高寒生态脆弱区农户的气候变化适应策略评价——以甘南高原为例

气候变化加剧了高寒生态脆弱区农户的生计脆弱性,为应对气候变化,农户已采取了各种响应措施,当前急需评估农户所采取适应策略的效果,以便选择更有效的适应策略。以甘南高原为研究区,基于入户调查数据分析了农户所采取适应策略的特征,采用模糊综合评价法分析现行适应策略的效果,并利用多准则决策模型确定了最优的气候变化适应策略。结果显示:(1)甘南高原农户多采取组合型策略应对气候变化,尤以调整+扩张型策略为主;(2)甘南高原农户所采取气候变化适应策略的效果较好,效益指数为3.43。其中,农区农户的适应策略效果最好、半农半牧区次之、纯牧区最差;(3)甘南高原不同区域农户筛选的最优策略存在差异。其中,纯牧区和半农半牧区农户筛选的最优策略为调整农牧业结构,而农区农户为完善农牧业基础设施。最后,提出了提高农户适应策略效果的对策建议及未来研究中需进一步关注的问题。     

同种雄性竞争对手的存在对星豹蛛雄蛛求偶和交配行为的影响

越来越多的研究发现,雄性产生精子(精液)也需付出代价。雄性除了依据配偶质量和竞争对手的竞争强度适应性调整生殖投入外,雄性在求偶和交配行为上也相应产生适应性反应,求偶和交配行为具有可塑性。目前雄性求偶和交配行为可塑性研究主要集中于雌性多次交配的类群中,在雌性单次交配的类群中研究甚少。以雌蛛一生只交配一次而雄蛛可多次交配的星豹蛛为研究对象,比较:(1)前一雄性拖丝上信息物质对后续雄蛛求偶和交配行为的影响,(2)雌雄不同性比对雄蛛求偶和交配行为的影响。研究结果表明,星豹蛛前一雄蛛拖丝上的信息物质对后续雄蛛求偶潜伏期、求偶持续时间和交配持续时间都没有显著影响,但前一雄蛛拖丝上的信息物质对后续雄蛛求偶强度有显著抑制作用。同时,性比对星豹蛛雄蛛求偶和交配行为都没有显著影响。可见,星豹蛛雄蛛对同种雄性拖丝上的化学信息可产生求偶行为的适应性调整,而对性比不产生适应性反应。     

天山林区六种灌木生物量的建模及其器官分配的适应性

灌木全株生物量估算模型的构建仍存在一定困难,对灌木生物量在器官分配上所体现的适应性研究也不够充分。以天山林区6种常见灌木为研究对象,在天山的东段、中段、西段林区分别设置样地进行群落调查,由此以全株收获法取得6种常见灌木若干标准株的全株、根、枝、叶及各径级根的生物量,将D~2H(地径平方与高度的乘积)与V(冠幅面积与高度的乘积)分别选为估测模型的自变量,通过回归分析法建立了各种灌木全株生物量的最优估算模型,然后比较了此6种灌木全株生物量在营养器官上分配差异以及根系生物量在径级上的分配差异。结果表明:(1)天山林区6种常见灌木中,小檗(Berberis heteropoda Schrenk)、忍冬(Lonicera hispida Pall.ex Roem.et Schuet.)、栒子(Cotoneaster melanocarpus Lodd.)的全株生物量约为8.48—9.01 kg,蔷薇(Rosa spinosissima L.)、绣线菊(Spiraea hypericifolia L.)、方枝柏(Juniperus pseudosabina Fisch.et Mey.)的全株生物量约为2.71—3.20 kg;(2)蔷薇、绣线菊、栒子的全株生物量最优估测模型是以V为自变量的函数,小檗、忍冬、方枝柏的全株生物量最优估测模型是以D~2H为自变量的函数,各模型R~2值均在0.850以上,且在P0.05水平上达到显著,模型模拟结果达到了较高的准确度;(3)6种灌木全株生物量在根、枝上的分配比重差异不显著,仅在叶上的分配比重有差异(P0.05);根系生物量在径级上的分配均呈现随根系径级下降而减少的规律,6种灌木在径级大于2 mm根上的分配比重存在差异(P0.05,径级大于20 mm根为P0.01水平);(4)6种灌木全株生物量在营养器官上的分配差异以及根系生物量在径级上的分配差异均体现了各物种对其生境选择的适应策略。     

