原鼠兔取食强度在阈值（中、低密度）内有利于垂穗披碱草的生长,但超过其阈值的取食强度不利于其生长。(2)高原鼠兔高强度的取食对其喜食植物个体的生长率有明显的抑制作用。     

5种入侵植物补偿反应及其形态可塑性比较

通过模拟刈割试验,研究了5种外来入侵植物(黑麦草、空心莲子草、三叶鬼针草、薇甘菊和胜红蓟)的补偿能力及其形态可塑性。结果表明:多数植物的补偿能力与形态可塑性有一定相关性,刈割和非刈割条件下空心莲子草和薇甘菊都具有较强的形态可塑性,其补偿指数较高,分别为1.65和1.27;多年生黑麦草和三叶鬼针草的形态可塑性在刈割条件下得到增强,补偿指数分别为1.44和1.28;刈割条件下胜红蓟的形态可塑性变化不大或有所降低,其补偿指数最低,为0.82。研究认为,5种植物具有不同的限制其形态可塑性和补偿能力比较理想的刈割时期,薇甘菊攀援生长方式下为30d前和60d后,空心莲子草为60d后,胜红蓟为40～50d,鬼针草为30d前,黑麦草为40～50d。     

甘肃鼠兔贮草越冬及其生物学意义

对采自草甸、灌丛和弃耕地3 种类型栖息地共27 个甘肃鼠兔草堆的研究结果表明, 每个草堆干重在23.8～984.2 g 之间, 平均184.2 g , 总计含有26 种双子叶植物和一些禾本科单子叶植物。分析显示, 草堆大小(食物重量) 与栖息地植被类型无关。在贮存干草堆时, 甘肃鼠兔对不同植物成分具有强烈的选择性, 其中, 单子叶植物和双子叶植物分别占总重量的8.06 %和84.61 % , 与它们各自在栖息地中的生物量百分比51.76 %和39.57 %形成鲜明对照。甘肃鼠兔对植物种类的选择性在一定程度上受栖息地植被类型的影响, 但最喜食的几种植物却基本不变, 它们是美丽风毛菊、棘豆、麻花艽、禾草、线叶龙胆。人工去除栖息地中的干草堆后, 甘肃鼠兔种群越冬存活率从对照样地的51.84 %下降到21.33 % , 表明草堆食物对其成功越冬有一定正效应。野外观察证实, 甘肃鼠兔的鸣声不及同域分布的高原鼠兔发达, 但前者具有贮存食物越冬的习性, 而后者却不贮存越冬食物, 此结果不支持“鼠兔类动物建立草堆的行为与鸣声行为平行发育”的观点。     

高原鼠兔的家庭结构

哺乳动物的配偶制度,有的是单婚(monogamy)即一夫一妻制,有的是复婚(polygamy)即一妻多夫或一夫多妻制,在婚配育幼阶段有一定的家庭组织,有的还有社会(社群)组织,这些在鳍脚类、有蹄类和灵长类中比较常见,但在小型兽类中则多为杂婚,无固定配偶,由母兽育幼,幼兽独立生活后即行分离。我们研究高原鼠兔(Ochotona curzoniae)时,发现它们似乎有家庭结构,遂进行了一些观察,今将结果报道如下。     

高原鼠兔和昆明白小鼠肺组织结构比较

低氧性肺血管收缩反应钝化（blunted Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction, bHPV）是高原鼠兔在进化过程中形成的对低氧环境的一种适应性策略。以胎儿期、幼龄期及成年期高原鼠兔和昆明白小鼠为研究对象,对两者的肺组织进行发育生物学、比较组织学和比较组织化学研究,以探讨高原鼠兔bHPV形成的组织形态学基础。结果表明：（1）高原鼠兔各时期肺组织微血管的双层弹性纤维含量均低于25%,无明显肌化现象;（2）高原鼠兔直径10~50 μm、50~100 μm和100~200 μm微血管的中膜肌层厚度与其外径比（MT/ED）随年龄增加而逐渐下降;成年高原鼠兔的肺组织微血管MT/ED10-50显著低于成年昆明白小鼠（P < 0.05）,但MT/ED50-100和MT/ED100-200均无明显的种间差异（P > 0.05）;（3）在直径10~50 μm直径范围微血管中,高原鼠兔和昆明白小鼠平滑肌细胞数与内皮细胞数的比值（SMC/EC）均随年龄增长呈上升趋势,且高原鼠兔SMC/EC的比值极显著低于同年龄组的昆明白小鼠（P < 0.01）。导致高原鼠兔bHPV发生的组织学基础可能是其肺组织中直径10~50μm微血管平滑肌细胞数量少。     

