捕食风险的种群动态效应及其作用机理研究进展

捕食者不但可以通过直接捕杀猎物而控制猎物的种群数量,还可以通过捕食风险效应影响猎物种群的繁殖和动态,并且在某些情况下,捕食风险效应对猎物种群动态的控制作用甚至大于捕食者的直接捕杀.关于捕食风险效应对猎物动物繁殖产出和种群动态变化的作用及其机理方面的野外研究越来越受到国内外学者重视.本文介绍了近年来捕食风险效应的研究进展,重点关注了美国黄石国家公园中捕食者对马鹿(Cervus elephus)、加拿大育空地区的捕食者对白靴兔(Lepus americanus)的捕食风险效应等案例研究,以阐明捕食风险效应对猎物种群动态影响的重要性,以及关于捕食风险效应影响猎物种群繁殖和动态机理的两个假说(捕食者敏感食物假说、捕食应激假说).并结合我国在捕食者与猎物之间关系的研究现状,提出了进一步在野外开展捕食风险效应对濒危有蹄类猎物种群动态影响研究的建议,阐释了开展这些研究的重要意义.     

捕食者对猎物选择性的数量测定方法

本文首次提出了定量测定捕食者对猎物转换程度的数学模型,通过配合许多选择捕食实验资料表明:本文提出的选择捕食数学模型能很好地描述各种捕食者对其猎物的选择捕食作用。提出了正、负转换行为的概念,分析了正、负转换行为的作用性质。并提出在应用能测定捕食者对两种以上猎物的喜好性指数时,可以不考虑喜好性的最大值随着相对猎物密度变化而变化的问题。     

水生生态环境中捕食信息素的生态学效应

捕食信息素是捕食者释放的,能够引发猎物反捕食反应的化学信号。在水生生态系统中,捕食信息素在捕食者和猎物之间信息传递及协同进化过程中发挥着重要的作用,其生态学效应在国际上受到广泛关注。捕食信息素的来源有多种形式,研究中常使用养殖过捕食者的水溶液作为捕食信息素的来源。捕食信息素的作用效果受到捕食者和猎物的种类、信息素的浓度、观察的指标等多方面因素的影响。捕食信息素可以对水生生物的行为、形态和生活史特征等方面造成影响。水生生物通过感知捕食信息素来提前预知潜在的被捕食风险,并作出适应性调整,以降低被捕食的风险。在某些情况下,捕食信息素可以与污染物产生交互作用,从而干扰污染物对水生生物的毒性。对水生环境中捕食信息素的研究现状做了综述,介绍了当前对捕食信息素来源和理化性质等本质问题的认识,总结捕食信息素对水生生物行为、形态和生活史特征的影响,以及捕食信息素对污染物毒性的干扰,并分析了这一研究领域尚存在的困难和今后的研究方向。加强对捕食信息素的研究,将为解析水生环境中捕食者和猎物的生态关系提供新依据。     

拟环纹狼蛛对褐飞虱的捕食作用及其模拟模型的研究Ⅲ.选择捕食作用

本文研究了拟环纹狼蛛雌成蛛对褐飞虱、稻纵卷叶螟的选择捕食作用。在不同猎物类型共存和不同总猎物密度下,测定了捕食者对猎物的喜好性和转换行为,分析了捕食者对猎物的功能反应形式,喜好性和转换行为与共存猎物种类、数量之间的关系;建立了在多种猎物类型共存时,雌成蛛对猎物的总捕食作用方程及对每一种猎物类型的捕食作用方程。室内验证实验表明:所建立的捕食作用方程具有一定的描述能力。     