动物分散贮食行为对植物种群更新的影响

分散贮食是许多动物取食行为策略的重要组成部分。对以植物种子为主要贮食对象的动物来说,种子内营养物质含量、种子大小以及种子内次生化合物的含量等因素都直接影响动物的贮食行为。动物偏爱贮藏个体较大的种子,大种子多被搬运并分散贮藏在远离种源的地方,而小种子则多被就地取食,以补充动物贮食过程中的能量消耗。贮食动物主要通过空间记忆、特殊路线以及贮藏点周围的直接线索等途径重新获取贮藏点内食物。在重取过程中,一些贮藏点被遗忘,其中的种子成为植物种群更新的潜在种子库。因此,分散贮食动物不仅是种子捕食者,还是种子传播者,它们对植物种子的捕食、搬运和贮藏,影响了植物种子的存活和幼苗的建成,从而在一定程度上影响植物种群的更新、分布。植物种群为了促进种子的传播,在进化过程中逐渐形成了形式多样的适应性策略,降低种子的直接被捕食率,提高种子的被贮藏率。研究动物分散贮食行为对植物种群更新的影响,将有助于理解贮食动物与植物之间的互惠关系,从而认识贮食动物种群在生态系统中的作用,为生物多样性的保护提供科学依据。     

遮阴和干旱对荩草生理代谢及抗性系统影响的协同作用

引进草种在亚热带边坡草坪上常遭遇遮阴和干旱,造成草坪退化甚至死亡。以具有边坡草坪开发价值的本土植物野生荩草为材料,设置5种遮阴度和4种干旱度交互形成20种协同处理,研究遮阴和干旱对荩草生理代谢及抗性系统影响的协同作用。结果表明,荩草具有极强的耐阴和抗旱潜力,可通过光合策略、代谢策略、抗性策略使植株逐步适应或应对生境胁迫,在重度遮阴或干旱下仍可存活。遮阴或干旱对荩草光合作用、物质代谢、抗氧化酶系统和细胞膜完整性有极显著影响。遮阴和干旱对荩草光合指标、代谢指标、抗性指标和受伤害指标有显著协同作用。Pn主要受遮阴影响,Gs主要受干旱影响,适度遮阴和干旱协同处理可提高荩草光合能力。干旱对荩草物质代谢的影响大于遮阴,氮代谢比糖代谢和呼吸作用受干旱或遮阴的影响更大,适度遮阴和干旱协同作用可改变荩草代谢水平。遮阴、干旱对抗氧化酶活性的影响不同,遮阴和干旱对POD有显著协同作用,对SOD和CAT有极显著协同影响,适度遮阴和干旱协同作用可提高荩草抗氧化酶活性。遮阴、干旱对细胞膜伤害性物质的含量影响不同,遮阴和干旱对SP含量无协同作用,对Pro、H_2O_2和MDA含量有显著协同作用,协同作用增加了荩草细胞膜受伤害的风险。遮阴和干旱对生理代谢及抗性系统影响的协同作用,提高了荩草的抗逆潜力和生态适应能力。     

基于生物生态因子分析的长序榆保护策略

长序榆是我国二级重点保护的濒危植物,对研究榆属、榆科植物的系统发生有重要意义,并且具有潜在的经济价值。研究长序榆的生境特点,对该种的引种、科学保护有重大意义,通过对分布在我国的长序榆近两年的踏查发现,长序榆主要集中在我国的安徽、浙江、江西和福建等省,长序榆生境已经严重片段化,自然干扰和人为干扰是造成其濒临灭绝的主要原因。长序榆多分布在海拔600—900 m的阳坡或半阳坡上,其中最大的种群分布在浙江开化和遂昌,分布区的特殊地势使其成为长序榆的冰期避难所。对18项生物学、生态学指标的主成分分析结果表明,影响长序榆生存的主要环境因子是:光照、土壤养分、坡向和海拔。对浙江松阳、江西武宁和福建南平数量极少的种群需优先进行迁地保护,积极引种栽培;而对于安徽歙县、浙江临安、开化和遂昌等大种群分布区,应该扩大核心保护区面积,避免人为破坏。     

人工群落中苗期紫茎泽兰的化感作用和对光环境的适应

在有、无活性炭的条件下分别构建紫茎泽兰（Ageratinaa denophora）与4种受体植物——飞机草（Chromolaena odorata）、鬼针草（Bidenspilosa）、胜红蓟（Ageratum conyzoides）和兰花菊三七（Gynura sp.）混种的人工群落,研究了群落中紫茎泽兰的化感作用和对群落光环境的适应,探讨了化感作用和光适应特性与其入侵性的关系。结果表明,活性炭处理对4种受体植物的生长、生理特性影响不显著,说明苗期紫茎泽兰化感作用不明显,推测入侵初期化感作用不是紫茎泽兰排挤本地种的主要原因。4种受体植物可以通过化感作用对紫茎泽兰产生某些影响,但群落的光环境对其影响更大。紫茎泽兰能很好地适应群落中不同的光环境。苗期紫茎泽兰处于群落下层,叶片受光指数低,此时它能长期忍耐并缓慢生长;随着叶片受光指数的升高,其最大净光合速率、超氧化物歧化酶活性、叶绿素a／b比、总生物量、总叶面积、地茎、叶片数和分支数升高,比叶面积和比茎长降低,这有利于它维持叶片能量平衡并导致对邻近植物的严重遮荫。紫茎泽兰强的光适应能力、强光下对其它物种的遮荫效应与其入侵性密切相关。     

