西南纵向岭谷区兽类及雉类红外相机监测平台:方案、进展与前景

纵向岭谷区地处我国西南部, 是以南北走向为主的山系河谷区。纵向山系、河谷的特殊环境格局的“通道-阻隔”作用及其关联效应使其成为动物南来北往的重要生态走廊和东西扩散的阻隔, 孕育着孟加拉虎(Panthera tigris tigris)、滇金丝猴(Rhinopithecus bieti)、怒江金丝猴(R. strykeri)、高黎贡白眉长臂猿(Hoolock tianxing)、西黑冠长臂猿(Nomascus concolor)、扭角羚(Budorcas taxicolor)等珍稀濒危哺乳动物。西南纵向岭谷区兽类及雉类红外相机监测平台始建于2011年, 由中国科学院昆明动物研究所牵头。监测区主要覆盖西藏东南部的墨脱地区、高黎贡山、芒市、铜壁关、碧罗雪山、白马雪山、普达措、无量山、哀牢山、澜沧勐矿、西双版纳勐养子保护区和黄连山。目前已建立35个监测样区, 包括自然保护区、国家公园、非保护地等多种类型。截至2019年12月, 共完成803个红外相机监测位点的调查和监测。有效相机工作日约37.92万天, 获得独立有效照片26.99万张。共识别出7目20科60种大中型野生哺乳动物和15种雉类, 包括国家I级重点保护野生动物22种, 国家II级重点保护野生动物27种, IUCN受威胁物种24种, 《中国脊椎动物红色名录》受威胁物种41种。建议今后加强对孟加拉虎、亚洲象(Elephas maximus)等旗舰动物的监测, 服务国家公园规划和生物多样性保护, 深入研究人类活动对大中型哺乳动物群落的影响。     

云南省两种兽类新纪录——藏鼩鼱(Sorex thibetanus Kastschenko,1905)和甘肃鼩鼱(Sorex cansulus Thomas,1912)

目前对藏鼩鼱（Sorex thibetanus）和甘肃鼩鼱（Sorex cansulus）的分布范围和生物学资料了解较少。2017年,在云南省西北部的高山区域采集了48号鼩鼱属（Sorex）动物标本。用形态学和基于Cyt b基因的分子系统学对采集标本进行了物种鉴定。结果显示来自4个地点的27号标本形态上与藏鼩鼱相符,来自2个地点的21号标本与甘肃鼩鼱相似,但存在一定差异。基于Kimura-2-parameter的遗传距离显示,藏鼩鼱组内遗传距离为0.46%,甘肃鼩鼱组内遗传距离为0.42%。它们与其它鼩鼱属物种的组间遗传距离分别为10.76%~17.04%和6.59%~14.52%。最大似然（Maximum likelihood）树结果显示,来自云南省西北部的两种鼩鼱动物分别与藏鼩鼱（BS=71%）和甘肃鼩鼱（BS=100%）构成单系。上述结果支持这两种鼩鼱属动物分别为藏鼩鼱和甘肃鼩鼱,均为云南省兽类新纪录。     

鼩鼱科三物种转录组初步分析

中国是鼩鼱科物种十分丰富的国家,已知有12属61个物种在中国分布,并演化出多种生态适应型。本研究采用高通量测序技术对小纹背鼩鼱、云南长尾鼩鼱和蹼足鼩3个物种的心和肺组织样本进行转录组测序。其中小纹背鼩鼱和云南长尾鼩营地表生活,蹼足鼩适应半水生生活。3个物种的转录组测序一共获得20.5 Gb的Clean Data,拼接后分别获得131 045条、153 621条和135 838条Unigenes,BUSCO分析显示其中完整的保守基因最高为82.2%,共有同源基因家族超过8 000个。此外,我们发现通过优化分析方案,可以将单拷贝基因的比例提高18%~25%,同时将多拷贝基因比例从28.4%~31.8%降为0.7%~1.1%。同物种不同组织间的基因差异表达分析找到各组织的标志性基因。转录组差异表达分析发现,蹼足鼩心脏和肺均高表达HIF1A基因,该基因是缺氧诱导因子信号通路中的关键基因,调节下游与缺氧应激相关基因的表达,可能与水生适应有关。     

