土壤动物群落空间格局和构建机制研究进展

群落空间格局和构建机制一直是生态学研究的核心内容。在生物多样性严重丧失的背景下, 揭示群落空间格局及其构建机制, 有助于深刻理解生物多样性丧失的原因, 更有助于应对生物多样性保护等重大生态环境问题。然而, 陆地生态系统的研究多集中于地上生物群落, 对地下生态系统, 尤其是土壤动物空间格局和构建机制的研究尚不充分。事实上, 土壤动物多样性是全球生物多样性的关键组成之一, 是地下生态系统结构和功能维持的重要部分。对土壤动物空间格局和构建机制的研究, 能明确不同空间尺度条件下土壤动物多样性的维持机制。土壤动物群落常在多种空间尺度形成复杂的空间分布格局, 因此, 本文首先介绍了不同空间尺度主要土壤动物群落的空间自相关性特征, 阐述了土壤动物群落斑块和孔隙镶嵌分布的复杂空间格局。继而阐明这种空间格局主要受生物间作用、环境过滤和随机扩散的调控, 并说明这三个过程对土壤动物群落的调控能力和作用方式。作者提出, 这三个过程仍是今后土壤动物群落空间格局和构建机制研究的重点内容, 需要进一步加强以土壤动物为研究对象的群落构建理论的验证和发展。我国土壤动物群落空间格局和构建机制起步较晚, 希望本文能够促进我国土壤动物生态学相关领域的研究。     

行为生态学(二十四):动物的信号(1)

动物的很多醒目特征、很多行为方式、分泌的很多化学物质以及由动物发出的大多数声音都可以被解释为是为了影响其他动物的行为而发展起来的一种适应,并经常被看作是动物的信号。正如翅膀借助于在空气中搏击来完成其正常的飞行功能一样,一个信号是借助于影响另一个动物(经由感觉器官)而完成其正常     

放牧家畜食性选择机制研究进展

动物的食性选择是一个十分复杂的主题.本文从不同角度,结合多学科的研究成果对放牧家畜食性选择机制问题进行了阐述：1）食性选择行为发生的机制,包括基于遗传和学习两方面的解释,其中动物具有的学习机制主要有来自动物个体的学习（采食后反馈、试错学习）、向其他社会群体的学习,以及在进行斑块、景观水平选择时,所采用的空间记忆、视觉线索和皮肤防御系统机制等;2）放牧家畜食性选择策略的4个综合性假说：经验法则、边际值法则、优化采食理论、最小总不适感概念;3）食性选择机制研究存在的问题与展望,诸如空间尺度问题、动物消化生理因素以及多因素互作研究的不足等.     

河流微生境异质性与大型底栖动物空间分布的关系

大型底栖动物是河流生态系统较好的指示类群,越来越广泛地应用于河流生态状况评价.识别大型底栖动物空间分布的影响因素可以分为宏观尺度因子、中观尺度因子和微观尺度因子.前人的研究较多集中于中观尺度.本研究基于10 m河段微生境因子与大型底栖动物调查,采用地统计学方法,在微观尺度上分析了大型底栖动物空间分布特征及其与微生境的关系.结果表明:不同生境类型中底栖动物指标存在差异性,激流、深潭和急流的Shannon指数平均值分别为2、1.9、1.78;大型底栖动物密度、生物量、丰富度指数及Shannon指数具有空间自相关性,存在一定的扩散效应;微生境因子与大型底栖动物指标及物种的空间关系存在差异性,其中,水深和流速与大型底栖动物关系的拟合度较弱,底质组成与大型底栖动物的拟合关系相对较好,底栖动物密度与粒径<4 mm底质体积百分比呈现正空间自相关,生物量、丰富度指数、Shannon指数与粒径>32 mm底质体积百分比呈现正空间自相关.本研究结果可为底栖动物扩散机制研究、调查样方设置、物理生境修复等提供参考.     

新的具有回声定位能力的哺乳动物类群—猪尾鼠

回声定位(echolocation)是指动物通过发出声波和接收回声来获得空间环境信息,进而实现目标定位、躲避障碍物、导航、觅食等活动的一种定向行为[1,2].回声定位作为一种特殊的感觉系统,能够帮助动物在视觉无效或低效的环境下提高生存适合度,因此是动物的一种适应性的复杂性状.自1942年通过严格的实验方法首次证实蝙蝠具...     

