长江源区同域分布兔狲、藏狐和赤狐的时空重叠度

兔狲(Otocolobus manul)、藏狐(Vulpes ferrilata)和赤狐(V. vulpes)是青藏高原三江源区域分布的重要小型食肉兽。本研究于2014年6月至2019年9月在青海省长江源区沱沱河和通天河沿岸选取208个位点布设红外相机, 通过所获取的时空分布数据比较了上述3种同域分布小型食肉兽的时空利用情况。通过空间重叠度系数的比较分析, 兔狲和藏狐、兔狲和赤狐以及藏狐和赤狐之间的空间重叠度系数分别为0.25、0.48和0.17, 这表明兔狲、藏狐和赤狐三者在空间利用上存在一定的差异。通过核密度估计方法分析, 兔狲和藏狐属典型的昼行性动物, 而赤狐以夜行性活动为主。兔狲、藏狐和赤狐每个物种在冷暖两季的日活动节律重叠指数分别为0.83、0.78和0.88。两两比较分析表明, 兔狲和藏狐二者的日活动节律重叠指数最高(0.84), 兔狲和赤狐在夜间活动时段存在一定重叠(0.63), 而藏狐和赤狐的时间生态位分化最明显, 重叠指数最低(0.48)。此外, 在暖季, 两两物种之间的日活动节律重叠指数均小于其冷季的重叠指数。综上所述, 长江源区兔狲、藏狐和赤狐3种小型食肉兽可通过空间和时间资源的利用差异来降低物种间的干扰和竞争, 从而达到同域物种共存的目的。     

高原低氧胁迫对小鼠肝脏功能及基因表达的影响

低氧作为青藏高原最为特殊的环境因素之一,对高原动物的适应进化产生了深刻的影响。持续的低氧暴露会损伤肝脏功能,引起动物机体代谢紊乱,但连续低氧处理对子代肝脏的影响仍缺乏相关研究。本研究将成年小鼠转移至高原低氧环境 (海拔3 220 m) 饲养并繁殖,以常氧条件下饲养小鼠为对照,统计低氧处理小鼠 (低氧第0代) 及其子代 (低氧第1 ~ 5代) 生长数据,发现长期低氧暴露导致小鼠肝脏比重增加,肝细胞肿胀,肝索间红细胞浸润,并且子一代小鼠肝小叶出现脂肪变性。血液生化指标显示,相比于对照组 (常氧第0代),低氧第0代和低氧第1代的谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平显著上升 (P < 0.05);血清白蛋白、球蛋白、总胆红素和总胆固醇水平在低氧第0代中下降,低氧第1代中上升 (P < 0.05)。空腹注射葡萄糖和胰岛素后低氧组小鼠的葡萄糖耐受能力和胰岛素敏感性显著减弱 (P < 0.05)。常氧第0代、低氧第0代及低氧第1代肝脏RNA-seq分析发现,低氧第0代和低氧第1代共有的459个差异基因显著富集在MAPK、细胞凋亡、脂质代谢和内质网等信号通路。本研究发现低氧胁迫对子代小鼠肝脏具有重要影响,此结果对肝脏低氧生理和高原肝脏疾病的研究具有重要的借鉴意义。     

基于线粒体控制区的序列变异分析青海东部甘肃鼢鼠遗传多样性

甘肃鼢鼠(Myospalax cansus)是一种终年营地下独居生活的小型掘土类动物。本文通过测定mt DNA的控制区部分序列(530 bp)变异,分析青海东部地区8个甘肃鼢鼠地理种群遗传多样性与遗传结构。158个样本共发现26个变异位点,定义了39种单倍型,整体的平均单倍型多样性高(h=0.953 2)、核苷酸多样性低(π=0.006 36)。歧点分布和中性检验均说明青海东部甘肃鼢鼠种群在历史上存在着快速扩张的事件。基于邻接法构建的网络关系图中,单倍型呈星状分布,没有按地理位置形成对应类群。基因流(Nm)数据显示多数地理种群间基因交流贫乏,AMOVA结果显示种群内与种群间遗传变异分别为48.82%和51.18%,遗传分化明显。IBD分析表明,甘肃鼢鼠的遗传分化与地理距离呈正相关,说明距离隔离对甘肃鼢鼠种群分化具有重要作用。甘肃鼢鼠的这种遗传多样性与种群遗传结构特点,可能是地下生活方式靠挖掘迁移带来的较小扩散能力的结果。     

