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。     

高原鼠兔挖掘活动对植物种的丰富度和地上生物量的影响

用空间序列代替时间序列的方法,分析了高原鼠兔挖掘形成的鼠丘上和鼠丘间植物群落物种丰富度、物种组成和地上生物量的变化,探讨鼠兔挖掘活动对植物群落的影响。结果表明:多年鼠丘上植物种类丰富度较高,分别比两年鼠丘和对照增加25. 0% 和17. 5% ;多样性指数变化趋势为对照> 多年鼠丘> 两年鼠丘,种的均匀度变化趋势为对照>多年鼠丘> 两年鼠丘;两年鼠丘和多年鼠丘、对照之间群落系数较低,分别为0.346 2和0.285 7,显示了它们在植物种类组成上存在较大差异;地上生物量变化趋势为多年鼠丘> 两年鼠丘> 对照,且多年鼠丘上植物地上生物量显著高于两年鼠丘和对照(F_{多年- 对照}= 13.544 0,F_{多年- 两年}= 11.768 2,P < 0. 05),分别增加了66.3% 和77. 8% 。高原鼠兔的挖掘活动有利于增加物种丰富度和自身的适应性,但就高原鼠兔栖息地植物群落而言,考虑到一定数量当年鼠丘的存在,地上生物量呈下降趋势。     

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。     

高原鼠兔扰动对高寒草地植物群落特征的影响

高原鼠兔是青海湖流域高寒草地主要的啮齿动物.本文基于R-Vegan中的RDA排序方法,以有效洞口数差异将高原鼠兔扰动强度划分为4组,分析不同扰动强度下高寒草地植物群落特征,进而提出群落演替的概念模型,探究高原鼠兔扰动对高寒草地生态系统及放牧质量的影响.结果表明:随着扰动强度加大,出现以灯芯草为优势种的群落向以草地早熟禾、海乳草为优势种的群落演替.当扰动强度较小时,群落的总盖度、地上生物量、物种多样性和物种丰富度较高,但杂类草植物比例较高;当扰动强度较大时,各群落特征值较低且杂类草植物比例最高;当扰动强度适中时,各群落特征值比较高,禾本科和莎草科植物比例最大.因此,轻度扰动时,虽然群落特征值高但放牧质量低;过度扰动时出现草场植被退化;而扰动强度在阈值内可维持高寒草地生态系统稳定并提高放牧质量.     

植物生长季节不同栖息地高原鼠兔的食物选择

本文采用胃内容物镜检分析法,对栖息于青藏高原矮嵩草草甸、垂穗披碱草草甸和杂类草草甸中的高原鼠兔的主要食物组成进行了比较分析,旨在探讨栖息地变化对高原鼠兔食物组成的影响,揭示高原鼠兔对栖息地变化的生存对策和适应性.研究结果表明:在矮嵩草草甸,高原鼠兔主要取食垂穗披碱草、早熟禾、蓝花棘豆和甘肃棘豆;在垂穗披碱草草甸,主要选择垂穗披碱草、甘肃棘豆、蓝花棘豆、矮嵩草和二柱头蔗草;在杂类草草甸,喜食植物种类为垂穗披碱草、蓝花棘豆、甘肃棘豆、早熟禾、弱小火绒草、长茎藁本、兰石草和红花岩生忍冬.在整个植物生长季节,高原鼠兔在3种栖息地共取食27种植物,其中垂穗披碱草、甘肃棘豆和蓝花棘豆在不同栖息地中选择指数较高,为高原鼠兔优先选择的食物;在不同栖息地,高原鼠兔取食植物有差别,垂穗披碱草草甸为16种、矮嵩草草甸为22种,杂类草草甸为24种;喜食食物比例也存在着明显差别,在垂穗披碱草草甸,垂穗披碱草比例高达40.5%,在矮嵩草草甸,甘肃棘豆比例也达到23.7%,而在杂类草草甸,选食比例最高的兰石草仅为14.6%,说明在该草甸高原鼠兔食物选择呈现泛化趋势.相似性指数分析结果也表明,杂类草草甸中高原鼠兔主要食物组成与其它两种栖息地有较大的区别.从而说明当栖息地植物群落种类组成发生变化后,高原鼠兔可以通过改变其食物组成而适应新的栖息地.     

