黑龙江省完达山东部林区东北虎猎物生物量

研究一个地区猎物种群生物量能否满足捕食动物种群数量的需求,这对于了解濒危大型食肉动物是否受到来自于食物缺乏的威胁和制定相应的保护措施极其重要。为了掌握黑龙江省完达山东部林区东北虎食物需求与猎物生物量之间的关系,于2008年冬季至2009早春积雪覆盖期采用随机布设样线,通过收集有蹄类动物在雪地上留下的足迹等活动的方法,在东方红林业局和迎春林业局管辖境内3 692.06 km²的区域布设大样方48个,并在大样方里共布设样线240条开展有蹄类动物种群数量调查,确定东北虎猎物生物量。调查结果表明:研究地区野猪(成体502 606只,亚成体209 210只)、马鹿(成体331 357只,亚成体67 72只)和狍子(成体810 815只,亚成体202 203只)的生物量分别为74 767.50 87 825.00 kg、79 744.50 85 984.50 kg 和 31 337.00 31 525.50 kg,3种有蹄类动物生物量共计1 85 849.00 205 335.00 kg。研究地区猎物总生物量为209 619.89 231 598.24 kg。如果按8%的生物提供给东北虎,3种主要猎物生物量可满足5.22 6.92只东北虎个体的食物需求,研究地区猎物总生物量则可满足5.89 7.81只东北虎个体的食物需求。此外,对足迹遇见率与抽样强度、抽样强度与足迹遇见率的均值标准误差之间关系的分析表明,在完达山东部林区布设120条样线(抽样距离600 km)、150条样线(抽样距离750 km)和115条样线(抽样距离675 km)能满足野猪、马鹿、狍子种群数量调查准确性的最低需求。     

黑龙江省完达山东部林区马鹿冬季环境容纳量估算

2005 年和2006 年冬季,在黑龙江省完达山东部林区采用分层抽样技术,测定马鹿生境中主要食物的生物量供给量。通过食物营养成分分析,确定野外生境食物营养供给量。经饲喂实验,测定圈养马鹿冬季的日营养需求。结合研究地区马鹿生境食物资源类型,以干物质、代谢能和氮为基础估算了完达山东部林区野生马鹿的营养容纳量。研究结果表明:以干物质为估算基础,完达山东部林区冬季马鹿容纳量为11 115 ± 1 419头,以代谢能为基础估算值为5 845 ± 1 077头,而基于氮的计算结果为16 958 ± 2 983头;显示该地区马鹿主要食物含氮量超出马鹿日平均需求量,而代谢能供给量则略显不足,成为种群增长的主要限制因子,所以本文以代谢能为基础估算的容纳量作为该地区冬季马鹿种群环境容纳量。此外,由于受雪被厚度、食物生物量、光照等环境因子的影响,两年估算的容纳量数值存在一定差异。      

完达山东部地区东北虎主要猎物种群的时空动态模拟

基于能体现直接与间接人为干扰的不同意外死亡率和环境容纳量情景,使用景观尺度的动物种群模型（LAPS）模拟了1990—2009年完达山东部地区东北虎主要猎物种群的时空动态,研究了意外死亡率和环境容纳量对种群动态的影响,并直观展现了研究区内动物集群的时空分布状况,比较了不同生境斑块类型中个体密度的差异.结果表明：意外死亡率对研究区动物种群动态的影响较环境容纳量大;灌丛中动物种群的密度高于阔叶林中的密度.研究结果为有效进行东北虎主要猎物的保护与管理提供了科学依据,但相关的定量验证还需深入研究.     

