荒漠猫脊椎和管状骨的观察

荒漠猫的脊椎由7枚颈椎、13枚胸椎、6枚腰椎、3枚愈合骶椎和20枚尾椎组成.简要描述了荒漠猫各个部分脊椎的特点,并与家猫的脊椎进行了比较.描述了荒漠猫的管状骨的基本特点.     

荒漠猫的演化遗传、分类和保护研究进展

荒漠猫(Felis bieti)是中国特有的野生猫科动物, 也是世界上最鲜为人知的猫科动物之一, 在IUCN濒危物种红色名录中列为易危(Vulnerable, VU), 在我国被列为国家一级重点保护野生动物。本文对荒漠猫的野外分布现状、分类学地位、遗传多样性、演化史以及致危因素等近期研究进展进行了综述和展望, 以期为荒漠猫的保护提供科学依据。荒漠猫定名于1892年, 其分类学地位长期存在争议。形态学证据支持其独立物种的划分, 但分子遗传学研究则表明荒漠猫与亚洲野猫(Felis silvestris ornata)等野猫亚种之间的演化距离相当, 建议将其归为野猫亚种(F. s. bieti)。然而研究也表明包括荒漠猫在内的各野猫支系之间的分歧时间已有100万年以上, 因此解决野猫类群分类学争议的另一种可能是将所有野猫亚种提升为物种水平, 从而维持荒漠猫的独立物种地位, 不过这需要对所有野猫类群在全基因组层面深入全面地分析。最新的基因组学研究揭示荒漠猫与亚洲野猫(F. s. ornata)存在着古老的基因交流, 与青藏高原同域家猫之间存在近期且广泛的基因渗透。该遗传杂交信号以荒漠猫到家猫为主并局限于荒漠猫分布区, 时间尺度对应于20世纪中叶, 可能与藏区社会经济的发展以及家猫种群在当地的增长有关。该发现也意味着青藏高原增长的家猫种群对于同域分布的野猫产生的遗传影响将是亟需关注的问题。IUCN最新评估结果显示, 荒漠猫明确分布区域仅限于青藏高原东部, 包括青海东部、四川西北部、甘肃西南部以及紧邻青海的西藏东南部局部区域。荒漠猫当前面临着包括鼠药施用造成的二次毒害、毛皮贸易、开发建设造成的栖息地的丧失和碎片化、路撞以及与同域家猫杂交等在内的直接或潜在威胁。对荒漠猫开展更全面的调查和深入的研究以及评估并制定有效的保护管理措施, 是保护我国唯一的特有猫科动物的重要举措。     

评估荒漠猫的日活动节律: 基于红外相机与卫星颈圈数据的对比

对于活动隐秘、难以直接观察的野生猫科动物, 红外相机与卫星追踪颈圈是目前研究其日活动节律的两种主要采样工具。日活动节律基于对动物活跃状态(即活跃或不活跃)的判断, 由于获取数据的机制不同, 两种方法所获得的动物日活动节律模式之间可能存在差异, 但缺乏基于野外实地调查的系统对比评估和分析。荒漠猫(Felis bieti)分布于青藏高原东部, 是唯一的中国特有猫科动物, 被列为国家I级重点保护野生动物。本研究以荒漠猫为例, 使用红外相机和卫星追踪颈圈两种工具, 于2020年6月至2021年12月对青海祁连山地区的荒漠猫进行调查, 分别基于放置在荒漠猫洞口(相机位点2个, 独立有效探测173次)、兽径(相机位点23个, 独立有效探测423次)两种红外相机布设方式和卫星追踪颈圈(追踪个体10只, 总有效定位点62,942个)所得的数据, 评估了该物种的日活动节律, 并对不同途径所得的活动节律模式间的差异进行了对比。结果显示, 荒漠猫全天都有活动, 在黄昏17:00-19:00时段存在一个活动高峰。全部红外相机探测数据与颈圈活动量数据获得的活动曲线重叠系数最高, 为0.89。与卫星追踪颈圈方法相比, 红外相机数据反映出16:00-21:00的活动水平更高; 这一时间段较高的活动主要来自洞口位点的红外相机探测数据。荒漠猫行为谱的对比分析结果显示, 不同方法所判断的动物“活跃”状态所对应的行为类型不同: 安装在洞口处的红外相机记录以繁殖、育幼相关的社会行为为主; 安装在兽径处的红外相机记录以移动、觅食等行为为主; 而卫星追踪颈圈只能相对粗略地区分荒漠猫的移动和静止。本研究的结果表明, 不同方法所获得的野生猫科动物的“活动节律”之间存在差异; 在不同方法记录到的数据中, 二元化的“活跃”或“不活跃”分类背后所反映的动物行为类别和含义是不同的。在对比不同方法获得的活动节律时需要谨慎, 应在对动物的行为模式和规律深入全面了解的基础上, 对数据做出恰当、准确的解读。     