不育剂EP - 1 对荒漠啮齿动物优势种群数量的影响

2011 ～ 2012 年在内蒙古阿拉善荒漠区,利用复合不育剂EP - 1 (左炔诺孕酮- 炔雌醚),设试验区和对照区,采用春季试验区一次性投饵的方法,对子午沙鼠、小毛足鼠和三趾跳鼠3 种荒漠啮齿动物优势种群的不育控制进行研究。结果表明,不育剂EP - 1 显著降低了优势种群当年的幼体出生率,试验区5 ～ 6 月小毛足鼠幼体比例较对照区显著降低(P < 0. 05),5 ～ 8 月子午沙鼠和6 ～ 8 月三趾跳鼠成体比例分别较对照区显著增加(P < 0. 05),同时显著降低了优势鼠种当年的种群数量,试验区子午沙鼠和小毛足鼠种群在繁殖高峰期的数量均显著低于对照区(P < 0.05),4 ～ 5 月三趾跳鼠种群数量显著低于对照区(P < 0. 05)。次年,试验区5 ～ 7 月子午沙鼠种群成体比例显著高于对照区(P < 0. 05),全年种群数量显著低于对照区(P < 0.05),而三趾跳鼠种群数量与对照区差异并不显著。因此,不育剂EP - 1 对3 种荒漠啮齿动物优势种群数量增长均具有控制作用,尤其对子午沙鼠种群的持续控制效果更加明显。可见,种群在繁殖期年龄结构的变化是影响其种群数量动态的重要因素。     

高原鼠兔贮草选择及其生物学意义

本文采用观察法和样方法对不同栖息地类型高原鼠兔的贮草选择进行了分析,旨在探讨高原鼠兔在不同栖息地类型中干草堆的放置方式、数量、植物种类组成以及与栖息地类型和冬季食物组成的关系,在此基础上,阐明高原鼠兔建立干草堆的生物学意义。结果表明,高原鼠兔堆集干草堆的方式与其它鼠兔不同,它们将干草堆放置于独一味、甘肃棘豆等植物上,以减少干草堆植物的腐烂;不同栖息地类型干草堆数量有所不同,杂类草草甸中干草堆较多,平均为29.00 ± 17.09 个/ hm² ,其次为垂穗披碱草草甸,干草堆数量平均为16.33 ± 9.50个/hm² ,矮嵩草草甸中干草堆最少,平均为12.67 ± 6.66 个/ hm² 。在矮嵩草草甸中,5 个较大的干草堆由37 种植物组成,其中10 种植物选择水平在3 级以上,而甘肃棘豆和铺散亚菊占有较大的比例,分别为23.6% 和19.% 。不同干草堆间相似性分析结果表明,除第2 个干草堆外,其余干草堆间相似性指数较高,最高为第3 个和第4 个干草堆之间,为0.9070。相关分析结果显示,干草堆主要植物组成与高原鼠兔冬季食物主要组成之间呈显著的正相关(r = 0.7323,df = 6,P <0.05)。扣笼试验结果表明,高原鼠兔冬季未取食扣笼内的干草堆。在综合分析高原鼠兔的贮草行为的基础上,我们认为,高原鼠兔建立干草堆的目的是为了应付冬季食物条件的不可预测性。     

高原鼠兔有效洞穴密度对高山嵩草群落及其主要种群空间分布特征的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)有效洞穴密度变化会引发高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸植物群落及其种群分布格局发生变化。采用野外调查法研究了高原鼠兔有效洞穴密度对高山嵩草群落特征及其主要种群分布格局的影响。结果表明:随高原鼠兔有效洞穴密度增加,高山嵩草草甸植物群落的优势种没发生明显变化,部分伴生种发生更替;高度、盖度、多样性指数和均匀度指数呈现降低态势;地上生物量和丰富度指数变化不明显;高山嵩草和矮火绒草(Leontopodium nanum)种群的盖度、密度以及生物量均呈现降低态势,而达乌里秦艽(Gentiana dahurica)和小花草玉梅(Anemone rivularis var.flore-minors)种群的盖度、密度和生物量呈增加趋势。高山嵩草和矮火绒草的种群分布格局从8个/625m2和14个/625m2的聚集分布分别变为34个/625m2时的均匀分布和随机分布,达乌里秦艽和小花草玉梅种群从8个/625m2和14个/625m2的随机分布变为23个/625m2和34个/625m2时的聚集分布,这说明高原鼠兔有效洞穴密度变化改变了高山嵩草群落的特征和主要植物种群的空间分布格局,而对应群落特征和种群分布格局改变的有效洞穴密度为14个/625m2和23个/625m2。     

高原鼠兔干扰下高寒草甸植物功能群分布与土壤因子的关系

为阐明高原鼠兔干扰下高寒草甸植物功能群分布及其与土壤因子的关系,以高原鼠兔有效洞口密度代表其干扰强度,在青藏高原东缘高寒草甸选择3个不同干扰强度的高原鼠兔栖息区,调查植物群落结构和土壤理化性质,并分析高原鼠兔干扰下二者之间的关系.结果表明:(1)随高原鼠兔干扰强度增加,植物群落平均高度增加、盖度下降;(2)植物功能群多样性指数下降,其中莎草科和杂类草功能群多样性指数下降显著;(3)土壤有机质和全磷含量显著增加,土壤pH和土壤紧实度显著下降(P<0.05);(4)通过冗余分析和偏冗余分析,土壤化学因子(土壤全磷和全钾)的总效应和净效应达到极显著水平,表明高原鼠兔干扰下高寒草甸植物功能群分布与土壤全磷和全钾含量显著相关(P<0.05).     

