植食性小型哺乳动物觅食的功能反应模型及其机制检验

采用新鲜苜蓿叶片密集的食物斑块 ,测定和检验根田鼠觅食苜蓿叶片功能反应模型及其机制。苜蓿叶片大小可调节根田鼠口量 ,进而控制其瞬时摄入率 ;根田鼠觅食苜蓿叶片的口量 (S)与其瞬时摄入率 (I)为渐进函数关系 ,属Ⅱ型功能反应 ,回归方程为I =0 0 94S/(0 0 0 1 +S) ;根田鼠收获率 (B)随其口量 (S)的增加呈非线性递减 ,回归方程为B =0 0 95 /(0 0 0 1 +S) ;最大处理速率的测定值与模型预测值极为近似 ;瞬时摄入率测定值与预测值之间存在极显著 (P <0 0 1 )的线性回归关系。结果验证了植食性哺乳动物Ⅱ型功能反应模型能有效地预测其瞬时摄入率动态 ,收获与咀嚼间的竞争可调节其收获率及瞬时摄入率的假设     

根田鼠瞬时摄入率对植物可利用性变量集功能反应的格局

在实验室条件下,以随机区组设计的新鲜紫花苜蓿叶片斑块,测定苜蓿叶片可利用性变量,叶片密度,生物量密度和叶片大小对根田鼠瞬时摄入率的作用格局。苜蓿叶片大小对根田鼠摄入率具有显作用（P＜0．01）,而叶片密度与生物量作用则不显（P＞0．05）;根田鼠摄入率对其口量变化能作出2倍以上的反应（P＜0．01）;观测摄入率与模型预测摄入率的回归显（P＜0．01）,研究结果证明,以叶片大小替代根田鼠口量是影响其摄率的独立变量;检验了植物大小是替代植食性哺乳动物口量的有效变量,以及植物大小是影响植食性哺乳动物摄入率潜在独立变量的假设。     

植食性哺乳动物觅食功能反应模型机制的检验

植食性哺乳动物在食物密集斑块的觅食为 型功能反应。在新鲜苜蓿叶片构成的食物密集斑块上 ,以高原鼠兔作为实验动物 ,检验植食性哺乳动物的觅食功能反应及其模型机制。食物大小可调节高原鼠兔的口量 ,尽而控制其瞬时摄入率 ;高原鼠兔觅食叶片的口量 S与瞬时摄入率 I存在渐近的函数关系 ,为 型功能反应 ;高原鼠兔的食物收获率 B随口量 S的增加呈非线性递减 ;最大处理速率 Rmax的测定值与模型的预测值极为近似 ;瞬时摄入率 I的测定值与模型的预测值线性回归显著 ( P<0 .0 1 )。研究结果充分验证了提出的假设 :植食性哺乳动物 型功能反应模型能有效地预测其摄入率的动态 ;植食性哺乳动物收获与咀嚼间的竞争能调其收获率和摄入率     

植食性哺乳动物觅食的功能反应及其模型

章主要介绍植食性哺乳动物觅食功能反应与模型的研究进展。植食性哺乳动物觅食的摄入率与其食物可利用性的功能反应是动物觅食生态学过程的基础。可利用植物的生物量密度、植物密度、植物大小、以及动物觅食的口量是影响动物觅食功能反应的潜在变量集。这些变量的差异导致动物功能反应格局的复杂化。生物量密度和植物密度对动物摄入率无明显影响,而植物大小对动物摄入率则有显影响。有食物密集的斑块条件下,以植物大小代替动物     

东方田鼠警觉对其功能反应的作用格局

植食性哺乳动物功能反应描述了摄入率与植物可利用性变量的动态关系。动物警觉因占用了处理食物时间即觅食中断时间而延迟与下一口食物相遇,引致摄入率降低,进而对功能反应构型产生影响。在新鲜白三叶叶片构成的各类食物密集斑块上,测定东方田鼠觅食行为,建立功能反应函数模型,检验觅食中断对功能反应的作用格局及机制。结果发现,除小叶片斑块觅食中断时间在觅食活动中所占的比例较低外,在大、中型叶片斑块的觅食中断时间比例均达到15.42%-26.82%;尽管,觅食中断使摄入率降低了33%,但东方田鼠功能反应仍为Ⅱ型功能反应。除东方田鼠采食时间及觅食回合时间随叶片重增大保持相对稳定外,处理时间及觅食中断时间均随叶片重增大呈线性递增趋势;采食时间、处理时间及觅食中断时间随口量的增大呈线性递增趋势;采食率随叶片重和口量增大呈指数递减趋势。研究结果揭示,东方田鼠因警觉引起的觅食中断事件是导致采食率及摄入率降低的主要因子。摄入率测定值与模型预测值的线性回归极显著(P < 0.01),表明,新建立的功能反应模型具有良好的可预测性。推测,东方田鼠因警觉引起采食率及摄入率减小的代价,是以延长觅食时间来补偿的。研究结果充分验证了,在可利用性植物密集斑块,由植物大小调控的动物口量决定其摄入率,且受采食和处理食物竞争及觅食中断的制约,其功能反应为Ⅱ型功能反应的假说。     