荒漠竹节虫卵的超微形态结构观察

利用扫描电子显微镜和光学体视显微镜,首次对仅分布于中国新疆及毗邻中亚细亚地区的、稀见荒漠拟态昆虫--荒漠竹节虫Sceptrophasma bituberculatum(Redtenbacher)卵的外部形态和超微结构进行了观察和描述,探讨其对干旱荒漠环境的适应性结构特征.     

猫尾射的生药鉴别

猫尾射是闽台民间传统的膳用中草药。本文对猫尾射的植物形态、生药性状、显微特征(包括根横切面、粉末装片)进行系统观察和理化鉴别,为其生药鉴定提供参考。     

青年猫和老年猫视神经超微结构观察比较

目的探讨青年猫和老年猫视神经年龄相关的形态学变化及可能造成的生理影响。方法取4只青年猫(2-3岁,2-2.5kg)和4只老年猫(10-13岁,2.5-3.5kg)颅内相对应部分视神经,制作横向半薄切片和超薄切片,半薄切片用甲苯胺蓝硼砂溶液染色,光镜观察、测量视神经的直径(不含外层神经膜);超薄切片标本用醋酸和柠檬酸铅染色,电镜观察、计数视神经纤维密度、测量视神经纤维外径D(含髓鞘)和内径d(不含髓鞘),按一定分级范围算出各种直径的纤维及各种d/D比值的纤维所占百分比,分别画出直方图,对实验结果进行统计学分析并绘制纤维直径谱。结果与青年猫相比,老年猫视神经直径显著增大(P0.05);纤维数量显著下降(P0.05)。纤维直径谱分析结果显示,青、老年猫纤维直径分布范围相似,但老年猫纤维的峰直径及纤维平均直径比青年猫的显著减小(P0.05),老年猫视神经纤维的d/D比值亦明显降低。另外,老年猫视神经中部分轴突肿胀,髓鞘疏松、结构紊乱,板层脱离、空泡化,有的轴索髓鞘溶解。结论在衰老过程中,老年猫视神经纤维丢失,纤维直径减小,d/D比值下降,以及纤维髓鞘的松散解体,这些变化均可能导致视神经纤维对视觉信息的传导速度减慢,是老年个体视觉分析速度下降的重要原因。     

荒漠竹节虫的形态及生物学特性研究

荒漠竹节虫Sceptrophasma bituberculatum(Redtenbacher)是一种珍稀的典型内陆荒漠拟态昆虫,在中国仅分布于新疆干旱荒漠地区。因其种群数量较少且很难被发现而鲜有报道。通过四年的室内和室外观察结果表明:与该目其它已报道种类相比,该物种无翅,其外形、体壁结构、体色等较于内陆干旱荒漠环境均发生了适应性变化;生活史也明显不同:一年一代,当年产出的卵不经滞育即可进行个体发育,7月初孵化,以4龄若虫越冬,蜕皮5次后,成虫于次年5月中旬羽化,5月中旬开始产卵,没有发现雄性个体。本文还报道了其卵的外部形态结构、附肢再生及生存现状等。对其生物学及荒漠适应性的了解有助于荒漠昆虫起源和进化的研究。     