黑龙江凤凰山国家级自然保护区野猪冬季容纳量及最适种群密度

近年黑龙江省凤凰山国家级自然保护区野猪数量不断增长,人猪冲突加剧,保护区资源保护管理工作面临较大管理压力.为确定野猪种群的实际数量,同时评估该保护区的野猪的容纳量水平,以便为保护区管理局针对野猪的管理提供相关指导意见.2009-2010年冬季,在保护区采用样带调查、雪地足迹链跟踪和观察食痕的方法,并结合已有野猪生态研究确定野猪食性.野猪主要食物种类包括:木贼(Equisetum hiemale)、红松(Pinus koraiensis)果实松籽、胡桃楸(Juglans mandshurica)果实核桃、蒙古栎(Quecusmongolica)果实橡子、稠李(Padus racemosa)、榛子(Corylus heterophlla)、苔草(Carex spp.)、辽东葱木(Aralia elata).研究期间共布设长3-5km、单侧宽度50m、总长134 km的样带30条.调查中,每隔200 m布设10 m×10 m的大样方,并在每个大样方中央及四角布设1 m×1 m的小样方,共布设大样方350个,小样方1 750个.通过样方调查,统计野猪栖息生境当年可食植物枝条及其食物种类,然后计算其食物的总供给量,再结合食物营养成分,通过粗蛋白、粗纤维、粗脂肪的能量转换,按照每克粗蛋白和粗纤维的能量转换系数为16.74kJ、每克粗脂肪的能量转换系数为37.66 kJ,确定野外生境食物总能量供给.结合野猪冬季日营养需求,以能量为基础估算保护区野猪的营养容纳量.在种群密度调查过程中,通过足迹链判断个体方法为:单一清晰足迹链确定为一个体所留,30m内多条足迹穿越同一样带被认为是一个野猪群所留,调查中根据个体分开时的足迹链数确定野猪个体数,同时将粪便、卧迹、啃食痕迹作为个体判断的辅助信息.研究结果表明:凤凰山保护区内能够提供的总能量为7.375 ×107MJ,冬季平均每头野猪生存所需能量为(14 677.698±409.92) MJ,野猪营养容纳量为(1 006±28)头,种群密度为(3.79±0.11)头/km2.此外,调查中发现30余个野猪套及2头野猪被猎杀现场,反应出当地的人猪冲突较为严重.结合调查中发现的野猪套数量及野猪被猎杀概率,对野猪种群数量引入20％的死亡风险系数.最终确定凤凰山野猪种群的最适数量在(603±17)头左右,最适密度为(2.27±0.06)头/km2.通过样带法调查得出凤凰山自然保护区实际野猪种群数量为(596±155)头,密度(2.24±0.58)头/km2,已趋近营养容纳量.因此,野猪并未过量,不能采取狩猎等降低种群数量的措施,同时保护区也应对野猪种群进行持续监控,防止野猪种群过度繁殖以至成灾.     

黑龙江省东完达山地区东北虎猎物种群现状及动态趋势

猎物种群丰度是限制虎分布和数量的关键因子,因此猎物种群密度监测和估算是虎保护的重要内容之一。应用采用大样方法,地理信息系统技术和多元统计分析,研究了黑龙江东完达山东部地区东北虎猎物种群(马鹿、狍子和野猪)现状及动态变化趋势。结果表明:研究地区马鹿的种群平均密度为(0.2010±0.0270)只/km²、狍子的平均种群密度为(0.4980±0.0436)只/km²、野猪的平均种群密度为(0.3423±0.0275)只/km²。单因素方差分析表明,在相同生境下,3种有蹄类密度在在阔叶混交林中和杂木林中差异极为显著;不同的生境,3种猎物的猎物的密度也存在着显著差异。相关分析表明马鹿密度和野猪密度程正相关,而马鹿密度和狍子密度、狍子密度和野猪密度则不相关。 同1989年该地区东北虎猎物种群相比:1989-2002年的13 a时间内马鹿的年平均递减率为13.48%、狍子的年平均递减率为12.69%、野猪的年平均递减率为1.89%。     