捕食风险对东方田鼠功能反应格局的作用

植食性哺乳动物对食物斑块的选择和利用不仅取决于食物的可利用性,且与觅食环境潜存的各种风险紧密关联。捕食风险是否通过作用于动物觅食活动中的警觉影响其功能反应格局。在新鲜白三叶叶片构成的各类食物密集斑块上,测定东方田鼠觅食行为,建立功能反应模型,检验捕食风险对其功能反应格局的作用。结果发现,捕食风险能显著地延长东方田鼠的觅食决定时间,但其摄入率保持稳定,功能反应构型亦未发生改变,仍为Ⅱ型功能反应;除了对照组个体的采食时间随叶片大小增大无明显变动规律外,处理组个体的采食时间及对照组和处理组个体的处理时间、觅食中断时间均随叶片大小及口量的增大呈线性增高趋势,处理组个体的觅食中断时间明显大于对照组个体的;对照组和处理组个体的采食率均随叶片大小及口量呈非线性渐近递减趋势,但处理组个体的采食率较对照组个体的略有降低。结果揭示,在捕食风险压力下,虽然上述觅食参数变异能潜在地降低摄入率,但个体能通过改变觅食活动中各种警觉行为动作如降低嗅闻和静听监视动作的发生频次,增大视觉监视动作比重,以此缓冲捕食风险压力,维持摄入率。摄入率测定值与模型预测值的线性回归极显著,表明,功能反应模型具有良好的预测性。在可利用植物密集斑块,动物觅食活动中的警觉能缓冲捕食风险压力;动物摄入率是由植物大小调控的口量决定的,且受采食与处理食物竞争及觅食中断的制约;其功能反应仍属Ⅱ型功能反应。     

视野受阻对东方田鼠觅食行为的影响

植食性小型哺乳动物的觅食行为是对特定生境的适应性产物。食物斑块周边植被对动物视野遮挡是否通过作用于其觅食活动中的警觉而影响摄入率。采用新鲜白三叶叶片构建东方田鼠密集均质食物斑块,以牛皮纸模拟食物斑块周边植被遮挡田鼠视野,测定其在食物斑块上的觅食行为序列过程及行为参数,检验食物斑块周边植被高度对东方田鼠摄入率的影响。结果发现,个体在不同程度视野受阻条件下食物摄入率无显著差异。分析觅食行为参数动态发现,在不同视野受阻条件下,个体能通过调整各采食回合内警觉行为动作的发生频次和持续时间,维持觅食回合内总的觅食中断时间的稳定,进而保证进食时间的稳定。东方田鼠在不同程度的视野遮挡条件下均能通过行为变异和优化使摄入率保持稳定。结果亦充分说明,东方田鼠在警觉强度上的变化不能反映觅食中断所带来的食物收益减损的代价,但觅食活动中各警觉动作的持续时间的变异却能够明确指示个体摄入率的动态变化,因此,以觅食活动中警觉引起的觅食中断时间代价为线索,检验其对摄入率的影响,是评价植食性小型哺乳动物在不同生境觅食适应性策略的有效的方法。     

东方田鼠家族群对成员个体觅食行为的影响

植食性哺乳动物在分享社群觅食带来好处的同时,是否因个体间的相互干扰而影响其摄入率。在新鲜马唐叶片构建的均质密集食物斑块上,测定东方田鼠家族群成员个体在食物斑块上的觅食行为序列过程及行为参数,检验家族群存在对成员个体觅食行为的影响。结果发现,东方田鼠家族群雌、雄成员个体的觅食行为参数均无显著差异。然而,与单只个体相比,家族群觅食尽管能显著地缩短成员个体的觅食决定时间,但却显著地降低了成员个体的摄入率。分析觅食行为参数觅食中断时间发现,相较于单只个体,家族群成员个体间因相互干扰而引起的觅食中断时间的增加,不但增大了收获每口食物的时间,而且导致其摄入率下降。检测家族群成员个体各警觉行为动作参数,发现,成员个体间的相互干扰能引致个体的一般扫视、盯视及嗅闻动作时间比例显著增大,尽管直立扫视和静听动作时间比例减少显著,但并未使个体的觅食中断时间减小。结果充分说明,东方田鼠家族群成员个体间的相互干扰能使个体觅食行为参数发生变异,导致觅食中断时间增加,摄入率降低。     