Keystone status of plateau pikas (Ochotona curzoniae): effect of control on biodiversity of native birds

The plateau pika (Ochotona curzoniae) of the Qinghai–Xizang (Tibetan) plateau, People's Republic of China, has been considered a pest because it putatively competes with native livestock for forage and contributes to rangeland degradation. As a result the plateau pika has been poisoned across vast areas of the high alpine meadows of the plateau. The plateau pika has also been considered a keystone species for biodiversity on the plateau. As one test of the keystone species hypothesis, we investigated the effects of poisoning plateau pikas on avian species richness and abundance. We conducted standardized censuses of birds on a number of sites across the alpine grassland of Qinghai province on which pikas either had or had not been poisoned. Avian species richness and abundance were higher on non-poisoned sites, in particular for species that nest in pika burrows such as Hume's groundpecker (Pseudopodoces humilis) and six species of snowfinch (Montifringilla spp., Pyrgilauda spp.), and species that prey on pikas (upland buzzard, Buteo hemilasius; black-eared kite, Milvus lineatus). The plateau pika thus appears to be both an allogenic engineer and a keystone species. Poisoning pikas reduces biodiversity of native species on the Qinghai–Xizang plateau, therefore management decisions concerning plateau pikas should reflect caution and careful assessment.     

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...     

Leptin cDNA cloning and its mRNA expression in plateau pikas (Ochotona curzoniae) from different altitudes on Qinghai-Tibet Plateau

Leptin, an adipocyte-derived hormone, plays an important role in body energy homeostasis. Plateau pika (Ochotona curzoniae), an endemic and keystone species living only at 3000-5000 m above sea level on Qinghai-Tibet Plateau, is a typically high hypoxia and low temperature tolerant mammal with high resting metabolic rate (RMR), non-shivering thermogenesis (NST), and high ratio of oxygen utilization to cope with harsh plateau environment. To explore the molecular mechanism of ecological acclimation in plateau pika, we first cloned pika leptin cDNA and compared its mRNA expression in different altitudes (3200 and 3900 m) using real-time RT-PCR (Taqman probe) technology. The full-length pika leptin cDNA was 3015 with 504 bp open-reading frame encoding the precursor peptide of 167 amino acids including 21 residues of signal peptide. Pika leptin was 70-72% homologous to that of other species and was of similarly structural characteristics with other species. The pika-specific genetic diversity in leptin sequence occurred at twenty sites. With the increase in altitude, there were larger fat store and high level of ob gene expression in plateau pika. Our results indicated that leptin is sensitive to cold and hypoxia plateau environment and may play one of important roles in pika's ecological adaptation to harsh plateau environment.     

Postnatal ontogenetic size and shape changes in the craniums of plateau pika and woolly hare(Mammalia: Lagomorpha)

In the present study, postnatal ontogenetic size and shape changes in the cranium of two lagomorph species, the plateau pika(Ochotona curzoniae) and woolly hare(Lepus oiostolus), were investigated by geometric morphometrics. The ontogenetic size and shape changes of their cranium exhibited different growth patterns in response to similar environmental pressures on the Qinghai-Tibetan Plateau. The overall size change in the cranium of the plateau pika was slower than that of the woolly hare. The percentage of ontogenetic shape variance explained by size in the woolly hare was greater than that in the plateau pika. The overall shape of the cranium was narrowed in both species, and morphological components in relation to neural maturity showed negative allometry, while those responsible for muscular development showed isometric or positive allometry. The most remarkable shape variations in the plateau pika were associated with food acquisition(temporalis development), though other remarkable shape variations in the incisive and palatal foramen in the ventral view were also observed. The most important shape change in the woolly hare was demonstrated by the elongation of the nasal bones, expansion of the supra-orbital process and shape variation of the neurocranium.     

