啮齿动物分子系统地理学研究进展

系统地理学是研究种间及种内不同种群的形成、现有分布格局的历史原因和演化过程的一门学科。基于分子水平,能够更准确地界定物种分布格局,促进分子系统地理学的形成和发展。近年来,分子系统地理研究的开展,促进了对啮齿动物物种分布格局形成机制的理解。对啮齿动物的种内及种上分类阶元的系统演化关系、起源中心与演化历程、影响系统地理格局的因素、鼠害防控和保护生物学等分子系统地理学方面的研究进行了综述。并提出了啮齿动物分子系统地理学未来发展的四点展望:1)综合性系统地理学研究;2)区域系统地理学研究;3)物种演化的全面系统研究;4)新型分子标记和分析方法的发展。     

种子捕食者对针叶树种子的捕食模式及二者的防御适应

在寒温带地区,针叶树种子因其油脂和蛋白含量高,成为许多动物的重要食物来源。在针叶林中,针叶树种子捕食者主要存在2种捕食方式,即传播前捕食和传播后捕食。通常,动物捕食种子的过程被认为是树种实现更新的重要途径。种子为躲避捕食者会形成相应的防御策略,种子的大小、营养、纤维含量、次级代谢产物等特征,通常也是植物种子防御捕食者捕食的策略。同样,这些防御策略一方面会影响种子捕食者的种群动态和取食行为,另一方面也可促使种子捕食者形成反对种子防御的适应对策。因此,研究种子捕食者捕食针叶树种子模式对于进一步认识针叶林中动物取食行为具有重要意义,同时,研究针叶树种子的防御及种子捕食者对其防御的适应策略,将有助于了解动植物之间相互作用。     

动物分散贮食行为对植物种群更新的影响

分散贮食是许多动物取食行为策略的重要组成部分。对以植物种子为主要贮食对象的动物来说,种子内营养物质含量、种子大小以及种子内次生化合物的含量等因素都直接影响动物的贮食行为。动物偏爱贮藏个体较大的种子,大种子多被搬运并分散贮藏在远离种源的地方,而小种子则多被就地取食,以补充动物贮食过程中的能量消耗。贮食动物主要通过空间记忆、特殊路线以及贮藏点周围的直接线索等途径重新获取贮藏点内食物。在重取过程中,一些贮藏点被遗忘,其中的种子成为植物种群更新的潜在种子库。因此,分散贮食动物不仅是种子捕食者,还是种子传播者,它们对植物种子的捕食、搬运和贮藏,影响了植物种子的存活和幼苗的建成,从而在一定程度上影响植物种群的更新、分布。植物种群为了促进种子的传播,在进化过程中逐渐形成了形式多样的适应性策略,降低种子的直接被捕食率,提高种子的被贮藏率。研究动物分散贮食行为对植物种群更新的影响,将有助于理解贮食动物与植物之间的互惠关系,从而认识贮食动物种群在生态系统中的作用,为生物多样性的保护提供科学依据。     

红松结实量与松果可利用量对松鼠和花鼠贮食行为的影响

植物通过每隔几年产生大量种子的丰年策略提高贮食动物传播种子效率,但人为采摘活动降低了种子的可利用量,从而影响贮食动物行为及种群动态。为研究红松球果采摘如何通过降低松果可利用量而影响贮食动物行为,我们基于黑龙江凉水自然保护区2003-2012年红松结实量和采摘量的变化,比较分析了结实大小年间松鼠贮点大小、贮点深度、贮食密度和贮藏量、松鼠花鼠种群以及2010年和2011年花鼠洞穴贮藏量的差异。结果显示：结实大年松鼠的平均贮点大小显著高于小年,大贮点比例增加,贮食密度和贮藏量也明显高于结实小年,但随着结实量的增大,球果采摘量增加,使松果可利用量减少,由此结实大年2011年松鼠贮食密度并未随结实量增加而增加,反而低于2003年和2008年,松鼠遇见率也没有在该结实大年有所增长。而花鼠种群和洞穴松籽贮藏量在结实大年和小年间没有显著差异。研究表明红松球果采摘对松果可利用量和松鼠贮食行为有较大影响,应合理确定大年的采摘量以保证贮食动物的食物丰度,维系红松生态系统健康。     