DNA条形码技术在小型兽类鉴定中的探索:以甘肃莲花山为例

为验证DNA条形码技术在小型兽类物种鉴定中的可行性,我们使用传统的形态学方法和DNA条形码技术对甘肃莲花山国家级自然保护区采集的77号小型兽类标本进行鉴定.共鉴定出物种13种,分别属于3目7科.其中小纹背鼩鼱(Sorex bedfordiae)、藏鼩鼱(S.thibetanus)、甘肃鼹(Scapanulus oweni)黑线姬鼠(Apodemus agrarius)、社鼠(Niviventer confucianus)、斯氏鼢鼠(Eospalax smithi)、高原鼠兔(Ochotona curzoniae)等7种为莲花山首次报道.另外,采自海拔2,800 m的黑线姬鼠是该物种全球海拔最高的分布记录.通过对两种方法进行比较,我们发现形态鉴定需要研究者具有足够的分类学背景,基于DNA条形码的物种鉴定则限制于网络数据库中缺乏足够的序列信息导致成功率不高.因此我们认为现阶段形态鉴定依然是小型兽类鉴定的基石和主要手段,DNA条形码技术可以作为重要的补充手段,对形态鉴定的结果进行检验.最后本文认为DNA条形码鉴定前景非常乐观,但在现阶段的使用中应与经典分类紧密结合并尽可能保存凭证标本.     

陕西秦岭平河梁自然保护区小型兽类的组成与分布

2005年9月利用铗日法辅以陷阱法对位于秦岭山脉南坡东段的平河梁自然保护区及牛背梁自然保护区小型兽类进行了调查,共设置采集点10个;2460铗日中共捕获小型兽类689只,隶属于3目6科19属27种(另有两种鼢鼠和一种鼯鼠系其他手段捕获),平均捕获率28.01%。对捕获的27种小型兽类生态和垂直分布进行分析结果表明:平河梁保护区3个群落的Shannon-Weiner多样性指数在2.9288-3.3639之间,Pielou均匀性指数在0.7669-0.8602之间。在上述调查的基础上,结合前人对邻近地区的调查,据一些物种的分布特点,订出平河梁自然保护区小型兽类的名录,计48种,结果显示秦岭南坡东段小型兽类的物种多样性和丰富度要高于秦岭其他地区。另在考察中采集到白尾鼹(Parascaptor leucura)、小纹背鼩鼱(Sorex bedfordiae)、斯氏鼢鼠(Myospalaxsmithii)、川西白腹鼠(Niviventer excelsior),在秦岭山区尚属首次记录。还整理了秦岭南坡小型兽类名录,认为秦岭南坡有小型兽类55种,在动物地理区划上应属于西南区。     

无量山大寨子黑长臂猿一夫二妻制的群体结构及其行为学原因

2003年8月—2005年8月,对无量山大寨子5个黑长臂猿群体的结构和组成进行了观察。当一个群体在早晨鸣叫或依次通过树冠时,记录群体的结构和组成。每个群体都由1个成年雄性、2个成年雌性及其后代组成。2003年8月平均群体大小为6·2只;到2005年8月,平均群体大小发展为6·4只,其中有2个亚成年雄性从出生群迁出,且有3只幼猿出生。在3个群体(G1、G2和G3)中两个成年雌性都成功繁殖了后代。同一群体内两个成年雌性间无攻击或等级行为。2005年4月15日,当一只亚成年雌性进入G3的领域后,两只成年雌性对其进行追逐驱赶,并且干扰其与成年雄性配合进行二重唱,成年雄性没有直接驱赶流浪的亚成年雌性,10天后这只亚成年雌性离开了G3的领域。亚成年雄性经常与群体其他成员保持一定距离,并且在出生地通过独唱练习鸣叫。黑长臂猿可能通过亚成年雄性和雌性的迁出,及成年雌性对外来流浪雌性的驱赶维持这种一夫二妻的群体结构。     

黑长臂猿（Hylobates concolor）对人类和非人类捕食者的回避行为

捕食和避免捕在动物生存和进化过程中起着重要作用,本文报道了我们自１９９０年３月至１９９２年元月观察黑长臂猿对人类和非人类捕食者的一系列反映,在遇到人类（观察者）后,据离观察者的远近和受惊程度不同,它们表现出５种回避方式,而在遇到非人类捕食者时,成年雌雄性一起将捕食者引开,以保护其后代个体免遭捕食。文中还对这些不同的行为方式进行了讨论。成年雄性是群体的主要保护者,成年雌性在群体保护中也起到重要的作用     