猫视皮层星形胶质细胞的老年性变化

电生理研究结果显示,在衰老过程中猫的视皮层神经元对视觉刺激的反应性出现显著的功能衰退,是否这种功能性衰退伴随胶质细胞活动的改变尚无直接的实验证据。以前期电生理实验猫为材料,用免疫形态学方法比较青年猫和老年猫初级视皮层内星形胶质细胞的活动状况。利用Nissl染色显示猫初级视皮层组织结构,用免疫组织化学方法（SABC法）显示GFAP免疫阳性（GFAP-IR）星形胶质细胞。光镜下观察、拍照,对GFAP-IR细胞计数并换算成密度,测量GFAP-IR直径取平均值。老年猫初级视皮层灰质各层及白质内的GFAP-IR细胞密度比青年猫的显著升高（p〈0.001）。与青年猫相比,老年猫视皮层灰质和白质中GFAP-IR细胞的平均直径均比青年猫的显著增大（p〈0.0001）,且老年猫视皮层内GFAP阳性免疫反应较青年猫的明显增强。老年猫初级视皮层神经元功能衰退伴随着星形胶质细胞活动的增强,胶质细胞活动增强有助于神经元之间的信息交流,因而可能对衰老过程中神经元的功能衰退起补偿作用。     

中国荒漠的主要类型与经济开发

以植被为基础,结合考虑气候和土壤,划分中国荒漠类型时,可以看到,中国荒漠明显存在三种类型：半荒漠(草原化荒漠)、普通荒漠(典型荒漠)和极旱荒漠。它们各自集中连续地分布,形成亚带(亚地带),以东南—西北方向排列。最东南是半荒漠,向北依次是普通荒漠东南翼,极早荒漠,普通荒漠西北翼。在气候上半荒漠是半干旱(年降水量200一l00mm),普通荒漠是干旱(100—50mm),极旱荒漠是极端干旱(<50mm)。由于水分条件是荒漠地区决定一切生物生命活动和人类生产活动的限制因素,三类荒漠经济开发的可能性和特点各不相同。例如半荒漠可以飞播牧草固沙,在普通荒漠则十分困难,在极旱荒漠通常不可能。在普通荒漠的沙丘上植被可以发生自然丛生过程,在极旱荒漠的沙丘上连植被自然丛生过程也不能发生。但条件十分严酷的极旱荒漠,只要有水,由于有丰富的光热资源,农业可以取得良好收成。     

青年猫与老年猫初级听皮层GABA_A受体免疫表达的比较研究

目的对5只老年猫(12岁,3-3.5kg)与5只青年猫(2岁,3-3.5kg)初级听皮层(AI)γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)A受体神经元进行免疫表达比较研究,探索老年猫与青年猫初级听皮层(AI)GABAA受体年龄性变化及产生可影响的生理作用。方法运用免疫组织化学反应与免疫印迹相结合的方法对不同年龄组动物(AI)组织进行染色。光学显微镜下观察、拍照;免疫组织化学阳性反应示GABAA R-IR(GABAA receptor-immunoreaction)神经元形态、密度及分布;免疫印迹示GABAA受体蛋白含量变化。结果老年猫的AI区GABAA R-IR神经元密度比青年猫的GABAA R-IR下降了29.19%,阳性反应强度减弱了20.7%,老年猫阳性反应细胞占神经元总数百分比比青年猫的减少了5.32%;老年猫的GABAA受体蛋白表达量比青年猫的下降了23.16%。结论初级听皮层GABAA受体细胞及受体表达下调可能是老年个体听觉功能减退的重要原因。     