围栏条件下母体密度应激对根田鼠 F1代性器官指数的影响

为探讨自然条件下母体密度应激对根田鼠F1代性器官指数的影响,通过在围栏内建立不同密度的母体种群获得相应的F1代个体,以此建立了不同密度的子代种群,并测定了母体种群建群者的血浆皮质酮含量,将建立子代种群后剩余的F1代个体带回实验室饲养.实验结束后,测定了全部F1代个体的性器官指数及皮质酮含量.结果表明,高密度母体种群建群者的皮质酮含量显著高于低密度母体种群建群者;出生于高密度母体种群的F1代个体处于高密度子代种群,其性器官指数显著低于出生于低密度母体种群且处于低密度子代种群的F1代个体,而皮质酮含量显著高于后者;出生于高密度母体种群的F1代个体处于低密度子代种群,其性器官指数及皮质酮含量与出生于低密度母体种群且处于低密度子代种群的F1代个体间无显著差异.此外,实验室饲养条件下,出生于高密度和低密度母体种群的F1代个体间的睾丸指数无显著差异.本研究结果说明,在根田鼠种群中,单一的母体密度应激对子代的性器官指数无影响,但生前应激子代在性成熟后,当再次遭遇密度应激时,其性器官指数显著降低,母体密度应激和当前环境对种群的未来繁殖能力具有耦合效应.     

青藏高原三种优势植物生物量分配的变化规律

该研究利用4个由高到低不同海拔的同质园实验,以青藏高原高寒草地优势植物垂穗披碱草(Elymus nutans)、矮嵩草(Kobresia humilis)和珠芽蓼(Polygonum viviparum)为对象,分析了植物个体根、茎、叶生物量分配及根冠比的变化规律及影响因素。结果表明:(1)植物个体根、茎、叶质量比和根冠比具有显著的种间差异;与垂穗披碱草和珠芽蓼相比,矮嵩草具有显著较高的根质量比而叶、茎质量比较低,所以其根冠比较高。(2)在向低海拔移栽的过程中,珠芽蓼叶质量比保持不变,茎质量比显著降低而根质量比显著升高,根冠比表现出显著上升的趋势;垂穗披碱草则相反,即叶、茎质量比显著升高而根质量比显著降低,根冠比表现出显著下降的趋势;矮嵩草根、茎、叶质量比和根冠比则无显著变化。(3)随着海拔降低,年均气温明显升高而年均降雨量明显降低,且在植物个体种源地和土壤基质保持一致的条件下,向低海拔移栽过程中温度是导致珠芽蓼根、茎、叶生物量分配及根冠比变化的重要因素,而水分是垂穗披碱草根、茎、叶生物量分配及根冠比变化的重要驱动因素;矮嵩草根、茎、叶生物量分配及根冠比受其遗传因素影响较大。因此,在将来暖干化的背景下,青藏高原高寒草地植物生物量的分配将会发生改变,导致它们对资源(光照、水分和土壤养分)获取和利用的变化而改变它们的种间关系,从而影响群落的物种多样性与组成,最终可能导致生态系统功能的变化。     

增温对高寒草甸群落凋落物质量动态变化的影响

为了解未来增温条件下,青藏高原高寒草甸凋落物质量如何变化,将有助于增强对高寒草甸生态系统碳源/汇效应的认识.该文通过定位可控的增温试验平台,动态监测了凋落物生物量及其质量的变化.结果表明:增温显著地促进了凋落物的分解速率(F=35.757,P＜0.001),降低了凋落物中的C、N含量及其C/N比,但提高了凋落物中的P含...     

NaCl胁迫对藜麦幼苗生长及生理特性的影响

为探讨盐胁迫下两类不同地区藜麦品种幼苗的耐盐机制,该文利用不同浓度的NaCl溶液,对来自青海省海东市乐都区的‘LD-13’(低盐地区)和来自青海省海西州乌兰县的‘WL-192’(高盐地区)的2个藜麦品种的种子和幼苗进行盐胁迫处理,研究了种子萌发指标(发芽率、发芽势、发芽指数),生长指标(鲜重、根长、茎长)及生理指标(MDA含量及SOD、POD、CAT活性)等的变化。结果表明:低浓度盐(NaCl浓度小于250 mmol·L~(-1))胁迫下,2个藜麦品种种子的萌发、幼苗生长及生理活性表现均较适宜;但中、高浓度盐(NaCl浓度大于250 mmol·L-1)胁迫下,其种子萌发、生长及幼苗生理活性均受到不同程度的抑制。从耐盐性综合评价值D值来看,虽然同为山谷型的藜麦品种,但适应盐碱地栽培的‘WL-192’品种比低盐土壤中生长的‘LD-13’品种更耐盐。推测‘WL-192’比‘LD-13’耐盐性除了受选育地区土壤盐度的影响外,还可能与品种自身及光周期、温度、海拔、纬度等外部生长环境等因素有关。结合青海西部地区气候环境和盐碱土地资源开发利用,‘WL-192’品种更适合在青海地区推广种植。     