东北虎种群的时空动态及其原因分析

作者通过对广泛的历史资料的综合分析, 研究了东北虎(Panthera tigris altaica)种群在近一个多世纪以来的时空动态及其原因, 并从景观生态学和可持续性科学的角度对东北虎的保护提出了建议。东北虎是俄罗斯远东、中国东北、蒙古东部以及朝鲜的关键种。近百年以来的多种人为干扰因素使该种群从一个世纪前的近3,000只的历史最高纪录减少到目前约500只的低水平。现存种群主要分布在俄罗斯远东地区Sikhote山脉的一个大生境区域和两个靠近中俄边境孤立的小生境斑块, 少数个体零星分布在中国境内几个小而孤立的生境斑块中。威胁东北虎种群生存的两个最主要因素是捕猎、生境丧失和破碎化。此外, 食物匮乏、战争等因素也对东北虎的生存和繁衍有一定程度的影响。我们建议建立长期监测平台; 禁止盗猎并限制在东北虎潜在栖息地采伐、狩猎以及修筑道路等人类活动; 建立相互连通的保护区域, 特别是建立中国与俄罗斯间跨国界的生态廊道。这些保护措施应该以景观生态学和可持续性科学为指导, 实现空间资源的合理配置和土地利用格局的优化, 同时考虑东北虎种群的生存和当地经济、社会发展的需求, 从而促进实现区域可持续发展的最终目标。     

景观破碎化对东北虎主要猎物种群动态影响的模拟

以完达山东部地区的现实景观为背景,采用空间直观种群模型LAPS和情景模拟相结合的"虚拟实验"途径,模拟了在10个不同破碎化程度的景观情景中东北虎的主要猎物于1992-2011年间的种群动态,评价了完达山东部地区当前的景观破碎化程度对东北虎主要猎物种群动态的影响。结果表明:LAPS模型准确刻画了研究区东北虎主要猎物种群数量急剧下降的趋势,2002年模拟的东北虎主要猎物的种群数量和实测值之间没有显著差异,马鹿、野猪和狍子的P值分别为0.8651、0.9534和0.2836;不同生境类型的种群密度数据与实测值之间均没有显著差异,其中阔叶林生境中的马鹿、野猪和狍子的P值分别为0.8521、0.9447和0.3152;在灌丛生境中的马鹿、野猪和狍子的P值分别为0.8846、0.9576和0.2415。斑块类型和景观水平上的格局指标变化趋势表明由于农田扩张导致10个景观情景的破碎化程度逐渐增加,景观水平的破碎化程度低于斑块类型水平。方差分析显示10个景观情景中的种群数量没有显著差异,马鹿、野猪和狍子的P值分别为0.8516、0.2624和0.7636,说明研究区当前的景观破碎化程度对种群动态影响并不显著。完达山东部地区存在盗猎等人为干扰,导致了东北虎主要猎物的数量远低于环境容纳量,景观破碎化虽然在局部地区较为严重,但完达山东部地区整体上景观破碎化并不强烈,该地区景观破碎化的效应尚未显现。认为控制盗猎等人为干扰是增加该地区东北虎主要猎物的数量、实现东北虎种群恢复所应优先采取的措施。     

小兴安岭南部低山丘陵地区狍冬季卧息地选择

对小兴安岭南部低山丘陵地区狍冬季卧息地的选择性进行了研究。Jacobs法和资源选择函数均表明昼间狍偏好位于阳坡的针阔混交林,对灌木、下层植被覆盖度及雪深具有选择性;夜间狍的卧息地多位于阴坡的针阔混交林和阔叶混交林,对乔木和下层植被覆盖度具有选择性。狍的昼间和夜间卧息地在植被类型、坡向、乔木冠幅、灌木高度、1m以下植被覆盖度、1~2.5m植被覆盖度、隐蔽级、卧息地长和卧息地宽上差异显著(P<0.05)。与夜间卧息地相比,狍昼间偏爱的卧息地具有乔木冠幅较大、灌木较矮、林下植被覆盖度较高、隐蔽程度较好、卧息地长度和宽度较小的特征。     