高原鼠兔刈割行为与栖息地植物群落的关系

采用观察法和样条法对不同栖息地高原鼠兔刈割植物的行为、相对频次、生物量百分比以及刈割植物与鼠兔冬季食物组成之间的关系进行了分析,并阐述了高原鼠兔刈割植物的生物学意义。结果表明:高原鼠兔刈割植物始于每年的6 月下旬,早于其它草原小型哺乳动物贮草时间。不同栖息地鼠兔对植物的刈割频次和生物量比例并非完全一致。在矮嵩草草甸,鼠兔刈割频次较高的为垂穗披碱草、二柱头藨草、甘肃棘豆、短穗兔耳草、铺散亚菊和鹅绒萎陵菜;这些植物生物量所占比例亦较高,仅短穗兔耳草比例较低;在垂穗披碱草草甸,鼠兔刈割频次较高的为垂穗披碱草和早熟禾;垂穗披碱草生物量较高;而在杂类草草甸,鼠兔主要刈割植物为铺散亚菊、大籽蒿、黄帚橐吾、长茎藁本和圆齿狗娃花,生物量比例较高的主要为铺散亚菊。相似性分析结果表明,不同栖息地间鼠兔刈割植物频次和生物量比例差异较大,相似性系数最大分别为0. 7862 和0. 6100, 最小仅为0.1422 和0. 1035,而同一栖息地间鼠兔刈割植物频次和生物量差异相对较小,相似性系数最高达0. 9203 和0. 8490,最小亦达到0. 6662 和0. 4440,表明栖息地变化对鼠兔刈割植物频次和比例有明显的影响作用。鼠兔刈割主要植物频次和生物量比例与冬季主要食物组成的相关分析结果表明,生物量比例与主要食物组成呈显著的正相关(r =0.8412,df = 6, P <0. 05),而刈割植物频次与主要食物相关不显著。     

高原鼠兔对垂穗披碱草及豆科植物生长特性的影响

高原鼠兔通过取食对高寒草甸产生广泛的影响,从而影响高寒草甸植物的个体生长特征。2012年在青海省果洛州矮嵩草草甸,以高原鼠兔喜食植物(豆科和垂穗披碱草)为研究对象,通过小区控制研究高原鼠兔取食（对照组、低密度处理组、中密度处理组、高密度处理组）对植物个体生长特征的影响。研究显示：在实验前期（5月和6月）,喜食植物个体特征基本上无明显规律;在实验后期（7月和8月）,随着高原鼠兔取食强度增大,高原鼠兔喜食植物的地上生物量、平均高度、分蘖枝数、分蘖枝长度、丛幅均呈下降趋势;叶片长度和叶片数均呈先上升后下降态势。2.高原鼠兔喜食植物个体特征的增长率对照组显著高于高密度处理组（P<0.05）。以上结果表明(1)高寒草甸豆类植物在其生长后期与高原鼠兔的取食强度呈一定的负相关关系;高原鼠兔取食强度在阈值（中、低密度）内有利于垂穗披碱草的生长,但超过其阈值的取食强度不利于其生长。(2)高原鼠兔高强度的取食对其喜食植物个体的生长率有明显的抑制作用。     

Effects of plateau pika (Ochotona curzoniae) on alpine meadow phytocoenosium and analysis of the strategy it uses to expand habitat

High-density plateau pikas (Ochotona curzoniae) disturbance is one of the main causes of alpine meadow degradation. The response of phytocoenosium to the disturbance of plateau pika may reflect its habitat expanding strategy. We used quadrat sampling method to investigate vegetation height, coverage, and aboveground biomass of non-pika area (NA), transition area (TA), and pika-active area (AA) distributed continuously in alpine meadow located in Guoluo Tibetan Autonomous County of Qinghai Province in 2011 and 2012. The results showed that, from NA to AA (i) vegetation coverage, height, and above-ground biomass decreased (P < 0.01). (ii) While the number of plant species decreased from 41 to 30, and species diversity decreased significantly (P < 0.05), evenness of the alpine meadow showed no significant variations. (iii) Dominant species changed from grasses to weeds. (iv) While plants in TA showed no obvious difference in height between 2011 and 2012, coverage reduced significantly (P < 0.05). These results demonstrate that (i) plateau pikas disturbance on alpine meadow will change plant community structure and composition, directly leading to degeneration of alpine meadow. Additionally, (ii) plateau pikas expand their habitat by altering plant coverage firstly.     