中昆仑山北坡及内部山原的植被类型

 中昆仑山西始乌鲁乌斯河,东迄安迪河,东西迤逦600余公里,平均海拔高度6000m。该区有野生种子植物52科,211属,398种。植物区系以种类成份单纯、地理成份复杂为特征。北坡中山带和高山带下部年降水量300—500mm,草原带发育完整,尤以中段的策勒山地草原发育最好。草原带以上高寒荒漠不存在,高寒草甸则有一定发育。中昆仑山北坡植被类型的垂直带谱是：1)山地荒漠,自山麓线多在2200—2500m,个别在3000m;2)山地荒漠草原在3000—3200m;3)山地真草原在3200—3600m;4)高寒草原在3600—3800m(阳坡上升到4200m以上);5)高寒草甸在3800—4200m;6)高山垫状植被仅见于东段山地和高寒草甸复合分布;7)高山流石坡稀疏植被在4200—5000m。中昆仑山内部山原极端寒冷干旱,多为砾漠所占据,高寒荒漠和高寒荒漠草原呈片状星散分布。     

Biomass allocation and productivity–richness relationship across four grassland types at the Qinghai Plateau

Aboveground biomass (AGB) and belowground biomass (BGB) allocation and productivity–richness relationship are controversial. Here, we assessed AGB and BGB allocation and the productivity–richness relationship at community level across four grassland types based on the biomass data collected from 80 sites across the Qinghai Plateau during 2011–2012. The reduced major axis regression and general linear models were used and showed that (a) the median values of AGB were significantly higher in alpine meadow than in other three grassland types; the ratio of root to shoot (R/S) was significantly higher in desert grassland (36.06) than intemperate grassland (16.60), alpine meadow (13.35), and meadow steppe (19.46). The temperate grassland had deeper root distribution than the other three grasslands, with about 91.45% roots distributed in the top 30 cm soil layer. (b) The slopes between log AGB and log BGB in the temperate grassland and meadow steppe were 1.09 and 1, respectively, whereas that in the desert grassland was 1.12, which was significantly different from the isometric allocation relationship. A competitive relationship between AGB and BGB was observed in the alpine meadow with a slope of ?1.83, indicating a trade‐off between AGB and BGB in the alpine meadow. (c) A positive productivity–richness relationship existed across the four grassland types, suggesting that the positive productivity–richness relationship might not be affected by the environmental factors at the plant location. Our results provide a new insight for biomass allocation and biodiversity–ecosystem functioning research.     

不同草原类型针茅根部内生真菌群落结构

为了解我国北方不同草原类型中针茅根部内生真菌的群落结构及多样性变化,从新疆、甘肃、内蒙古3省(区)选择了6种不同草原类型(亚高山草甸、高山草甸、戈壁、荒漠草原、典型草原和草甸草原),进行针茅根部组织内生真菌的研究.共分离得到针茅根部内生真菌213株,根据序列的相似性(以97%为阈值),共获得51个真菌分类操作单元(OTUs),覆盖了4门7纲23科27属.在门的水平上子囊菌门真菌为绝对优势菌群,占分离真菌总数的93.4%,在各草原类型中均有分布;6种草原类型中针茅根部内生真菌的优势属差别较大,仅子囊菌门的镰孢菌属为各草原类型共有优势属,占分离真菌总数的41.3%,亚高山草甸的微结节霉属、高山草甸的Saccharicola和短梗霉属、戈壁的弯孢属和根霉属以及草甸草原的木霉属,为各草原类型中针茅根部内生真菌的优势属.高山草甸针茅根部内生真菌群落覆盖的门和属最多,Margalef丰富度指数和香农多样性指数最高,均匀度指数仅次于荒漠草原;而荒漠草原的Margalef丰富度指数最低,典型草原的多样性指数和均匀度指数最低.高山草甸和荒漠草原的内生真菌群落结构与其他草原类型之间的相似性系数都较低,分别为0.12～0.25和0.13～0.22,其他几种草原类型之间相似性相对较高,尤其是典型草原和草甸草原之间相似性系数为0.60.冗余分析(RDA)表明,海拔和纬度是影响6种草原类型中针茅根部内生真菌群落结构变化的主要环境因子.     