捕食风险及其对动物觅食行为的影响

对捕食风险的涵义及其对猎物动物觅食行为的影响、猎物动物面对捕食风险时的反应进行了论述。捕食风险可以简单地理解为一定时间内猎物动物被杀死的概率。当捕食风险存在时 ,动物会选择相对安全但觅食效益较低的地点觅食 ;由于死亡率和消化方面的限制 ,一般都会产生食谱收缩 ;觅食活动方式的时间格局也会因捕食风险而发生改变 ,如水生动物的昼夜垂直迁移、某些陆生动物昼行性与夜行性活动的转换、月光回避等。在与捕食者发生遭遇时 ,猎物动物的主要反应是 :①发出某些信号以阻止捕食者的追捕 ;②靠近并注视捕食者 ;③逃逸 ;④在一定的时间恢复觅食活动。在以往的研究中 ,对捕食者种类已经有了较多的了解 ,而对猎物如何判断捕食者丰富度信息、估计风险程度等方面则知之甚少 ;同时 ,对捕食风险水平的调控、对多种因素的综合分析也较少涉及。在今后的研究中 ,还应该考虑研究的尺度问题 ,因为在不同尺度的环境条件下 ,猎物动物对于捕食风险的反应可能大相径庭。     

捕食者—猎物功能响应模型研究

本文通过分析在捕食的情况下猎物种群的平均绝对增长速率与捕食效应的关系以及捕食者的捕食平均绝对速率与猎物密度的关系,建立了捕食者-猎物功能响应的一般模型: 其中,A为捕食者与猎物行为常数,f(H_t)为待定函数。 在上述模型的基础上讨论了在捕食速率与猎物密度无关和有关时的功能响应行为。 通过对上面模型的分析,笔者认为功能响应模型按Holling的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型响应曲线相应划分很不方便。建议按“捕食速率与猎物密度无关或有关”两个类型划分。并认为Ⅲ型模型在昆虫中也能得到较广泛的应用。     

稻田穗期主要捕食性天敌对两种盲蝽集团内捕食的初步研究

【目的】集团内捕食是影响农业系统广食性天敌对靶标害虫控制作用的重要因素,全面揭示稻田广食性天敌对稻飞虱重要天敌黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis Reuter和中华淡翅盲蝽Tytthus chinensis(St?l)(半翅目:盲蝽科)的集团内捕食作用有助于更好地保护利用天敌。【方法】建立以两种盲蝽为猎物对象的种特异性二重定量PCR系统,检测比较不同抗性品种穗期田间主要捕食者对两种盲蝽的集团内捕食作用。【结果】(1)本研究建立的二重定量PCR具有的物种专化性,两种检测靶标灵敏度高且相似,可用于田间捕食者猎物分析;(2)感虫水稻品种上捕食者对盲蝽的捕食强度高于抗性水稻品种;不同种类捕食者对盲蝽的集团内捕食强度有显著差异;捕食者对黑肩绿盲蝽集团内捕食强度显著高于中华淡翅盲蝽。【结论】捕食性盲蝽在稻田生态系统遭遇集团内捕食,其集团内捕食强度与水稻品种抗性、捕食者种类和猎物丰富度有关。     

龟纹瓢虫成虫对棉蚜的捕食作用

捕食者-猎物系统中的捕食作用是种群生态学中的一个重要组成部分,它是影响动物种群数量变动的一个重要生物学过程,也是有害动物的控制和益虫利用的重要依据。目前国内对捕食者-猎物系统中捕食作用的研究,主要结合生物防治实践进行,对指导生物防治实践起了很大作用,     

七星瓢虫幼虫对两种麦蚜的数值反应

本文研究了七星瓢虫各龄幼虫在不同麦芽密度下的捕食量与其发育速率和增长率的关系。结果表明：七星瓢虫各龄幼虫的捕食量与其发育速率和增长率均为线性关系,符合Ｂｅｄｄｉｎｇｔｏｎ模型;猎物密度与各龄瓢虫的增长率皆呈逻辑蒂斯曲线增长,求出了捕食者对两种麦蚜的最佳捕食量和最佳猎物密度;比较了捕食者对两种麦蚜的捕食作用差异。     

