高原鼠兔干扰对高寒草甸植物多样性与土壤养分间关系的影响

高原鼠兔干扰虽然能够改变高寒草甸植物多样性与土壤养分含量,但植物多样性与土壤养分间的关系对高原鼠兔干扰的响应尚不清晰。利用高原鼠兔有效洞口密度将高原鼠兔干扰程度划分为T_1(7个/625 m~2)、T_2(12个/625 m~2)、T_3(22个/625m~2)、T_4(38个/625 m~2)4个水平,运用RDA冗余分析法研究了高原鼠兔不同干扰程度下高寒草甸植物多样性与土壤养分间的关系。结果表明:随着高原鼠兔干扰水平的增加,优势种高山嵩草(Kobresia pygmaea)的重要值先增加后降低,而伴生种小花草玉梅(Anemone rivularis var.flore-minors)和莓叶委陵菜(Potentilla fragarioides)的重要值先降低后增加;当高原鼠兔干扰水平从T_1到T_2时植物多样性指数变化不显著,而高原鼠兔干扰程度超过T_2时则植物多样性指数具有降低趋势;土壤全氮和硝态氮含量随高原鼠兔干扰水平增加而降低,而土壤铵态氮含量则降低后增加,土壤有机碳和全磷先增加后降低;多样性指数与0—10cm土壤深度硝态氮、10—20cm土壤深度全钾间的相关性从T_1到T_3时为正相关,而到T_4时则变为负相关,而与0—10cm土壤深度全氮的相关性则表现T_1到T_3时为负相关,T_4时为正相关,与铵态氮间相关性只有T_1时为负相关,这说明高原鼠兔干扰改变了植物多样性与土壤养分间的关系,其变化阈值介于T_2和T_3。     

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。     

高原鼠兔对高寒沼泽草甸土壤呼吸的干扰

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的穴居和啃食活动改变土壤养分含量、微生物群落、团聚体结构和孔隙度, 干扰生态系统土壤CO2排放, 对生态系统碳循环产生重要影响。为了研究高原鼠兔干扰下的高寒沼泽草甸土壤呼吸动态, 实验设计了高原鼠兔实验组和自然对照组, 采用LI-8100A土壤呼吸测量系统在2018年的生长季监测了高原鼠兔干扰下的土壤呼吸、土壤温度及土壤含水量, 分析了高原鼠兔对高寒沼泽草甸土壤呼吸的影响。实验发现: (1)在高原鼠兔活动干扰下土壤呼吸速率增加了9.58%(高原鼠兔实验组的土壤呼吸速率值为5.27 µmol·m-2·s-1, 自然对照组为5.22 µmol·m-2·s-1, P<0.05), (2)在高原鼠兔干扰下高寒沼泽草甸土壤呼吸对土壤温度的敏感程度(Q10)降低了21.02%; (3)土壤呼吸变化深受5 cm土壤温度变化的影响(P<0.05)。研究结果表明高原鼠兔活动深刻干扰高寒沼泽草甸土壤呼吸, 影响高寒沼泽草甸生态系统碳循环。因此, 在全球气候变暖的背景下, 加强高原鼠兔活动对高寒沼泽草甸土壤碳排放的干扰研究具有重要的科学与现实意义。     

高原鼠兔对高寒草甸土壤有机质及湿度的作用

为探讨高原鼠兔对土壤理化性质的作用, 本研究于2005年8月, 采用灼烧和烘干法, 分别测定了高原鼠兔栖息及被灭杀地区土壤有机质含量及湿度。结果表明： 高原鼠兔栖息地区, 0～5 cm及6～10 cm土壤层有机质含量和湿度均极显著或显著高于被灭杀地区; 11～30 cm 土壤层, 二者无显著的差异;31～50 cm土壤层, 有机质含量差异极显著, 而土壤湿度则无显著差异。说明, 高原鼠兔活动可增加高寒草甸土壤表层有机质含量和湿度, 进而改变土壤理化性质, 促进生态系统物质循环。     