The microbially mediated soil organic carbon loss under degenerative succession in an alpine meadow

Land‐cover change has long been recognized as having marked effect on the amount of soil organic carbon (SOC). However, the microbially mediated processes and mechanisms on SOC are still unclear. In this study, the soil samples in a degenerative succession from alpine meadow to alpine steppe meadow in the Qinghai–Tibetan Plateau were analysed using high‐throughput technologies, including Illumina sequencing and geochip functional gene arrays. The soil microbial community structure and diversity were significantly (p < .05) different between alpine meadow and alpine steppe meadow; the microbial ɑ‐diversity in alpine steppe meadow was significantly (p < .01) higher than in alpine meadow. Molecular ecological network analysis indicated that the microbial community structure in alpine steppe meadow was more complex and tighter than in the alpine meadow. The relative abundance of soil microbial labile carbon degradation genes (e.g., pectin and hemicellulose) was significantly higher in alpine steppe meadow than in alpine meadow, but the relative abundance of soil recalcitrant carbon degradation genes (e.g., chitin and lignin) showed the opposite tendency. The Biolog Ecoplate experiment showed that microbially mediated soil carbon utilization was more active in alpine steppe meadow than in alpine meadow. Consequently, more soil labile carbon might be decomposed in alpine steppe meadow than in alpine meadow. Therefore, the degenerative succession of alpine meadow because of climate change or anthropogenic activities would most likely decrease SOC and nutrients medicated by changing soil microbial community structure and their functional potentials for carbon decomposition.     

青藏高原高寒草甸和荒漠碳交换特征及其气象影响机制

以青藏高原玛沁地区高寒草甸和沱沱河地区高寒荒漠草原为观测研究站,利用涡动协方差技术获取高寒生态系统水平上的CO₂通量以及水和能量通量,通过REddyProc、随机森林(Random Forest, RF)进行了数据后处理,探究了不同下垫面典型环境因子对净生态系统CO₂交换量(Net Ecosystem Exchange, NEE)的影响机制。结果表明：1)玛沁高寒草甸在6—7月以吸收为主,表现为碳汇,吸收峰值出现在11:00—12:00(北京时,下同)之间,而在3、4、5、8月以排放为主,表现为碳源,排放峰值出现在21:00—23:00之间;沱沱河高寒荒漠在3—8月以吸收为主,表现为净碳汇,吸收峰值出现在13:00—14:00之间;整个生长季前后(3—8月),玛沁和沱沱河的累计NEE分别为79.50 g C/m²和79.24 g C/m²,都表现为碳汇。2)不同尺度不同下垫面,气象因子对NEE的重要程度不同,小时尺度上,高寒草甸辐射对NEE的重要性最大,高寒荒漠草原蒸散发对NEE的重要性最大;日尺度...     

藏北高原典型植被样区物候变化及其对气候变化的响应

植被物候作为陆地生态系统对气候变化的响应和反馈的重要指示,已成为区域或全球生态环境领域研究的热点。基于非对称高斯拟合方法重建了2001—2010年MODIS EVI时间序列影像,利用动态阈值法提取藏北高原植被覆盖2001—2010年每年关键物候参数。选取研究区内东部高寒灌丛草甸、中部高寒草甸及西部高寒草原和高寒荒漠4种典型植被类型,并结合附近的4个气象台站气候资料,分析典型植被物候在近10a对关键气候因子的响应特征。研究结果表明:(1)4种不同典型植被的物候特征(EVImax降低、返青期延后和生长季长度缩短)均表现出高寒灌丛草甸→高寒草甸→高寒草原→高寒荒漠草原的过渡;(2)藏北高原近10a的年平均气温及春、夏、冬三个季度的平均气温均呈显著升高的趋势,升温幅度在0.8—3.9℃/10a,降水减少趋势不显著,在这种水热条件下典型植被均表现出返青提前(7.2—15.5d/10a)、生长季延长(8.4—19.2d/10a)的趋势,而枯黄出现时间为年际间自然波动;(3)高寒灌丛草甸EVImax主要受春季降水量和气温影响,且降水的影响程度大于气温;对高寒草甸植被而言,春、夏季的气温和降水均有较大的影响;而高寒草原和高寒荒漠草原主要受夏季平均气温和降水量影响;(4)高寒灌丛草甸的返青时间主要受前一年秋季降水量的影响,相关系数达-0.579;而高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠草原主要受春季平均气温影响,高寒荒漠草原的特征最为明显(r=-0.559)。     