具捕食偏爱的似然竞争模型及模拟分析

在集合种群似然竞争模型的基础上引入了捕食者对猎物偏爱性因素,提出了具捕食偏爱的似然竞争模型.应用动力系统方法研究了系统的平衡态,用计算机模拟研究了偏爱度对平衡态的影响、平衡态在偏爱度与斑块破坏共同作用下的变化、偏爱度对系统演化动态以及空间分布的影响.结果表明:(1)适度地平衡捕食者对各猎物的偏爱度,有利于系统物种共存;(2)斑块破坏对捕食系统的影响程度与捕食者对各猎物的偏爱度密切相关;(3)适当的增加捕食者对优势猎物的偏爱能有效的缩短系统达到稳定共存的驰豫时间;(4)猎物的丰富度与捕食者对该猎物的偏爱度负相关,猎物斑块的破碎化程度与捕食者对该猎物的偏爱度正相关;(5)在遭破坏的斑块上,多食者比单食者更有利于生存.该研究结果对生态保护和生物资源的可持续利用有重要的启发和指导意义.     

动物觅食行为对捕食风险的反应

动物进行任何活动时均面临被捕食的风险 ,分析捕食风险与猎物觅食行为的关系 ,有助于揭示捕食者与猎物的协同进化机制。捕食风险具有限制或调节猎物种群数量的功能。在进化时间内 ,对猎物形态和行为特征的进化是潜在的选择压力之一 ,可利用环境因子作为信息源估测食物可利用性和捕食风险大小的动物 ,具有更大的适合度。信息源可分为包括视觉的、听觉的和化学的。动物进行觅食活动时 ,依据信息源的变化确定环境中捕食风险的大小 ,并根据自身的质量在捕食风险的大小之间做出权衡 ,通过食物选择、活动格局和栖息地利用等行为的变化降低捕食风险     

不同栖息地破坏格局下具捕食偏爱似然竞争结局的模拟分析

使用元胞自动机模型,对具有捕食偏爱、不同栖息地破坏比例和不同空间破坏格局条件下的捕食-食饵系统中各物种的变化动态进行了模拟分析。在捕食者和两猎物物种共存时:栖息地破坏比例、栖息地破坏的聚集度对猎物物种间强弱关系产生相反的作用,若增加栖息地破坏比例不利于某一猎物生存,则提高聚集度对其有利;适当提高适宜栖息地的聚集度,对所有物种都有利,若聚集度过高,效果相当于减少了栖息地的破坏比例,可能对某些猎物物种不利,但对整体系统有利;被破坏栖息地的聚集度发生变化时,捕食者的反应更敏感;在一定条件下,增强弱势种群的捕食偏爱会有助于其生存。     

温度变化对休耕期冬水田天敌捕食猎物的影响及天敌耐冷性分析

为评估冬水田休耕季节长达6-8个月温度变化对稻田主要捕食性天敌通过觅食策略维持其种群发生的影响,在室内测定了两种代表性温度下青翅蚁形隐翅甲Paederus fuscipes成虫、拟水狼蛛Pirata subpiraticus和拟环纹豹蛛Pardosa pseudoannulata成蛛、亚成蛛对天台刺齿虫兆Homidia tiantaiensis和白翅叶蝉Thaia rubiginosa成虫的捕食功能反应、搜寻效应、自身密度干扰效应以及捕食偏好性;测定了这些捕食者在这两种温度诱导下的过冷却点（Supercooling point,SCP）和结冰点（Freezing point,FP）。结果表明,温度变化显著影响了捕食性天敌的捕食功能反应、对猎物的搜寻效应以及自身密度的干扰反应。在22℃和12℃下,捕食者对刺齿虫兆和叶蝉的捕食功能反应均符合Holling II模型。由捕食功能反应可知,22℃下捕食者对两种猎物的捕食量均高于12℃下的捕食量,两种温度下捕食者对刺齿虫兆的捕食量要显著高于对叶蝉的捕食量。22℃下捕食者对两种猎物的瞬时攻击率、最大捕食量和a/T_h值均相应地高于12℃下的值,而22℃下它们对两种猎物的处理时间则相应地小于12℃下的处理时间。在同一猎物相同温度下,狼蛛和豹蛛亚成蛛的瞬时攻击率、最大捕食量和a/T_h值均相应地高于狼蛛和豹蛛成蛛的值,它们的处理时间则明显小于其成蛛的处理时间。隐翅甲的最大捕食量和a/T_h值在12℃叶蝉试验中均最大,而其处理时间则最小;其它条件下的隐翅甲参数值通常介于狼蛛和豹蛛成蛛、亚成蛛各参数值之间。捕食者对两种猎物的搜寻效应与猎物密度呈负相关;温度变化对捕食者搜寻效应的影响程度与捕食者和猎物的种类有关;22℃下的搜寻效应值均高于12℃下的搜寻效应值。捕食者对两种猎物的捕食作用均随自身密度升高而下降,22℃下对两种猎物和12℃下对刺齿虫兆的搜寻常数和干扰系数值均以狼蛛和豹蛛亚成蛛的为最高,而12℃下对叶蝉的这2个值以豹蛛亚成蛛和隐翅甲的为最高。两种温度下捕食者对这两种猎物存在选择偏好性,更嗜食刺齿虫兆,但温度变化没有对捕食者的这种猎物偏好性产生影响。在这两种温度快速冷驯化下这些捕食者间的SCP和FP均差异显著,通常温度降低能诱导亚成蛛的SCP和FP下降,而成蛛的升高,隐翅甲的变化很小或下降,说明不同捕食者适应温度降低的耐冷特性与其捕食作用间存在一定相关性。     