植物功能群去除对高寒草甸群落结构、多样性及生产力的影响

群落中物种的丧失在干扰下普遍存在,但对生态系统过程和功能的影响仍存在较大不确定性。选取青藏高原东缘典型高寒草甸为对象,开展优势植物功能群的梯度去除试验,以模拟长期过牧干扰下物种的损失。经过连续两个生长季的功能群去除,我们对群落的物种组成、结构、多样性和生物量等特征进行了分析,探讨了上述指标的响应过程和机制。研究结果表明：（1）功能群的去除降低了群落高度,增加了物种均匀度,并显著影响了禾草、杂草优势比以及功能群多样性和优势度;（2）同时,去除操作显著减小了凋落物量与禾草生物量,并显著影响了群落地上生物量;（3）进一步分析还发现,禾草、莎草和杂草功能群之间存在显著的竞争关系,群落生产力主要取决于禾草功能群并随物种均匀度的增大而显著减小。上述结果表明,禾草在高寒草甸群落中占据竞争优势地位,植物功能群的损失主要通过改变种间竞争关系、引起有机物质丢失影响群落过程和功能。     

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。     

高原鼠兔食物资源利用的研究

高原鼠兔(Ochatona curzoniae Hodgson)为青藏高原草场上的重要害鼠。每年都要投入很大的力量进行防治,因之它的生态学研究是非常必要的。草原上的初级生产--绿色植被是如何被高原鼠兔利用的就是一项重要的研究课题。皮南林(1975)曾在快尔玛地区研究过高原鼠兔的食性,并注意到食性与植物多度的关系。     

高原鼠兔对小嵩草草甸的破坏及其防治

1997～2000 年在青海省果洛州达日县, 通过测定不同程度退化草地、人工草地和除杂草地中高原鼠兔种群数量的变化以及对草地的破坏程度, 分析了草地植物群落变化对高原鼠兔种群数量的影响。结果表明: 随草地退化程度的加重, 高原鼠兔种群数量相应升高, 重度退化草地中高原鼠兔种群数量降低, 是由食物资源不足引起。不同程度退化草地之间高原鼠兔种群数量差异极显著( t_{未退化与轻度}= 25.369 7 , t_{未退化与中度}= 25.55 ,t_{未退化与重度}= 36.406 0 , t_{轻度与中度}= 23.279 4 , t_{轻度与重度}= 14.343 9 , t_{中度与重度}= 20.178 5 , df = 3 , p < 0.001) 。高原鼠兔对草地的破坏面积与平均单坑面积呈显著的相关关系( F = 220146 , df = 3 , P < 0.001) 。在草地达到重度退化以前, 高原鼠兔的种群密度升高, 对草地的危害则加重。草地植物群落空间结构的变化直接影响高原鼠兔的种群数量, 当植物群落高度增加时, 其种群数量开始减少, 反之则增加。     

Invertebrate,not small vertebrate,herbivory interacts with nutrient availability to impact tallgrass prairie community composition and forb biomass

The effects of herbivores and their interactions with nutrient availability on primary production and plant community composition in grassland systems is expected to vary with herbivore type. We examined the effects of invertebrate and small vertebrate herbivores and their interactions with nutrient availability on grassland plant community composition and aboveground biomass in a tallgrass prairie ecosystem. The abundance of forbs relative to grasses increased with invertebrate herbivore removals. This increase in forb abundance led to a shift in community composition, where invertebrate removals resulted in greater plant species evenness as well as a divergence in composition among plots. In contrast, vertebrate herbivore removals did not affect plant community composition or aboveground biomass. Nutrient additions alone resulted in a decrease in plant species richness and an increase in the abundance of the dominant grass, but the dominant grass species did not greatly increase in abundance when nutrient additions were combined with invertebrate removals. Rather, several subdominant forbs came to dominate the plant community. Additionally, the combined nutrient addition and invertebrate herbivore removal treatment increased forb biomass, suggesting that invertebrate herbivores suppress the responses of forb species to chronic nutrient additions. Overall, the release of forbs from invertebrate herbivore pressure may result in large shifts in species composition, with consequences for aboveground biomass and forage quality due to altered grass:forb ratios in grassland systems.