基于叶绿体DNA trnL-F序列研究肋果沙棘的谱系地理学

由于青藏高原的地理效应,第四纪冰期气候的反复变化应对现今该地区生物的地理分布及其居群遗传结构产生重大影响。肋果沙棘Hippophae neurocarpa是青藏高原地区的一个特有种,根据叶上的附属物（星状鳞毛或者鳞片状鳞毛）分为两个亚种：肋果沙棘亚种subsp.neurocarpa和密毛肋果沙棘亚种subsp.stellatopilosa。依据母系遗传的叶绿体DNA片段对该物种谱系地理学进行研究不仅能阐明该物种冰期避难所,而且对于理解两个亚种的母系分化也具有重要意义。共对两个亚种14居群的70个个体的trnL-F序列进行了测序,共发现8种单倍型,其中5种单倍型出现在肋果沙棘亚种中,4种出现在密毛肋果沙棘亚种中,两个亚种共享一种单倍型。种内谱系分化与两个亚种形态上的分化不一致。嵌套进化分支把8种单倍型分为三支：一支为肋果沙棘亚种,其他两支中两个亚种单倍型嵌套组成,且肋果沙棘亚种处于进化末端。我们的研究结果还表明肋果沙棘在冰期可能在高海拔地区存在多个避难所,并且存在来自避难所的邻域扩张。     

光周期—褪黑素信号调控高原鼠兔精原细胞分化和季节性精子发生

高原鼠兔是青藏高原特有的小型哺乳动物,其繁殖活动呈现明显的季节性。成年雄性高原鼠兔在繁殖期睾丸重量显著增加,精子发生正常进行,而在非繁殖期睾丸退化,精子发生阻断在未分化精原细胞阶段。光周期控制实验显示,长光照（16h∶8h）诱导非繁殖期高原鼠兔重新启动精原细胞分化和精子发生;而短光照（8h∶16h）显著抑制繁殖期高原鼠兔精子发生。酶联免疫分析发现,褪黑素分泌水平在长日照条件下降低而在短日照条件下升高。非繁殖期高原鼠兔连续注射褪黑素拮抗剂能诱导生殖细胞发育和精子发生恢复。促性腺激素释放激素(GnRH)与黄体生成素(LH)在繁殖期鼠兔下丘脑垂体显著升高,促卵泡素（FSH）水平无显著差异。注射GnRH可以促进非繁殖期高原鼠兔精原细胞分化和精子发生,而褪黑素注射后抑制GnRH的分泌进而负调控性腺轴。综上,高原鼠兔季节性精子发生受光周期-褪黑素信号控制,后者主要通过控制GnRH、LH水平影响精原细胞分化。本研究对理解季节性动物精子发生的调控机制有重要借鉴意义。     

青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地主要双子叶植物叶片解剖特征的比较研究

青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地同属中国地带性的草地类型.然而,主导它们的环境因子有所不同.前者主要受生长季低温的影响,后者主要受干旱的影响.发育在这两类草地上的植物,在解剖特征上有何共性和差异,目前少有报道,但却是理解植物适应环境的关键所在.本文通过对青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地71个样地65种双子叶植物叶片解剖特征的研究,对比分析了不同科、属及不同生活型植物叶片对干旱环境以及高寒环境的适应特征,探讨了叶片总厚度、上表皮和下表皮厚度、叶肉组织厚度、叶肉细胞密度、叶肉细胞表面积和体积等多个解剖特征之间的关系以及气候因子(生长季温度、降水)对它们的影响.结果表明:(1)总体上看,青藏高原与内蒙古高原草地植物的叶片解剖特征存在显著差异,除叶肉细胞密度外,青藏高原高寒草地植物的叶片各组成部分厚度、叶肉细胞表面积和体积均大于内蒙古高原温带草地植物;(2)同一科属植物的叶片解剖特征在两地存在显著差异,并显示出与所有物种总体分析一致的规律;(3)在调查范围内,两地草本植物除叶肉细胞密度外,叶片各组成部分厚度以及叶肉细胞表面积、体积均显著大于木本植物;(4)叶片的各解剖指标间存在显著的协同变化:叶片总厚度,上、下表皮厚度,叶肉细胞厚度,叶肉细胞表面积和体积之间均呈显著正相关,而叶肉细胞密度与这些指标显著负相关;(5)总体上看,青藏高原和内蒙古高原草地植物叶片的解剖特征与生长季温度的关系比与生长季降水密切.因此,尽管青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地在外貌上有趋同性,但叶片解剖结构有着显著差异,这可能是由于植物对环境的适应进化及(或)环境的筛选作用共同作用的结果.