植物细根和丛枝菌根(AM)真菌的养分觅食策略直接影响植物的生产力与碳汇能力,是森林生态系统稳定性的关键影响因素.养分觅食精度是养分觅食策略的重要方面,指植物将其根系、菌丝精准地部署到养分相对丰富斑块中的能力.然而,目前对内生菌根树种细根和菌根菌丝觅食精度间的权衡关系,以及细根形态能否较好地预测觅食精度仍存在争议.该研究对中亚热带天然常绿阔叶林内17个AM树种进行野外原位根袋磷添加实验,以模拟土壤中磷养分斑块.施加磷肥4个月后,对对照组和磷添加组的细根进行形态扫描和分析,采用膜过滤法提取土壤中的菌丝并用电子显微镜观测,筛选中部无隔膜且易于染色的菌丝作为AM内生菌根菌丝,计算其长度.在此基础上,计算根长觅食精度和菌丝觅食精度,以研究亚热带AM树种的根长觅食精度与菌丝觅食精度间的权衡及其与细根形态间的相关关系.主要结果有:(1)AM树种根长觅食精度与菌丝觅食精度间相互独立;(2)细根组织密度与根长觅食精度呈显著正相关关系;(3)细根直径与菌丝觅食精度呈显著负相关关系,比根长与菌丝觅食精度呈显著正相关关系.该研究结果有助于理解亚热带常绿阔叶林AM树种根系养分觅食策略,表明细根形态等易观测指标可用于评估AM树种细根养分觅食精度.

通过林木根系研究中不同吸收根的判定标准下根系空间分布特征的差异对比,阐明根系分级标准对吸收根空间分布格局的影响,提升根系研究精度,明确林木根系有效"觅食"区域.在7年生毛白杨林分中于5株样树周围挖取780个土柱,选取根系形态指标:根系平均直径(RD)、根系表面积密度(RAD)、根长密度(RLD)和根系体积密度(RVD)研究其垂向与径向的分布动态,并分析不同吸收根判定标准对毛白杨细根空间分布以及各形态指标的影响.结果表明:选取2 mm作为吸收根判定标准确实会导致运输根被误判为吸收根,但其空间分布特征仍能反映吸收根的真实空间分布格局.而且在该判定标准下,判定标准对于实际的细根形态和空间分布情况是否会产生的影响由于监测指标的不同以及研究位置的变化而不同.其中RAD、RLD和RVD的空间分布特征基本相同,但RVD的差值比例远高于其他指标,且深土层的差值比例普遍高于浅土层.因此,以2 mm为吸收根判定标准时,选取RLD和RAD更能准确反映吸收根的真实空间分布格局,且该标准更适用于在进行相对较浅的土层中开展研究,采用2 mm为阈值划分吸收根研究细根垂直分布特征时建议以各形态指标在各个土层所占比例来进行描述.本研究仅针对毛白杨开展,研究结果在不同树种间是否存在普适性仍有待后续开展类似研究进一步验证.

动物性食物是满足繁殖期大鸨(Otis tarda)能量和营养需求的重要来源,然而由于传统食性分析手段的局限性,大鸨繁殖期的动物性食物组成目前还不清楚,不同繁殖地大鸨的食性差异还有待研究.高通量测序应用于食性分析,具有工作量小、数据量大和分类精度高的优点.基于粪便取样,利用高通量测序技术,对内蒙古图牧吉国家级自然保护区靠山核心区和马鞍山片区繁殖期大鸨的动物性食物种类和组成进行分析,并比较食物多样性的空间差异.物种累计曲线表明,研究中的最小采样强度(n=11)能够使MOTUs的检测限达到平台期.在24份大鸨粪便中,共发现29种不同动物性食物的DNA序列,均来源于无脊椎动物,以节肢动物门的鞘翅目占比最高(44.83％).按照科水平分类,以金龟科占比最高(24.14％),其次为蝗科(13.79％)、芫菁科(10.34％)和蓟马科(6.89％).马鞍山片区大鸨对食物的取食频率和粪便中被检测到其所取食食物种数均显著高于靠山核心区,食物多样性也显著高于后者,大鸨食性表现出一定空间差异.本研究为深入研究大鸨食性与栖息地选择的关系,以及了解大鸨繁殖期的觅食对策奠定了基础,为保护部门有效保护和恢复大鸨栖息地提供了食性水平的参考依据,同时为分子食性分析方法用于其他动物的觅食生态学研究提供了示范.

生境适宜性评价是保护和管理濒危物种的重要途径.已有研究中用于物种生境适宜性评价的环境变量数据多存在分辨率低精度不高的问题,在研究小尺度物种生境适宜性时误差较大.为解决这一问题,本文根据黑颈鹤的出现点数据与光学、雷达遥感数据及地形辅助数据得出栖息地与觅食地特征,利用最大熵(MaxEnt)模型对草海越冬黑颈鹤细尺度的生境适宜性进行评价.结果显示:(1)运用多源遥感和地形辅助数据生成的环境变量结合MaxEnt预测黑颈鹤的栖息地与觅食地效果都较为优秀,两者受使用者工作特征曲线下的面积值(AUC)值均大于0.94;(2)距耕地距离、距水域距离、水深及距建筑距离是影响黑颈鹤栖息地主要环境因子,而影响觅食地分布的主要环境因子则是距耕地距离、优势植被、距建筑物距离和水深.(3)草海自然保护区黑颈鹤栖息地与觅食地的最适宜区和次适宜区面积较小,栖息地与觅食地最、次适宜区总和分别为6.404km2与12.644 km2,占比仅为研究区的6.43％和12.69％.通过调查发现,当前自然保护区的人为干扰源主要是游客和当地的居民,潜在地威胁着黑颈鹤的栖息地和觅食地.因此,为了避免保护区黑颈鹤栖息地与觅食地的退化,提出在保护区划定指定的观鸟和拍摄地,增强游客和当地居民保护意识,禁止游客私自进入栖息地等建议,以期促进自然保护区黑颈鹤栖息地、觅食地和湿地的保护.