银狐气味对根田鼠繁殖和觅食的影响

在实验室条件下, 主要测定银狐的气味对根田鼠社会行为、觅食、繁殖特征及性激素水平的影响, 并探讨银狐气味使根田鼠产生繁殖迟滞的机制。结果表明, 银狐气味对82 %的配对根田鼠产生显著的繁殖迟滞, 对根田鼠一般动作、探究、自我修饰及婚配行为的频次具有显著的抑制作用( P < 0105) 。对各种行为累积时间的作用则产生明显的性别差异, 银狐气味可提高雄体及雌体一般动作及雌体亲密行为的累积时间; 对雄体自我修饰行为, 以及雌体攻击、探究及自我修饰行为的累积时间有显著的降低作用( P < 0105) 。雄体附睾精子计数、雌体卵巢指数及胚胎重量极显著地减低( P < 0101) , 相应地, 雌体血清孕酮显著地提高( P< 0101) 。     

野外围栏条件下根田鼠肠道寄生物的感染率

寄生物是调节小哺乳动物种群波动的因子之一。许多生物和非生物因子可影响寄生物的感染。本研究以根田鼠为对象,在野外围栏条件下测定了根田鼠肠道寄生物种类及其感染率,并分析了根田鼠建群者数量、性别、年龄及时间对寄生物感染率的影响。结果表明,根田鼠肠道寄生物有球虫、线虫和绦虫,球虫是主要寄生物, Eimeria wenrichi 为球虫中的优势种;其感染率随根田鼠建群者数量增加而增加,且随时间而显著变化。在根田鼠幼体中,高密度处理组E. wenrichi 的感染率显著高于低密度处理组,而根田鼠幼体的E. ochrogasteri 感染率显著高于成体。本研究未发现根田鼠性别间的球虫感染率差异。上述结果说明,在根田鼠种群中,球虫感染率有时间变化,且受宿主密度的制约,高密度种群引起的生前应激与当前密度制约性感染可能对球虫感染率具有耦合效应。     

单宁酸对高原鼠兔和根田鼠生殖激素的影响

高原鼠兔和根田鼠是生存于青藏高原的小哺乳动物,它们所取食的高原植物含有多种次生化合物。为了证明食物中的次生化合物对高原鼠兔和根田鼠繁殖相关激素的影响,探讨它们与取食植物间的协同进化,分别对两种动物灌服0、5、10 和20 mg/ kg BW 剂量单宁酸1 d、3 d 及5 d 后,测定其下丘脑促性腺激素释放激素、血浆中睾酮和血浆雌二醇的含量。结果表明,单宁酸对高原鼠兔的LD₅₀ 为112 ±27.72 mg/ kg BW,对根田鼠的LD₅₀ 为117 ± 17.37 mg/ kg BW;单宁酸可以使高原鼠兔和根田鼠血浆睾酮和雌二醇水平升高,但对下丘脑促性腺激素释放激素水平没有明显的影响。说明单宁酸可能会促进这两种动物的性成熟,有利于它们的繁殖。     

人工饲养条件下根田鼠肥满度的研究

实验室条件下,利用根田鼠1～70日龄体重和体长数据,计算其肥满度指数,目的在于分析其生长发育的基本规律。结果表明,根田鼠1～70日龄肥满度存在性别差异且随日龄增加而增大;雌雄个体的发育不同步;常见曲线回归模型对根田鼠1～70日龄的肥满度不能准确拟合,根据其生长发育状况,将其划分为3个阶段(其中幼体和成体阶段各含2个阶段)。     

食物单宁酸对根田鼠(Microtus oeconomus)钠平衡的作用

验证了单宁酸能引起植食性哺乳动物钠平衡的假设.在两种食物蛋白质水平条件下,测定了摄食含0%,3%和6%单宁酸食物的根田鼠的钠平衡和肾上腺肾小球的大小.结果表明,食物单宁酸能显著影响根田鼠的钠平衡,钠的丢失主要通过尿液.同时,单宁酸能显著影响试验个体的肾上腺肾小球的体积.初步研究显示,植食性哺乳动物对摄入的植物次生化合物的解毒引起机体钠平衡失调,而非植物次生化合物的消化抑制作用所致.     