用ELISA方法检测稻田捕食者对摇蚊的捕食作用

应用酶联免疫吸附（ELISA）双抗体夹心法,研究了稻田19种常见捕食性天敌对中性昆虫摇蚊的捕食作用。用摇蚊作抗原免疫雄性大白兔获得抗血清,用中和法、双向琼脂扩散实验及交叉反应对所制备的抗血清作特异性检测,抗体反应表明制备的抗血清对摇蚊抗原具有较高的特异性。测定了19种捕食者捕食摇蚊的临界吸收值。在检测的19种捕食者中,有13种捕食了摇蚊,占被检测捕食者种数的67.89％。ELISA阳性反应率最高的是在早稻前期采集的褶管巢蛛,阳性率高达50％,其次是晚稻中期采集的拟水狼蛛,其阳性率为40％。ELISA方法敏感,能快速检测捕食者对猎物的捕食作用及确定节肢类捕食者如蜘蛛对水稻害早控制作用大小,作为一种有效实验工具,可有助于发展水稻害虫综合管理理论。     

马铁菊头蝠捕食活动与猎物资源的关系

捕食者与猎物的关系研究对了解物种捕食行为及种群空间格局具有重要意义。采用Avisoft Bioacoustics超声波仪录制马铁菊头蝠自然状态下的声波以确定其捕食活动强度,用灯诱法、扫网法和飞行阻隔法相结合采集昆虫,搜集蝙蝠粪便并分析其食物组成。结果表明,马铁菊头蝠在8月份活动最频繁,昆虫丰富度在8月份最丰富,马铁菊头蝠捕食活动与鳞翅目丰富度呈显著正相关。马铁菊头蝠主要以鳞翅目和鞘翅目为食,但食性存在明显的月份变化。卡方检验结果表明,马铁菊头蝠捕食的猎物与环境中可利用的昆虫猎物存在显著差异。在食物资源丰富时,马铁菊头蝠选择性地捕食营养丰富的鞘翅目昆虫。     

八斑鞘蛛对多种猎物的选择捕食作用研究

研究八斑鞘蛛在多种猎物共存时的日捕食量,功能反应,捕食作用率。在有棉铃虫和棉蚜共存且密度互补时,八斑鞘蛛对棉铃虫的功能反应属Holling Ⅲ型反应;一种猎物密度变化,其他种猎物密度固定时,功能反应呈Holling Ⅱ型反应。研究了捕食作用率与猎物共存种类,相对丰盛度,捕食者本身数量的关系。 计算机(IBM-PC)模拟结果表明:捕食者个体间的相互干扰、温度、猎物内禀增长率对系统稳定性有一定影响。     