全球啄木鸟濒危格局及研究现状

啄木鸟科物种作为初级洞巢者与蛀干害虫控制者,对森林高度依赖,是森林生态系统重要的伞护种和环境指示物种。自20世纪以来,由于全球范围的栖息地丧失和片段化,啄木鸟科物种的森林生境急剧萎缩,威胁着该类群物种的生存和繁衍。为探究啄木鸟科动物濒危情况和研究现状,本研究利用世界自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN Red List)和国际鸟盟(BirdLife International)在线数据库,检索并整理出1988年到2023年以下内容：(1)全球啄木鸟的物种数、濒危等级及其变化情况;(2)各大洲的啄木鸟物种数及其受威胁物种的比例;(3)啄木鸟的主要威胁因素;(4)通过Google学术搜索等方式检索并统计啄木鸟相关文章的研究内容。结果显示：(1)目前现存254种啄木鸟,33年间全球受威胁啄木鸟由7种增加至18种,受威胁物种数占当年已命名啄木鸟物种数的比例由3.4%上升至7.0%。(2)亚洲、南美洲和北美洲各分布了83种、93种和56种啄木鸟,受威胁物种占比分别为12.0%、6.4%、5.3%。非洲和欧洲分别分布了36种和11种啄木鸟,当前没有受威胁物种。(3)农业和生物资源利用以及放牧是啄木鸟的主要威胁因素。(4)共检索到研究啄木鸟的有关文章1 024篇,研究覆盖了140种啄木鸟,其中,文章数最多的物种是红顶啄木鸟(Leuconotopicus borealis)(162篇)。研究主要集中在巢相关特征(129篇)、生境选择特征(122篇)、取食行为(112篇)、繁殖行为(99篇)和种群状况(66篇)等基础生态学内容。这些研究为啄木鸟生物学、生态学积累了一定的基础,但物种覆盖程度还远远不够。在生物多样性急剧丧失的大背景下,亟需开展更为广泛和深入的研究。本研究对全球啄木鸟的濒危格局与研究现状进行了全面的分析,以期为后续啄木鸟的研究与保护工作提供参考。     

凉水自然保护区松鼠的越冬行为策略

在2006 年冬季预观察的基础上,于2007 年10 月31 日至2008 年3 月25 日在40 hm2 范围内使用无线电颈圈和彩色塑料颈圈标记8 只松鼠。结合无线电追踪技术和雪地痕迹技术,采用目标取样法对凉水自然保护区冬季松鼠行为进行了连续21 周的定位观察,以研究松鼠行为节律、空间行为和重取行为对冬季低温条件的响应。结果表明,松鼠冬季的活动节律为单峰型,随着气温的下降显著延后出巢时间(Kendall τ test;n = 21,r =- 0.92,τ = - 0.86,P < 0. 0001), 缩短活动时长(Kendall τ test; n = 21,r =0.80,τ = 0.68,P <0.0001)。松鼠冬季家域近似椭圆形(面积2.46 ±0.09 hm² ), 未见个体间家域重叠。秋季松鼠将红松种子分散贮藏于整个家域范围内,但重取行为相对集中于几个主要区域(重取区)。依据巢和重取区的位置特征及其利用率可将家域划分为3 个部分:主区位于家域的中段,辅区靠近红松母树林,次辅区位于家域远离红松母树林一侧。贮藏的红松种子是松鼠冬季唯一的食物来源。在冬季的不同阶段,松鼠对不同重取区的利用率显著不同(初冬,Kruskal-
Wallis test;df = 2, x² = 5.65, P = 0.0594; 隆冬,Kruskal-Wallis test;df = 2,x² = 14.24, P = 0.0008; 晚冬,One-Way ANOVA Test,df = 2,18, F = 7.00,P = 0.0056), 位于主区(初冬利用率37.8 ± 7.7% ,隆冬利用率80.5 ±9.2% ,晚冬利用率40.5 ±2.7% )和辅区(初冬利用率41.8 ± 5.9% ,隆冬利用率14.8 ± 9.2% ,晚冬利用率37.8 ± 4.9% )的重取区是松鼠的主要重取区。随着时间推移空取率显著提高(Kruskal-Wallis test;df = 2,x² = 16.60,P = 0.0002)的现象提示松鼠很可能依靠空间记忆取回贮藏的食物。轮换利用多个巢(6 ± 1)有助于降低松鼠被天敌捕食的风险。这些巢都分布在重取区附近,巢的利用与重取区的利用显著相关(Kendall τ test;主区:n = 217,r = 0.79,τ = 0.6256,P = 0.0003;辅区:n = 171,r = 0.67,τ = 0.6186,P = 0.0006;次辅区:n = 88,r = 0.74,τ = 0.6565,P = 0.0006),松鼠通常取食后即直接进入就近的巢过夜,有助于松鼠减少
能量损耗。多域集中重取及相应的巢轮换策略是松鼠对冬季低温环境及天敌捕食压力的综合响应。     