高原鼢鼠干扰强度对祁连山东段高寒草甸大型土壤动物功能群特征及空间分布的影响

为明晰高原鼢鼠干扰对大型土壤动物类群分布和功能群特征影响,选取祁连山东段高原鼢鼠典型分布高寒草甸,依据鼠丘密度将研究区划分4个干扰梯度,调查各干扰区植物、群落结构、土壤理化性质和大型土壤动物功能群组成。采用冗余分析方法探讨植物土壤因子对土壤动物功能群组成和分布的影响。结果表明：研究区植食性土壤动物为优势功能群,极重度干扰区植食性功能群丰富度和Shannon多样性指数显著高于中度和重度干扰区(P<0.05);高原鼢鼠干扰对高寒草甸土壤动物群落稳定和相似性影响较小;冗余分析表明土壤温度、紧实度、全氮和全钾以及莎草科生物量和植物物种均匀度均显著影响高寒草甸土壤动物功能群的空间分布(P<0.05),其中土壤温度对土壤动物功能群分布影响最为显著。     

青藏高原东缘高寒草原有毒植物分布与高原鼠兔、高原鼢鼠的相关性

青藏高原高寒草原生态系统是我国特有的生态系统类型,由于受到人为破坏的影响,目前该地区草原生态系统功能退化,优良牧草减少,有毒植物蔓延。高原鼠兔(Ochotona curzoniae)和高原鼢鼠(Myospalax baileyi)是青藏高原东缘高寒草原中最重要的两种小型哺乳动物,其采食行为和挖掘洞穴的生活特性必然对生态系统产生影响,但其与有毒植物之间的互作关系尚未揭示。基于此,在甘肃省玛曲县河曲马场自然生长的高寒草原生态系统中开展了有毒植物的分布与高原鼠兔、高原鼢鼠之间的相关性研究。结果表明,该高寒草原生态系统中分布有毒植物27种,分属于菊科、豆科、毛茛科等11科。在此基础上,测定了该地区有毒植物的生物多样性指数、均匀度指数和丰富度指数,并探究了单位面积条件下有毒植物的分布特征与高原鼠兔和高原鼢鼠种群密度之间的相关性,发现该地区高寒草原有毒植物的蔓延与高原鼠兔的密度之间存在密切的负相关关系(P0.05),而与高原鼢鼠的相关性不显著(P0.05)。     

高原鼠兔红细胞免疫功能的研究

本文应用免疫花环试验法测定了封闭群中高原鼠兔红细胞Ｃ３ｂ受体和红细胞免疫复合物的花环率,并比较了不同年龄高原鼠兔红细胞的免疫功能。研究结果表明,高原鼠兔红细胞在自身免疫系统中具有重要的免疫功能;随年龄增长,其红细胞免疫功能逐渐减弱。与人、兔和大白鼠等动物相比,高原鼠兔红细胞免疫粘附活性高,因此适宜作红细胞免疫实验的动物模型。     

高寒草甸生态系统中高原鼠兔的繁殖特征

2002年4月至8月,在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站附近,采用标志重捕法对高原鼠免的繁殖特征进行了研究。高原鼠兔的繁殖具有明显的季节性差异,4月下旬和5月为繁殖高峰期,雄性的睾丸重而饱满,雌性的怀孕率最大。雄性成体的体重和睾丸重在繁殖期的不同时段具有显的差异,在4月11日至5月10日、6月11日至7月10日体重和睾丸重之间呈显正相关。雌性怀孕早期胚胎数与临产前胚胎数没有显差异,未发现胚胎吸收现象;同时,胚胎数在繁殖期的不同时段存在显差异。采用种群统计学中同生群的划分方法,将5～8月份出生的幼体依次记为L1、L2、L3、L4。在出生后20天内L1、L2幼体存活率明显高于L3、L4;在从出生50天至80天期间L4的存活率显高于L2。当年出生的雌雄幼体在发育上存在不同步现象,当年出生的雌性幼体性成熟早,有的可以直接参加繁殖,但当年出生的雄性幼体却无此现象。结果表明：在海北地区,经过综合治理后,高原鼠兔的生境发生改变,其繁殖策略也随之发生改变,即,减少每次繁殖活动的投入,增加繁殖次数,延长繁殖时间。     