不同社会等级雄性根田鼠对自身和同性陌生气味的辨别

采用两两遭遇法确定雄性根田鼠的社会等级,然后以新鲜尿作气味源,在行为选择箱中观察不同社会等级雄性根田鼠对自身气味和非自身气味的行为响应模式,结果表明:种群中从属个体对自身尿液存在明显偏好,其对自身尿液的接近潜伏期显著短于非自身尿液,而访问时间、自我修饰频次都显著高于非自身尿液;种群中优势个体则优先访问非自身尿液,其对非自身尿液的访问时间、嗅舔时间、自我修饰及反标记均显著高于自身尿液;对非自身尿液,不同社会等级雄性个体之间存在明显不同的行为反应模式。这说明,不同社会等级雄性根田鼠具有自我识别的能力且模式不同,同时其对非自身尿气味响应模式的差异也与自身的社会等级有关。     

Photoperiodic regulation in energy intake, thermogenesis and body mass in root voles (Microtus oeconomus)

The present study was designed to examine whether photoperiod alone was effective to induce seasonal regulations in physiology in root voles (Microtus oeconomus) from the Qinghai-Tibetan plateau noted for its extreme cold environment. Root voles were randomly assigned into either long photoperiod (LD; 16L:8D) or short photoperiod (SD; 8L:16D) for 4 weeks at constant temperature (20 degrees C). At the end of acclimation, SD voles showed lower body mass and body fat coupled with higher energy intake than LD voles. SD greatly enhanced thermogenic capacities in root voles, as indicated by elevated basal metabolic rate (BMR), nonshivering thermogenesis (NST), mitochondrial protein content and uncoupling protein-1 (UCP1) content in brown adipose tissue (BAT). Although no variations in serum leptin levels were found between SD and LD voles, serum leptin levels were positively correlated with body mass and body fat mass, and negatively correlated with energy intake and UCP1 content in BAT, respectively. To summarize, SD alone is effective in inducing higher thermogenic capacities and energy intake coupled with lower body mass and body fat mass in root voles. Leptin is potentially involved in the photoperiod induced body mass regulation and thermogenesis in root voles.     

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.     

根田鼠对不同亲属关系异性尿气味的识别

根为检验根田鼠对不同亲属关系异性成体尿气味的识别能力,通过一雄两雌配对实验建立实验种群,从而产生同胞、父系半同胞和陌生个体。在行为选择箱中记录了雌、雄根田鼠对亲属系数分别为0、0.25 和0.5 异性尿气味的行为响应模式。结果如下:雌性根田鼠对3 种不同亲属关系雄鼠气味的接近潜伏期的差异达到极显著水平(P < 0.01),嗅闻时间的差异也达到显著水平(P <0.05),而嗅闻频次和反标记的差异均未达到显著水平(P >0.05)。雄性根田鼠对3 种不同亲属关系雌鼠气味的接近潜伏期和嗅闻时间的差异都未达到显著水平(P >0.05)。对不同亲属关系的气味嗅闻频次和反标记的比较分析表明,三者间的差异也未达到显著水平(P >0.05)。因此,雌性根田鼠能够识别不同亲属关系异性气味并对不同气味表现出不同的行为响应模式;而雄鼠不能识别3 种气味并对其表现出类似的行为模式。     

根田鼠母体捕食应激效应与Trivers-Willard 模型的关系

本研究了根田鼠母体捕食应激对其子代出生、断乳和成体体重、窝性比及死亡率的作用,检验Trivers—Willard模型的2个前提条件、母体应激激素在母体投资中的作用,以及母体捕食应激效应与该模型的关系。将妊娠根田鼠母体暴露于其捕食艾鼬,母体应激子代的出生和断乳体重均显降低;到成体,雄性体重有此效应,而雌性体重则接近对照。出生窝性比无变化,但成体窝性比向雌性偏斜。不同年龄阶段的死亡率无显变化,但累计死亡率明显增大。处理雄性子代在断乳和成体时的皮质酮含量显增高,而雌性子代则无显变化,从而验证了Trivers-Willard模型的2个前提条件,提出应激母体激素参与母体对子代的投资观点,并认为,母体捕食应激使根田鼠子代成体窝性比向雌性偏斜的生理投资符合进化稳定对策。     

根田鼠粪便皮质酮的检测效能

为验证根田鼠粪便皮质酮的可检测效能,本研究检测根田鼠粪便皮质酮含量的昼夜变化,并检测急性应激后和慢性应激期间根田鼠粪便皮质酮含量变化,及其慢性应激个体的HPA 轴负反馈功能。结果表明,根田鼠粪便皮质酮水平具有明显的似昼夜节律,粪便中皮质酮含量的最高点出现在08:00 和24:00,最低点在12:00 和16:00;在终止急性应激12 h 后,根田鼠粪便皮质酮含量显著增加,且有性别间差异;慢性应激根田鼠粪便皮质酮含量始终保持在高水平;再次急性应激,慢性应激根田鼠个体的粪便皮质酮含量较对照个体升高的时间延后。上述结果说明,根田鼠的粪便皮质酮含量能够反映机体所处的生理状态及应激水平,因此,该方法可用于野外根田鼠种群的相关研究并具有可靠性。