松鼠生态学研究现状与展望

松鼠(Sciurus vulgaris)是一种广泛分布于欧亚大陆的树栖杂食性啮齿动物。在欧洲,由于入侵种北美灰松鼠(S.carolinensis)的引入,松鼠的数量急剧减少,松鼠的生态学研究受到广泛的关注。在中国,松鼠因贮食坚果的习性而受到重视。本文从个体生态学、种群生态学、种间关系和行为生态学的角度对松鼠生态学研究成果进行了综述。松鼠是哺乳动物生态学研究很好的模式种,以下5个方面的研究将成为松鼠生态学研究的新方向:(1)不同分布区松鼠的比较生态学;(2)与森林天然更新的关系;(3)集合种群动态及其对生境破碎化的响应;(4)分子系统地理学;(5)作为景观管理的实验种。     

中国自然保护区区域评价模型的建立与应用

在综合分析中国自然保护区现状的基础上,提取数量、面积、生境破碎化、人口压力、经济开发压力5个要素建立中国自然保护区区域评价模型.模型由胁迫指数(IP)、状态指数(IS)、保护需求指数(CI)3个指数构成指标体系.提出了自然保护区有效性权重系数,用以将不同级别不同管理水平的自然保护区统一纳入到评价模型中,在一定程度上消除了自然保护区间保护水平差异对区域评价准确性的影响.应用该模型对中国大陆各省及各行政区间保护区发展水平进行了评价.结果表明,中国西部各省保护区(例如ISNorthwest China =10.82)建设状况良好,而东部经济发达省份,特别是华东地区的保护区当前状态(ISEast China =4.82)低于全国整体水平(ISNation wide =6.50).同时,东部各省面临更大的潜在保护压力(例如IPEast China =10.99,IPNation wide=9.21).应首先调整华东、华中、华南省份的保护区建设规划,同时加大投入、加强管理,加强西部省份经济活动对保护区管理和功能的影响的监测.     

被动式电子标签用于花鼠种群动态研究的可行性

在野生动物研究过程中经常需要对动物个体进行标记。传统的标记方法存在着标记物易脱落、可能影响被标记动物的生理和行为、难于进行个体识别等缺点。被动式电子标签(passive integrated transponder, PIT)是基于射频识别技术的电子标签,可用于体内标记,具有不易脱落消失且能够进行个体识别的优点。我们在凉水国家级自然保护区以PIT标签为标记物,采用标志重捕技术开展花鼠(Eutamias sibiricus)的种群动态研究,同时对应用PIT标签的可靠性进行了研究。2011年秋季至2012年春季共标记花鼠个体140只,其中86只被重捕至少1次。2011年秋季标记的72只个体中有38只在2012年春季被重捕。重捕的花鼠个体注射口愈合完好,体重无明显降低。结果表明PIT标签是一种安全可靠、识别迅速、数据准确、不易丢失、可循环使用的体内标记电子标签,适用于基于个体识别的小型哺乳动物生态学研究。     

啄木鸟科内谱系生物地理学新探

啄木鸟群体共包含254种,但早期对啄木鸟的分类学研究局限于形态学、行为学和鸣唱法等方向,分子研究结果又彼此存在差异,因此啄木鸟分类系统目前还有争议。分子数据的大量累积为啄木鸟系统发育的研究提供了条件。利用从GenBank获取的ND2基因序列,对啄木鸟科179种啄木鸟采用NJ法、MP法以及ML法分别进行了分子进化树构建,同时用NJ法重建了Picumnus属分子进化树。此外又利用cytb基因序列采用NJ法对Dryobates属和Picoides属进行分子进化树重建。我们的结果显示,姬啄木亚科Picumnus属新大陆物种彼此的进化关系仍需进一步研究,而该属唯一一种旧大陆种P.innominatus,种内遗传差异在种间水平依然显著,这说明其种内遗传差异一直被低估了。在啄木鸟亚科内,Hemicircus属和Nesoctites属为姐妹关系,而Geocolaptes olivaceus插入了Campethera属支系中,并非与其构成姐妹群体。此外,一些姐妹群在新旧大陆上的分布,推测这种分布可能与第四纪冰川有关。啄木鸟从旧大陆向新大陆迁移,在第四纪冰川作用下不断发生分布范围的扩张与收缩,最终形成现存的分布格局。