高原鼠兔有效洞穴密度对高寒草甸优势植物叶片和土壤氮磷化学计量特征的影响

采用有效洞穴密度代替高原鼠兔(Ochotona curzoniae)活动强度的方法,研究了高原鼠兔有效洞穴密度(10、15、21和31个/625 m~2)对高寒草甸优势植物高山嵩草(Kobresiapygmaea)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、小花草玉梅(Anemone rivularis)叶片和土壤氮(N)磷(P)化学计量特征的影响。结果表明,3种优势植物叶片N含量随有效洞穴密度增加而显著增加(P0.05),但叶片P含量却出现分异,表现为高山嵩草和垂穗披碱草叶片P含量随有效洞穴密度增加而先增加后降低(P0.05),小花草玉梅叶片P含量逐渐增加(P0.05);高山嵩草叶片N:P随有效洞穴密度增加先降低后增加(P0.05),垂穗披碱草叶片N:P逐渐增加,小花草玉梅叶片N:P则先增加后降低。土壤0-10 cm和10-20 cm土层N含量随有效洞穴密度增加无明显变化;0—10cm土层P含量随有效洞穴密度增加先降低后增加,10—20 cm土层P含量逐渐降低;0—10 cm土层N:P随有效洞穴密度增加元明显变化,而10-20 cm土层N:P则逐渐增加。优势植物叶片N、P、N:P与土壤N、P、N:P的相关性受植物根系分布特征和生存微环境的约束。     

高原鼠兔干扰对高寒草甸β多样性的影响

β多样性反映生物群落沿某一环境梯度的物种周转速率, 该研究尝试采用β多样性揭示植物群落随小型啮齿草食动物干扰梯度变化的生态过程。该研究利用野外随机样地的采集数据, 分析了高原鼠兔(Ochotona curzoniae)不同干扰强度下Whittaker指数的变化特征, 并利用群落二元丰富度的方差分解法, 确定了单个物种(SCBD)和单个干扰位点(LCBD)对β多样性的贡献。主要结果: 随高原鼠兔干扰强度增加, 植物群落内物种周转速率呈先增加后降低的趋势; 占据位点数居中的物种对区域内的β多样性贡献较大, 其中冰草(Agropyron cristatum)、臭蒿(Artemisia hedinii)、小花草玉梅(Anemone rivularis var. flore-minore)等单个物种对整个区域内β多样性的贡献最为突出; 整个区域内干扰位点T₀ (高原鼠兔干扰强度为0)对区域β多样性贡献值最大, LCBD值和该位点的群落丰富度呈显著负相关关系, 但与高原鼠兔干扰强度无显著关联。说明重点保护LCBD值高的干扰位点所在的高寒草甸, 以及SCBD值较高的冰草、臭蒿、小花草玉梅, 对保护高原鼠兔存在时高寒草甸植物群落多样性具有重要意义。     

Social and ecological influences on dispersal and philopatry in the plateau pika (Ochotona curzoniae)

Benefits and costs of dispersal and philopatry of the socialplateau pika (Ochotona curzoniae) were studied on the Tibetanplateau for 3 years. Although short-lived, plateau pikas livein cohesive family groups that occupy burrow systems in sedgemeadow habitat Most (57.8%) plateau pikas were philopatric,and dispersal movements were extremely restricted. No juvenilefemales or adult pikas moved more than two family ranges betweenyears; the greatest observed dispersal distances were by twojuvenile males that moved five family ranges from the familyof their birth. Traversing unfamiliar habitat was not a costof pika dispersal because most dispersers settled in familiesthat they could easily visit before dispersal. Dispersal movementsappeared to result in equalization of density among pika families,an expected result if competition for environmental resourcesinfluenced dispersal. Males did not disperse to gain advantagesin competition for mates, as evidenced by their moving to familieswith significantly fewer females. Females, however, moved tofamilies with significantly more males. Males provide abundantpaternal care, and significantly more offspring per female survivedto become adults from families with more adult males per adultfemale. Evidence concerning the influence of inbreeding avoidanceon natal dispersal was indirect. Some males exhibited natalphilopatry; thus some families had opportunity for dose inbreeding.Males and females that dispersed had no opposite-sex relativesin their new families. Philopatric pikas may have benefitedby remaining in families that exhibited low local densities,and philopatric females might have benefited from social cooperationwith relatives.     

繁殖期高原鼠兔的行为时间分配与后代存活率的关系

2002年4-8月份,在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站附近,采用标志流放、直接观察法和解剖法对青藏高原特有的植食性小哺乳动物———高原鼠兔(Ochotonacurzoniae)的行为时间分配、繁殖特征和后代存活率等方面进行了研究。结果表明,雌、雄成体平均地面活动时间占总时间的比例分别为88.67%和89.88%,在不同的繁殖时段,成体的各种行为时间分配存在显著的变化,并影响后代的存活率。幼体从出生到15d的存活率和雌、雄性成体的每次移动距离以及雌性成体的地面活动强度都显著的正相关;从15d到45d的存活率和雄性成体的地面活动强度、观望强度显著的正相关。在相同的观察时期,高原鼠兔雌、雄成体的一些行为时间分配存在显著差异,如雄性成体地面移动距离、频次在繁殖前期显著的高于雌性成体;雄性成体的观望强度在6、7月份显著高于雌性成体。说明雄性成体在领域防卫中较雌性成体承担更多的责任,雌、雄成体在育幼活动中的繁殖投入存在互补性。     