青海湖地区植被演变趋势的研究

青海湖地区作为祁连山系中段南麓的一个大型山间盆地,是一个独具特色的地区。这里的以草原为基带及其周围山地的高寒灌丛和高寒草甸垂直系列,有其自身的特点和发展趋势。随着整个青藏高原的强烈隆升,本区植被也具有一系列的明显变化。大片森林趋于消退,仅残存有少数适应高寒生境的树种;温性植被类型局限于海拔较低处,而高寒植被类型相对分布较广。分析表明,青海湖地区的整体植被景观有向寒旱生境方向发展的演变趋势。本区植被出现上述演变趋势的主要原因在于该地区生境因抬升而趋于寒旱的过程中,植物种对其生境变化表现出不同的忍耐性和适应性所致。     

海北高寒草甸生态系统研究定位站没有发现C4植物--来自于稳定性碳同位素的证据

通过对海北高寒草甸生态系统研究站25个科、70个属、102种植物叶片的稳定性碳同位素的测定,以确定植物群落的光合型.结果表明,所测定的102种植物的稳定性碳同位素比值(δ13C)介于-28.24‰和-24.84‰之间,说明这102种植物均属于C3植物,无C4植物或CAM植物.植物这种光合型的分布与该生态系统中的环境因子密切相关,是低温、强辐射等环境因素长期作用的结果,也反映了植物对这种特殊环境的适应.     

Simulated distribution of vegetation types in response to climate change on the Tibetan Plateau

Abstract. Questions: What is the relationship between alpine vegetation patterns and climate? And how do alpine vegetation patterns respond to climate changes? Location: Tibetan Plateau, southwestern China. The total area is 2500000 km² with an average altitude over 4000 m. Methods: The geographic distribution of vegetation types on the Tibetan Plateau was simulated based on climatology using a small set of plant functional types (PFTs) embedded in the biogeochemistry‐biography model BIOME4. The paleoclimate for the early Holocene was used to explore the possibility of simulating past vegetation patterns. Changes in vegetation patterns were simulated assuming continuous exponential increase in atmospheric CO concentration, based on a transient ocean‐atmosphere simulation including sulfate aerosol effects during the 21st century. Results: Forest, shrub steppe, alpine steppe and alpine meadow extended while no desert vegetation developed under the warmer and humid climate of the early Holocene. In the future climate scenario, the simulated tree line is farther north in most sectors than at present. There are also major northward shifts of alpine meadows and a reduction in shrub‐dominated montane steppe. The boundary between montane desert and alpine desert will be farther to the south than today. The area of alpine desert would decrease, that of montane desert would increase. Conclusions: The outline of changes in vegetation distribution was captured with the simulation. Increased CO2 concentration would potentially lead to big changes in alpine ecosystems.     

新疆阿勒泰地区草地类型特征及其分类经营

草地退化已严重制约着阿勒泰地区畜牧业的健康发展．通过分析不同草地类型的群落特征、生态服务价值、功能多样性和主导性,提出了阿勒泰地区草地资源分类经营的模式和策略．研究表明,生态功能区面积为164．66×10^4hm^2,占草地面积的16．73％,草地类型主要有高寒草甸和草原、沼泽、山地荒漠草原、山地草原化荒漠和部分平原荒漠,经营策略为禁牧和封育;经济功能区面积为116．33×10^4hm^2,占草地面积的11．82％,主要草地类型有山地草甸、低地草甸和草甸草原,经营策略为通过施肥、灌溉等手段,集约化管理,提高单位面积产值;混合功能区的面积为703．21×10^4hm^2,占草地总面积的71．45％,草地类型主要有山地草原、平原荒漠草原和大部分平原荒漠,经营策略是以草定畜,合理轮牧．