东北虎和野猪声音与太阳能警示灯防控野猪危害及经济阈值研究

2018年8—10月在吉林省珲春地区利用东北虎Panthera tigris altaica声音、野猪Sus scrofa惨叫声和太阳能警示灯开展了野猪危害防控及经济阈值研究。本研究设置依次播放东北虎声音15 s、野猪惨叫声15 s、叠加播放30 s、空白5 min(A组),播放东北虎声音1 min、空白5 min(B组),放置1 000 m A的红色太阳能警示灯(C组)和空白对照组(D组),每组5个样地。所有样地均设置在与森林毗邻的农田,声音从傍晚至黎明持续播放,太阳能警示灯为光控开关。每天07∶00—07∶30检查24 h内防控措施50 m范围内是否出现野猪危害农田的现象并记录。采用Mann-Whitney U检验对不同防控措施的防控效果的差异性进行分析,对玉米Zea mays损失率与进入样地野猪数量进行回归分析。研究结果表明:(1)实验组与对照组的防控有效期差异有统计学意义(P=0.001)。其中,A组和C组的防控有效期较长,分别为(27.00±1.87) d和(31.80±3.56) d,对照组的为(1.80±0.75) d;(2) A组的玉米损失率及经济损失均值最低,分别为(...     

老爷岭南部狍冬季移动、卧息生境选择及其适宜性评价

在动物生境研究中,移动生境和卧息生境是生境研究的焦点。开展移动生境和卧息生境选择,并在此基础上进行生境评价,有利于深入了解动物对移动和卧息生境条件的需求,制定科学合理的栖息地保护计划。以东北虎（Panthera tigris altaica）的主要猎物物种之一-狍（Capreolus pygargus）为研究对象,于2017-2019年冬季积雪覆盖期在老爷岭南部通过随机布设28个大样方和84条用于足迹链跟踪的样线收集狍的移动点和卧息点信息,再结合近年来收集的东北虎出现点,利用广义可加模型（GAM）和最大熵模型（MaxEnt）进行狍移动、卧息生境选择及评价研究。移动生境选择研究表明,狍在移动的过程中偏好选择坡度小、距农田距离>500 m、远离道路、居民点和低海拔或较高海拔的区域;移动生境评价分析表明,移动适宜和次适宜生境面积之和为1318.16 km²,占研究区域面积的51.28%,当加入虎活动点影响因子后,狍移动适宜和次适宜生境面积之和为901.52 km²,适宜和次适宜生境面积之和减少了31.61%。狍卧息生境选择研究表明,水源、农田、道路和雪深是影响狍卧息的关键因素,其中雪深对狍卧息生境选择的贡献率达到70.13%;卧息生境评价表明,卧息适宜和次适宜生境面积之和为1243.77 km²,占研究区域面积的48.39%,当加入虎出现点因子后,适宜生境和次适宜生境面积之和减少了61.00%,仅为485.02 km²。研究认为,虎的出现对狍移动和卧息生境选择均产生影响,虎的活动及捕食行为可能会减少狍的活动范围和频次,狍远离虎活动区域卧息休息,压缩了狍适宜卧息的空间。     

武汉桂子山地区冬季鸟类群落结构及多样性研究

2005年11月～2006年3月,对武汉桂子山地区冬季鸟类群落进行了调查,共记录鸟类44种,隶属10目22科。有国家Ⅱ级保护鸟类2种,湖北省重点保护鸟类16种;留鸟32种,冬候鸟11种,旅鸟1种,留鸟构成了冬季鸟类的主体;该地区冬季鸟类密度为4．30只／hm^2,物种多样性指数为2．6477,均匀性指数为0．6997。居民点、乔灌林、绿地和水域生境中,乔灌林鸟类多样性最高,数量最多。     

Predators buffer the effects of variation in prey nutrient content for nutrient deposition

Predator feeding behavior and digestion regulate the flow of nutrients through ecosystems by determining the fate of prey nutrients. Most predators feed on a diversity of prey items, which differ widely in traits including their nutrient content. Yet, relatively little is known of the mechanisms through which variation in prey nutrient content affects the form by which nutrients are deposited into the environment. The overall goal of this study was to test how variation in the nutrient content of prey affected the fate of nutrients following predation by an arthropod carnivore, the Carolina wolf spider Hogna carolinensis. We manipulated the macronutrient content of prey by varying the diet on which crickets were fed to produce prey treatments that differed in lipid and protein content. Nutrients were measured as both macronutrients and elements in prey and elements in excreta. We found that there was no effect of diet treatment on the amounts of elements or macronutrients in prey carcasses and excreta despite significant variation in the nutrient content of those prey. This is in contrast to studies of some aquatic systems where mass balance by consumers results in variation in excreta content depending on the nutrient content of food. Wolf spiders assimilated the majority of prey nutrients and deposited relatively small and similar amounts of nutrients following feeding. Hence, while prey can vary widely in nutrient content, our findings suggest that this variation has little effect on the amounts of nutrients deposited by predators.     