热驯化对鼎突多刺蚁热适应和运动行为的影响

为比较恒温和变温驯化对鼎突多刺蚁（Polyrhachis vicina Roger）热适应和运动行为的影响,将鼎突多翅蚁分别在15℃恒温和13.4～21.6℃变温下进行驯化,定量分析两种驯化温度对鼎突多翅蚁热适应和运动行为的影响.结果表明,恒温和变温驯化对鼎突多刺蚁的最适温度、逃避高温、运动中的停顿频率、疾跑速度、最大持续运动距离均有显著影响（p＜0.01）,而对逃避低温的影响不显著（p=0.343）;变温驯化后鼎突多刺蚁的最适温度仅有一个峰值,这不符合最适性模型的预测;恒温和变温驯化下鼎突多刺蚁的疾跑速度与最大持续运动距离都呈显著的正相关（分别为p=0.017和p＜0.001）,且经过变温驯化的鼎突多刺蚁的运动能力明显强于恒温驯化下个体的运动能力.     

濒危物种金斑喙凤蝶的行为特征及其对生境的适应性

金斑喙凤蝶(Teinopalpus aureus)1985年被IUCN列为红色名录种,1989年被我国列为一级保护种,此后便日益受到人们关注,然而,至今为止对其野外生存、行为及生境适应等认识仍很模糊。在广西金秀县大瑶山设定4个研究区域,以线路调查法计数成虫与幼期个体数,定点跟踪观察法记录成虫交配行为、产卵行为、幼虫取食行为等。结果显示:金斑喙凤蝶主要在湿季(4—10月底,月降水量>50 mm)生长、发育与繁殖后代。金斑喙凤蝶在行为上表现出对温度的主动选择性,幼虫在17—24℃时取食行为活跃,雄蝶在19—26℃时山顶行为活跃,均表现出中温选择性;然而,雌蝶多选择在正午时刻产卵,期间温度为27—30℃,表现出高温选择性。雄蝶活动对生境地形表现出主动选择性,(87.34±7.58)%(n=339)的雄蝶选择飞向山顶,他们每日上午6:00至11:00在山顶聚集,绕圈飞行或停息,而以山顶停息为主,占山顶活动时间的(77.87±19.32)%。雄蝶通常停息在山顶的高枝位叶片上或山顶周缘的叶片上,以便迅速发现并拦截飞经的雌蝶,获得交配机会。因而,金斑喙凤蝶在交配策略上主要采取雄蝶等候的方式。停息期间,雄蝶表现出明显的占区行为,首先停息在某一区域的雄蝶在领域权竞争中通常都是最后的胜利者,赢得领域,获得更多交配机会。野外观察发现,金斑喙凤蝶的天敌种类较多,野外存活率偏低,最后羽化率仅为38.9%(n=20)。对于存活个体而言,他们已明显进化形成一套复杂的防御体系,主要包括由保护色、颜色拟态、形状拟态等组建的初级防御体系和由眼斑展示、身体晃动、Y-腺伸出等组建的次级防御体系。另外,老熟幼虫多选择在林下层的灌木丛或竹丛的隐蔽枝条上化蛹,化蛹高度为(1.82±1.58)m(n=20),这种对化蛹场所的主动选择行为可提高其蛹期的防御能力。研究结果说明,在自然选择作用下,金斑喙凤蝶对其阔叶林生境的适应性行为特征非常明显,然而,生境破坏(砍伐等)或人类强度干扰(林下层垦殖等)将使这些适应性行为失效,并威胁到该珍稀蝴蝶种群的繁衍生息,甚至导致局部灭绝的发生。     

四川画眉亚科鸟类对环境气温的适应分歧

东南亚及中国大陆南部的区系成分,有66.7——84.6舜的物种可以生活在夏季的气温条件下,只有19.0—30.8%的物种可以生活在严冬的气温条件下。川滇及喜马拉雅山地及华北的区系成分的生活环境全都不含夏季,有52.4—100%的物种可以生活在严冬的气温条件下。从地貌演变资料看来,分布在高海拔地带的川滇及喜马拉雅山地区系成分的耐寒性状,至少有一部分是就地起源的、是后来产生的。