非致命性捕食风险对鸟类的影响

非致命性捕食风险是捕食者对猎物产生的间接的、非致命性的捕食压力,对维持捕食者-猎物种群数量的相对稳定具有重要意义。鸟类拥有较复杂的反捕食对策,是研究非致命性捕食风险的理想对象。本文综述了非致命性捕食风险对鸟类影响的研究进展。研究者通过多种方法模拟非致命性捕食风险,发现不同鸟类的耐受性不仅会影响个体适合度,也会影响其种群数量动态。鸟类对非致命性捕食压力的行为响应受诸多因素影响,包括鸟类自身状态,栖树高度,集群大小等。研究鸟类对非致命性捕食风险的响应,对完善捕食风险权衡理论,建立种群数量预测模型,以及探讨人类与鸟类共存机制具有重要意义,同时可为生态旅游中提出合理的接近距离、制定有效的保护管理措施提供科学指导。     

三突花蛛对小菜蛾幼虫的捕食效应

本文研究三突花蛛对小菜蛾幼虫的捕食功能反应及干扰因素对捕食作用的影响。结果表明,三突花蛛对小菜蛾幼虫的捕食效应属HollingⅡ型反应,捕食作用率随捕食者-猎物比率上升而下降,雌蛛的捕食效应强于雄蛛。     

四种鲤科鱼类对捕食胁迫行为响应的种间比较

为了比较早期捕食胁迫经历和当前环境中存在的捕食者对鱼类行为的影响, 并考查这些影响是否存在种间差异, 研究分别考查了测定环境(有、无捕食者存在)对有、无捕食胁迫经历的鳊(Parabramis pekinensis)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲫(Carassius auratus)和中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)等4种鲤科鱼类探索性、活跃性和勇敢性的影响。结果发现: 早期捕食胁迫经历与当前环境条件对鱼类行为产生截然不同的影响, 且存在较大的种间差异。无捕食胁迫经历的鳊、草鱼和中华倒刺鲃均会对陌生的捕食者乌鳢(Channa argus)做出行为响应, 提示这3种鱼可能对陌生捕食者具有一定的识别能力, 但这种识别与猎物鱼通过捕食胁迫经历获得的识别仍具有一定差距; 具有捕食胁迫经历的鳊和中华倒刺鲃在空白环境中未表现出反捕食行为, 可能是节约能量的一种策略。总体而言, 草鱼对捕食胁迫经历和测定环境处理反应更为敏感, 而中华倒刺鲃的反应则相对保守。但当周围环境中存在捕食者时, 4种鲤科鱼类均会通过维持较高运动状态的方式来应对捕食者。维持这种应激状态可能对猎物鱼保持与捕食者的距离, 并随时保持警惕较为关键。     

黑肩绿盲蝽捕食褐飞虱卵的功能与数值反应

褐飞虱作为水稻的重要迁飞性害虫,至今未见有效的生物防治技术报道。黑肩绿盲蝽对褐飞虱卵及低龄若虫有较强的捕食能力,为评价黑肩绿盲蝽对褐飞虱的控害能力,研究了黑肩绿盲蝽若虫各虫期和雌雄成虫对褐飞虱卵的捕食功能反应与数值反应。功能反应研究结果表明,黑肩绿盲蝽对褐飞虱卵的捕食功能反应符合HollingⅡ型方程,捕食量在一定范围内随着猎物密度的增加而增加,若虫的捕食能力大于成虫;四龄若虫理论捕食量最大,为104.2粒卵/d。数值反应研究结果表明,不同褐飞虱卵密度对黑肩绿盲蝽的生长、发育、繁殖有着显著影响。随着猎物密度增大,黑肩绿盲蝽若虫发育速率、雌虫产卵量、孵化率及雌性比增大,成虫寿命减小,最后趋于稳定。猎物密度1、3、5卵/d分别是黑肩绿盲蝽若虫存活、成虫羽化及维持种群最低繁殖力的临界值。在天敌控害潜能的研究过程中,数值反应的研究目的在于探讨捕食者对猎物密度的依赖程度,探明能引起捕食者种群衰退的猎物密度临界值,为大田释放捕食者时增补替代寄主,增强捕食者持续控害能力提供理论依据。