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。     

高原鼠兔对高寒草甸植物群落生物量的影响

2010 年和2011 年8 月在青海省果洛州矮嵩草草甸,采用样方法测定了不同密度高原鼠兔栖息地内杂草斑和秃斑植物群落特征及地上生物量的变化。结果表明:2010 年与2011 年相比,相同高原鼠兔密度的栖息地内杂草斑和秃斑植物总盖度、平均高度和总地上生物量差异不显著,但同一年份不同密度栖息地间差异显著。高原鼠兔低、中、高密度栖息地植物总盖度、平均高度和总地上生物量显著低于无鼠兔对照组(P < 0.05),不同密度间无明显变化规律。低、中、高密度栖息地的莎草、禾草和豆科植物盖度、平均高度和地上生物量显著低于无鼠兔对照组(P <0.05),秃斑上豆科植物消失;杂类草平均高度在低密度栖息地和无鼠兔对照组显著高于中、高密度栖息地(P < 0. 05),盖度和地上生物量对照组最小,随高原鼠兔密度增加呈增加趋势。2010 年和2011 年,高原鼠兔低、中、高密度栖息地内杂草斑面积分别占样地面积的4. 0% 、4.3% 、13. 3% 和3.8% 、4. 3% 、11. 0% ,秃斑面积分别占样地面积的0 2% 、2 6% 、4 0% 和0 2% 、2 2% 、3 4% ;植物损失地上生物量分别为110.84 kg/ hm² 、203. 18 kg/ hm² 、431.58 kg / hm² 和107.67 kg / hm² 、189. 46 kg / hm² 、365. 72 kg/ hm² 。高原鼠兔
的密度(x)与植物损失地上生物量(y)之间存在对数曲线关系,说明高原鼠兔的活动显著降低了植物总盖度、平均高度和总地上生物量,同时也改变了植物功能群组成。随高原鼠兔密度增加,栖息地内杂草斑、秃斑的面积和植物损失地上生物量呈增加趋势。     

Isolation and characterization of 13 microsatellite loci in the plateau pika (Ochotona curzoniae)

High quality jumping microsatellite libraries of the plateau pika (Ochotona curzoniae) were constructed; 231 out of the 288 clones contained microsatellite repeat motif and 120 pairs of primers were designed accordingly. Polymorphism was assessed for 48 individuals. Only 13 microsatellite loci were polymorphic with high polymorphism information content (PIC) ranging from 0.598 to 0.871, a condition probably resulting from individuals used for assessment being very closely related. This degree of polymorphism, however, is sufficient to conduct parentage analysis. Expected and observed heterozygosities ranged from 0.219 to 0.935 and 0.659 to 0.890, respectively. One locus was in linkage disequilibrium. This information provides efficient tools to allow future parentage studies. Ke-xin Li and Jia-ning Geng contributed equally to this paper.     

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...     

A density estimation model of plateau pika (Ochotona curzoniae) supporting camera‐monitoring programs

As an important species in the Qinghai‐Tibet Plateau, the roles played by plateau pikas in grassland degradation and protection are controversial. The behavior characteristics and population density of this species are important in answering this question, but these traits have not been fully elucidated to date. Camera‐capture methods have been used widely in recent years to characterize or calculate population density with the advantage of simple operation and nonintrusive investigation. However, establishing the relationship between actual population density and monitoring data with the condition that individual identification is not possible is a major challenge for this method. In this study, a model composed of a behavioral module and a burrow system module is proposed and applied to simulate the moving path of each individual pika. Based on Monte Carlo method, the model is used to develop the relationship between population density and recorded capture number, which is compared with the results derived from the random encounter model (REM) based on field observations. The simulated results mixed with the calculated density based on observation data could reach R ² = 0.98 using linear fitting, with proper parameter settings. A novel index named activity intensity of pikas per population density is also proposed, providing information on both the ecological physical characteristics and monitoring space. The influence of different parameters on this index, mainly the pika number per burrow system, pika activity time outside the burrow, and activity intensity, is discussed. The proposed methodology can be applied to different scenarios in further studies when behavioral characteristics of pikas change for such reasons as climate change and vegetation degradation.