行为生态学(十六):栖息地选择(1)

栖息地选择是指动物对生活地点类型的选择或偏爱,显然,所有的动物都只能生活在环境中的一定空间范围之内。但是,每一种动物的现实分布状况是通过怎样的过程而完成的,目前生态学家还了解得很少,现在只知道同动物对栖息地的选择有关。栖息地选择常常可以产生深远影响。动物对一个特定栖息地的选择可使动物只生活在某一特定环境之中,这有利于动物的表现型的定向改造。因此,同一种动物对栖息地的不同选择往往会引起它们之间基因频率的差异,而不同种动物对栖息地的不同选择又往往能增加种     

集合群落及其在土壤动物群落构建中的应用

集合群落(metacommunity)指的是一系列由多个潜在的相互作用的物种通过扩散联系起来的局域群落。集合群落研究的基本问题是同一系统中多物种共存的机理、多样性的成因与维持机制。为了解决这些经典问题,Leibold提出了集合群落理论的4个经典范式,即斑块动态理论、物种分配理论、中性理论和集群效应理论。集合群落理论可以应用于土壤动物群落构建研究领域,解决多空间尺度土壤动物空间分布模式与驱动机制等问题。本文采用文献计量学方法梳理了集合群落自1992年提出到目前为止,集合群落理论、结构、驱动力以及基于功能性状的集合群落机制研究等四大核心方向与研究热点。同时,本文结合目前国内外土壤动物集合群落理论研究现状,提出进一步深入开展多尺度土壤动物多样性时空格局动态研究,旨在为土壤生物多样性管理提供对策措施。     

昆虫定向机制研究进展

许多昆虫具有定向运动的行为。对部分社会性昆虫和迁飞性昆虫定向行为的大量研究已经初步阐明太阳、地磁场、天体、风及地面标志物等都可能成为昆虫返巢和迁飞定向的线索。社会性昆虫具有对不同定向线索进行整合而实现精确导航的能力。日间迁飞性昆虫利用时间补偿太阳罗盘进行定向的机制亦已明确,但夜间迁飞昆虫的定向机制尚需深入研究。迁飞性害虫定向机制的明确将有助于判断害虫迁飞路径及降落区域,为迁飞害虫的准确预测提供科学依据。本文对昆虫的定向机制研究进展进行了综述。     

鱼类电防御运动条件反射的研究

И.П.巴南洛夫以客观的研究方法,揭露了动物有机体借助于暂时联系的机制来保証在相应环境中生存的可能性;并阐明了中枢神经系统的活动规律。虽然对于处在进化发展不同阶段的各种动物来讲,条件反射活动的原则不可能是统一的,可能有着各种各样的具体形式。但是巴甫洛夫所确定的条件反射性活动的原則是具有广泛的生物学意义,不仅对于理解动物行为的生理学机制以及对于动物进化论的发展具有重大的意义,并且成为进一步研究高级神经活动时,扩大实验方法和改变实验验范围的基础。     

实验动物的选择

<正>在生物科学实验中经常需要使用动物,尤其是医学、药学、生物学、兽医学各领域内,许多试验工作,必须借助于动物。因为动物有许多种生物学反应与人相似,虽不能完全一样,但可作依据或参考。 科研使用的动物大体分为实验动物,家畜和野生动物三大类,统称实验用动物。常见的繁殖、生产饲养的动物,包括哺乳类、鸟类、两栖类、鱼类以及无脊椎,一般指小     

动物辨别亲属的机制

亲缘识别在动物界中是很普遍的现象。不同的动物有不同的手段识别亲属。亲缘辨别的机制主要有空间识别机制,熟悉机制,表形匹配和识别等位基因4种机制,有的动物只有一种机制起作用,有的则是两种机制同时共存或不同时期不同机制。此外,还概述了亲缘辨别的一些功能。     

动物的文化行为

动物的文化行为(cultural behaviour)是指通过非遗传的方法把信息从一个世代传给另一世代的行为。文化行为与进化过程不同,进化过程必须借助于自然选择才能发生,而文化行为是不遗传的。可见,动物适应其生存环境可以通过体质的进化(遗传进化),也可以通过学习特定的技能(不遗传)。学会的技能不能借助于遗传传递给后代,但却可以通过印记     

鸽子海马区位置细胞及其空间响应特性分析

位置细胞被认为是构成空间认知地图的基本单元,对于动物空间认知具有十分重要的作用.为了解析鸟类的空间认知神经机制,本文以鸽子(Columba)为模式动物,设计了4种目标明确程度不同的空间认知任务,利用12只鸽子海马区记录的位置细胞,从定性、定量和稳定性3个方面对比了有目标和无目标环境中位置细胞的空间响应特性.结果表明,有目标环境比无目标环境更易诱发出位置野,且位置野的稳定性随环境中目标明确程度的提高而增加.此外,鸽子海马区位置细胞一般具有多个位置野,平均每个位置细胞有2.7个位置野,同时记录的位置细胞位置野基本处于相近的位置上,大部分都有重叠.本文的研究成果将有助于深化对不同物种动物空间认知机制的理解,也将为进一步解析鸽子的三维空间认知和导航机制奠定基础.     