无量山西黑冠长臂猿二重唱的声谱结构和时间特征

2003年3月—2004年3月对无量山大寨子3群西黑冠长臂猿的二重唱的时间特征进行了监测。于2007年3月和2008年3月利用Sony TC-D5 Pro2录音机、Sony C-76指向性话筒和Sony录音磁带对其二重唱进行了录音,对录音效果最好的5个声音用Signal/RTS 4.0软件进行声谱分析。对无量山西黑冠长臂猿二重唱的声谱结构和时间特征的研究结果表明,雄性西黑冠长臂猿的声音由起始音节、简单的重复音节和调节音节组成。根据频率变化的强度,可以将调节音节分为弱调节音节和强调节音节。强调节音节的特征是第二个音节具有非常明显的频率变化,有时第三个音节有类似变化,变频时的最高频率可达到5 828 Hz。雌性长臂猿一般只会发出一种类型的声音,即固定而刻板的激动鸣叫。根据激动鸣叫是否完整可以分为成功的激动鸣叫和失败的激动鸣叫。典型的西黑冠长臂猿二重唱通常由成年雄性发起,并占主导地位,且一般由雄性结束。雌性激动鸣叫结束后,雄性马上发出调节音节与之配合,雄性调节音节与雌性激动鸣叫的时间间隔平均为2.7 s。平均每个群体的鸣叫频次为53%。如果发生鸣叫,一个群体平均每天鸣叫1.09次。91.5%的鸣叫发生在日出前0.5 h至日出后3 h之间,其中48.6%的鸣叫发生在日出后1 h内。在一次鸣叫中,雌性平均发出成功的激动鸣叫4.6次,两次成功的激动鸣叫之间的时间间隔平均为115 s。群体间均未显示鸣叫频次和持续时间上的差异,但激动鸣叫次数和激动鸣叫时间间隔具有显著差异。     

西藏林芝发现烟黑缺齿鼩

2018年11月,在西藏自治区林芝地区波密县扎木镇（29°48′25″ N,95°41′56″ E）海拔3 400 m处捕获1只缺齿鼩属动物。该个体背毛深灰色,腹面毛色稍淡,呈苍灰色;尾长明显大于头体长,背腹异色不明显,尾部末端缺少簇毛;头骨坚固,头盖骨隆起明显,颧骨板很窄,齿式3.1.1.3/2.0.1.3 = 28,这些特征与烟黑缺齿鼩（Chodsigoa furva）的鉴别特征一致。通过测定其Cyt b基因全序列,并结合从GenBank下载的缺齿鼩属已有同源序列构建的最大似然树显示,该个体与烟黑缺齿鼩聚为一支（支持率BS为100）,与云南地区烟黑缺齿鼩的遗传距离在2.25% ~ 2.34%之间。基于以上形态和分子结果确认该个体为烟黑缺齿鼩,是该物种在西藏的首次分布记录。     

三江并流区树线生境小型兽类多样性多维度评价及其保护启示

三江并流区具有极高的环境异质性和丰富的生物多样性, 树线以上的高山生境是该地区的核心景观之一。本研究拟通过物种、系统发育和功能多样性对高山小型兽类多样性进行评价, 并从保护生物学的角度讨论生物多样性多维度评价的意义。2013年9月至2018年11月对三江并流区树线区域展开规范化野外调查, 收集小型兽类群落信息。从野外采集的组织样品中提取、扩增、测定线粒体CYTB基因序列, 构建小型兽类物种系统发育树。通过α多样性的不同维度以及功能冗余度评价了三江并流区树线生境小型兽类多样性。结果显示, 使用不同数据类型(出现/缺失数据和多度数据)的结果并不一致, 说明仅使用传统的丰富度指数对于描述多样性分布存在较大局限。物种和系统发育多样性在不同地点间的分布相似, 但功能多样性的分布与这两者有所差异, 从另一角度说明综合评价生物多样性的不同维度对于全面保护演化历史和生态功能的必要性。与高黎贡山、云岭相比较, 怒山山脉在5个样带尺度的多样性指数上呈现最高水平, 且具有最低的功能冗余度, 说明怒山的研究和保护力度均亟待加强。