基于综合承载力的吉林省适度人口分析

运用状态空间法构建区域适度人口模型,利用主成分分析求取权重,对2005—2014年吉林省适度人口进行测算,并探讨其形成原因,提出解决对策.结果表明: 2005—2014年,吉林省适度人口一直处于赤字状态,说明吉林省人口、资源与环境处于一种不协调状态;吉林省资源承载人口显著高于经济承载人口和生态承载人口,说明吉林省经济发展是以牺牲环境为代价;吉林省土地资源承载人口远高于水资源承载人口和能源承载人口,处于赤字状态,说明吉林省经济发展是以耗竭自身能源和水资源为基础.今后应因地制宜,提高水资源承载力;开发新能源,提高能源利用效率;由粗放型、消耗型资源利用方式向集约型、低碳型转变;改变人类的生产方式和消费模式,注重保护生态环境.     

甘肃小陇山不同针叶林凋落物量、养分储量及持水特性

通过野外实地观测和室内分析相结合的方法对甘肃小陇山地区6种主要针叶林凋落物层的蓄积量、持水特性及养分储量进行了调查,结果表明:云杉林凋落物层的蓄积量最大,松林次之,落叶松林最小。同一林分林下半分解层凋落物的持水能力比分解层强;在不同林分类型中,凋落物层的最大持水率、最大拦蓄率和有效拦蓄率的大小顺序为:落叶松林>松林>云杉林,而最大拦蓄量和有效拦蓄量的大小顺序为:云杉林>松林>落叶松林。同一林分类型中,分解层凋落物中养分储量最多,未分解层最少;不同林分类型中各个营养元素的储量均表现出:云杉林>松林>落叶松林。凋落物蓄积量与营养元素储量密切相关,最大持水量与凋落物储量和凋落物层各元素储量之间呈显著的正相关性。     

立地类型对张广才岭天然白桦林生态系统碳储量的影响

运用相对生长方程与碳/氮分析方法,测定了我国温带张广才岭7种立地类型(阳坡上、中、下坡位和阴坡上、中、下坡位及谷地)天然白桦林的生态系统碳储量(植被与土壤)及植被净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对温带天然白桦林生态系统碳库及其固碳能力的影响规律。结果表明:1白桦林植被碳储量((76.28±18.11)—(115.57±5.59)t C/hm~2)在阴、阳坡的上坡位和下坡位显著高于谷地35.1%—51.5%(P0.05),阴、阳坡中坡位高于谷地但差异性不显著(32.5%—33.6%,P0.05);2其土壤碳储量((81.53±6.15)—(181.90±21.62)t C/hm~2)在阳坡各坡位显著高于阴坡中、下部与谷地24.0%—123.1%(P0.05),阴坡上、中部显著高于阴坡下部和谷地36.0%—81.2%(P0.05);3其生态系统碳储量((174.57±20.27)—(282.96±17.92)t C/hm~2)在阳坡各坡位显著高于阴坡中、下坡位与谷地14.1%—62.1%(P0.05),阴坡上、中坡位显著高于阴坡下坡位与谷地19.5%—48.1%(P0.05);4其植被净初级生产力((6.98±1.60)—(9.59±0.69)t hm~(-2)a~(-1))在阴、阳坡上坡位显著高于阴坡中坡位34.2%—37.4%(P0.05),其他4个立地类型高于阴坡中坡位但差异性不显著(8.5%—20.6%,P0.05);5其年净固碳量((3.26±0.74)—(4.56±0.36)t C hm~(-2)a~(-1))在阳坡上坡位显著高于阴坡中坡位39.9%(P0.05),其他5个立地类型高于阴坡中坡位但差异性不显著(9.2%—30.4%,P0.05)。因此,张广才岭天然白桦林的生态系统碳储量及其固碳能力均存在着明显的立地分异规律性,故在评价与管理我国温带白桦林碳汇时应考虑立地类型影响。     