动物求偶场交配制度及其发生机制

求偶场是动物在繁殖期的集群求偶交配的场所, 是动物求偶与繁殖行为的表达空间。为探索求偶场的发生及其进化机制, 研究者们在短短20 年中提出了近10 种关于求偶场发生与进化机制的假说与模型。在鸟类、哺乳类、两栖爬行类和鱼类中已广泛地展开有关求偶场的研究, 但目前国内却还鲜见相关研究报道。本文介绍了求偶场的特征、类型及其进化假说与模型。结合保护生物学理论, 简单阐述了求偶场研究的保护生物学及行为生态学意义。     

高尔基体与蛋白质的分类包装和定向转运

直径仅20～30μm 的动物细胞内,常常同时合成数千种蛋白质,这些蛋白质如何精确地分装和定向地运送到细胞的各个部位,始终是细胞生物学中的一个重要而令人费解的问题。目前人们对蛋白质精确转运的确切机制虽然尚不明了,但越来越多的证据表明,高尔基体承担了对某些蛋白质进行分装与运送的重要使命。     

同域分布大熊猫和水鹿生境利用分异特征

野生动物的生境利用特征研究是动物生态学核心问题之一,同域分布动物对生境的利用特征及共存机制是其重要组成部分,也是实现珍稀濒危物种保护与栖息地恢复的基础。基于空间利用和生境因子选择差异研究了卧龙自然保护区同域分布大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)和水鹿(Rusa unicolor)的生境利用关系,探讨了同域分布野生动物在生境因子选择和空间利用的分异特征。结果表明:(1)空间利用上,大熊猫和水鹿的空间重叠系数为58.35%,其中,在原始林和次生林生境中的空间重叠系数分别为66.58%和36.64%,二者在原始林中的空间重叠较高;(2)生境因子选择上,大熊猫和水鹿对物理因子的选择有坡位、离小路距离和离水源距离3个变量有显著性差异,对生物因子的选择有乔木密度、灌木盖度、灌木密度、竹林盖度、幼竹密度、幼竹基径、幼竹高度、成竹高度和死竹密度9种变量有显著性差异;(3)大熊猫和水鹿都表现为更偏好原始林生境,但大熊猫对原始林的依赖性更强。分析同域分布动物的生境利用关系有利于深入了解不同动物对资源的空间利用特征及共存机制,可以为保护区制定珍稀野生动物保护和栖息地恢复政策提供科学依据。     

干细胞可塑性的研究进展

传统的观点认为 ,生物体的不同组织与器官内存在不同类型的定向干细胞 ,可以分化产生所在组织与器官的细胞类型 ,参与组织的正常更新或者损伤后的再生。但是 ,最近一系列的研究表明 ,一些胚胎与成年动物体内的定向干细胞转移到其它环境时 ,能够产生一些适合新环境的、与干细胞来源组织不相关的细胞 ,被称为干细胞可塑性     

多功能实验动物操作平台

目的介绍一种用于实验动物手术、立体定向给药、PET、核磁共振、CT、电生理检测等操作的多功能实验操作平台。方法采用高强度的有机玻璃板、有机玻璃棒和尼龙棒等工程塑料制作多功能实验操作平台,在该装置的固定下,完成各种实验动物手术、立体定向给药、PET、磁共振成像、CT、电生理检测等操作。结果用该操作平台实验动物得到了稳妥固定、精确定位,并实现各项实验指标的无失真的观测。结论该操作平台设计合理、使用简单、功能多样,是一种良好的实验动物操作平台。     

骨髓间充质干细胞体外趋化神经前体细胞的机制

骨髓间充质干细胞(BMSC)和神经前体细胞(NPC)移植于脑组织损伤动物的实验证明这两类细胞移植后均能在体内迁徙,与周围细胞整合,促进神经功能修复。BMSC促进神经功能修复的机制之一被认为与其分泌一些细胞因子和趋化因子有关,但具体机制不十分明确。为从基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)及其唯一的受体CXCR4这对分子相互作用的机制上探讨BMSC移植的可能治疗作用,实验采用ELISA法检测了体外培养的BMSC上清液中SDF-1α的含量,体外微孔隔离室迁移实验发现NPC能在BMSC分泌的培养上清液中SDF-1α的作用下发生定向迁移,特异性抗CXCR4单抗能有效阻断NPC的定向迁移效应,证实了BMSC分泌的SDF-1α促进表达CXCR4的NPC向病灶处迁移可能是促进神经功能修复的机制之一,从而为干细胞移植治疗神经功能缺损提供了一个新的思路。     

基因打靶技术:开启遗传学新纪元

基因打靶技术作为最有效的定向修饰小鼠基因的技术手段在揭示基因的生理功能、研究人类疾病的遗传机制以及寻找新的药物靶标的过程中发挥着重要的作用。近年来, 随着条件基因打靶技术的发展使基因失活可以限制在特定时段特定组织或细胞内。文章将主要介绍基因打靶技术的发展简史、近期进展以及在其他模式动物中的应用。