Functional difference of malate-aspartate shuttle system in liver between plateau zokor (Myospalax baileyi) and plateau pika (Ochotona curzoniae)

To explore the adaptive mechanisms of plateau zokor (Myospalax baileyi) to the enduring digging activity in the hypoxic environment and of plateau pika (Ochotona curzoniae) to the sprint running activity, the functional differences of malate-aspartate shuttle system (MA) in liver of plateau zokor and plateau pika were studied. The ratio of liver weight to body weight, the parameters of mitochondria in hepatocyte and the contents of lactic acid in serum were measured; the open reading frame of cytoplasmic malate dehydrogenase (MDH1), mitochondrial malate dehydrogenase (MDH2), and the partial sequence of aspartate glutamate carrier (AGC) and oxoglutarate malate carrier (OMC) genes were cloned and sequenced; MDH1, MDH2, AGC and OMC mRNA levels were determined by real-time PCR; the specific activities of MDH1 and MDH2 in liver of plateau zokor and plateau pika were measured using enzymatic methods. The results showed that, (1) the ratio of liver weight to body weight, the number and the specific surface of mitochondria in hepatocyte of plateau zokor were markedly higher than those of plateau pika (P < 0.01 or P < 0.05), but the content of lactic acid in serum of plateau pika was significantly higher than that of plateau zokor (P < 0.01); (2) MDH1 and MDH2 mRNA levels as well as their enzymatic activities in liver of plateau zokor were significantly higher than those of plateau pika (P < 0.01 or 0.05), AGC mRNA level of the zokor was significantly higher than that of the pika (P < 0.01), while no difference was found at OMC mRNA level between them (P > 0.05); (3) mRNA level and enzymatic activity of MDH1 was significantly lower than those of MDH2 in the pika liver (P < 0.01), MDH1 mRNA level of plateau zokor was markedly higher than that of MDH2 (P < 0.01), but the activities had no difference between MDH1 and MDH2 in liver of the zokor (P > 0.05). These results indicate that the plateau zokor obtains ATP in the enduring digging activity by enhancing the function of MA, while plateau pika gets glycogen for their sprint running activity by increasing the process of gluconeogenesis. As a result, plateau pika converts the lactic acid quickly produced in their skeletal muscle by anaerobic glycolysis and reduces dependence on the oxygen.     

高原鼠兔白化现象及其毛色遗传

本文研究了白化高原鼠兔的毛色遗传及白化现象的生化成因。结果表明,高原鼠兔的白化性状是受隐性基因控制的稳定遗传性状,白化成因在于白化鼠兔体内不能产生足量的黑色素。文中还对白化鼠兔的有关特征和野生色鼠兔进行了比较。     

高原鼠兔个性特征的地理变异及其对环境的适应

个性特征是指动物稳定且可遗传的综合行为特征,反映出其对特定环境的适应。限制性假说认为个性特征主要受遗传因素制约,个体间行为的表达差异不以环境条件而发生随意性改变;然而,适应性假说则认为个性特征主要由环境因素决定,生活于相同环境中的物种,其个性特征将产生趋同现象。本研究通过比较2个高原鼠兔地理种群的个性特征,检验适应性假说和限制性假说的相关预测。结果表明,刚察县高原鼠兔野外种群个体的行为特征聚为3类,玛沁县则为2类。实验室内驯化2-3个月后,两个地理种群个体行为特征聚为1类。两地理种群个体的观察、攀爬行为及边缘区域活动、移动累计时间均无显著差异,但静止累计时间存在明显地理差异。个体的中心区域活动累计时间在野外和驯化后均存在明显差异,且与地理空间的交互作用不显著。两地理种群之间个体的温顺性无明显差异;心率亦无显著差异。高原鼠兔个性特征中主要行为参数无显著的地理差异,主要由遗传因素决定,验证了限制性假说的相关预测。