城市化背景下白洋淀入湖营养盐负荷模拟研究

过量的营养盐输入导致白洋淀富营养化程度较高。雄安新区建设伴随着快速城镇化进程,将可能进一步增加入湖营养盐负荷。为摸清新区建设背景下白洋淀入湖营养盐负荷的变化趋势及削减量,基于入湖营养盐负荷模型计算了历史不同时期（1995-2015年）白洋淀入湖营养盐盐负荷,预测了土地利用、农业管理和污水处理系统变化下入湖营养盐负荷的变化趋势。结果表明,白洋淀历史时期入湖总氮和总磷年平均负荷分别为2018 t和313 t,主要来源分别是耕地和畜禽粪便排放。就土地利用变化而言,以2010年为基准,2050年白洋淀入湖总氮和总磷负荷在建设用地快速增长（RAP）情景下增长率最高,分别增长了56%和60%,主要原因在于城镇人口增加,从而增加了畜禽需求量和生活污水排放。就农业管理而言,削减化肥使用有利于降低入湖总氮负荷,控制畜禽粪便排放更有利于入湖总磷负荷的降低。2050年,生活污水将成为白洋淀入湖营养盐的重要来源,因此,在制定未来社会经济发展路径时,应重点提高农村地区生活污水收集率和处理效率。PCLake模型对不同入湖负荷下湖泊营养状态演变的模拟发现,削减入湖总磷负荷是白洋淀水质恢复的关键。白洋淀水质达到III类和IV类标准时,入湖总磷负荷阈值分别为2.1和2.6 mg P m^-2 d^-1。在建设用地快速增长情景下,若使白洋淀水质达到III类标准,入湖总磷负荷应减少131 t。     

黄土丘陵沟壑区主要草种枯落物的持水能力与养分潜在归还能力

黄土丘陵沟壑区由于土壤侵蚀严重,天然植被恢复缓慢,植被稀疏,枯枝落叶层的生态效应就显得尤为重要。对该区坡沟不同立地条件下草本群落主要物种的枯落物蓄积量、持水与养分潜在归还能力进行了分析,探讨主要物种枯落物对土壤的改善作用。结果表明:1)坡沟不同立地条件下枯落物蓄积量差异显著(P0.05),在73.74—175.26 g/m2之间变化,表现为阴沟坡峁顶阳沟坡阴梁峁坡阳梁峁坡;在坡面不同微地形下也差异显著(P0.05),在阳坡表现为株丛浅沟鱼鳞坑裸地,在阴坡为浅沟鱼鳞坑株丛裸地,在峁顶为株丛裸地。2)主要物种枯落物最大持水量可达自身干重的1.22—4.34倍;不同物种枯落物间的持水能力差异极显著(P0.01),表现为白羊草叶铁杆蒿叶白羊草茎达乌里胡枝子叶长芒草达乌里胡枝子枝铁杆蒿枝。3)枯落物C、N含量分别在7.35%—40.33%和0.61%—1.60%之间,不同物种间差异极显著(P0.01),同一物种枯落物C、N含量在坡沟不同立地条件下差异不显著。4)影响枯落物分解的木质素含量(1.00%—8.20%)、纤维素含量(3.16%—14.06%)、木质素/N值(0.78—12.48)、C/N值(5.61—57.41)在不同物种间差异极显著(P0.01);同一物种木质素含量、纤维素含量和木质素/N值在坡沟不同立地条件下差异显著(P0.05),而C/N值不显著。5)铁杆蒿叶的枯落物养分潜在归还能力最大,达乌里胡枝子和白羊草的枯落物次之,长芒草的枯落物养分潜在归还能力最小。