藏原羚是青藏高原特有的珍稀有蹄类动物,广泛分布于三江源地区.预测三江源地区藏原羚的生境适宜性季节变化,了解环境变量的改变对藏原羚栖息地利用的影响,有利于制定对应的保护对策,也有助于了解藏原羚的生态位特征.本研究基于同一年冬季(2019年1月)和夏季(2019年8月)两次相同调查路线下藏原羚野外出现点,结合选取的8个环境变量,采用最大熵模型预测三江源地区藏原羚冬、夏季的生境适宜性和分布格局的差异,并通过环境响应曲线探讨环境变量对分布格局的影响.结果表明:冬、夏季,研究区藏原羚的适宜生境的接收者操作特征曲线下的面积平均值分别为0.901±0.023和0.882±0.024,拟合精度良好;三江源地区藏原羚冬、夏季适宜生境总面积分别为6.83×104、9.78×104 km2,夏季适宜生境面积比冬季明显增加,有向长江源园区以南及黄河源园区方向扩散的趋势.冬、夏季的生境适宜性都呈现出以三江源国家公园为中心、分布概率由中心的高值向周边逐渐递减的模式.季均温、海拔、人口密度和坡度是影响冬、夏季藏原羚分布的主导环境变量.与冬季相比,在气温明显升高的夏季,藏原羚适宜生境向海拔5000 m以上的地区和坡度小于25°的地区扩散,同时,夏季人类活动范围扩大侵占了藏原羚的适宜栖息地.

肺表面活性物质有助于维持肺泡结构,促进呼吸作用和对氧的吸收及利用,磷脂酰胆碱为肺表面活性物质磷脂主要成分.为进一步研究高原动物对低氧环境的适应机制,本文以青藏高原特有物种高原鼢鼠(Eospalax baileyi)和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)为研究对象,应用生物信息学方法对编码磷脂酰胆碱合成途径中关键酶胆碱激酶基因Chok-α和Chok-β、磷酸胆碱胞苷转移酶基因Pcyt-α和Pcyt-β以及胆碱磷酸转移酶基因Cpt的序列进行进化分析,并以SD大鼠(Rattus norvegicus)为对照,测定了这些基因在肺组织中的mRNA表达水平.生物信息学结果表明,Chok-α、Chok-β、Pcyt-α、Pcyt-β和Cpt基因序列高原鼢鼠与以色列鼹鼠(Nannospalax galili)的同源性最高,高原鼠兔与北美鼠兔(O.princeps)的同源性最高,均高达90％以上;高原鼢鼠Cpt与以色列鼹鼠,高原鼠兔Chok-β、Pcyt-β和Cpt与北美鼠兔有平行进化位点.选择压力分析表明,高原鼢鼠Chok-α亚基第4位的赖氨酸、第5位点的苯丙氨酸和第10位的谷氨酸,高原鼠兔Chok-β亚基第4位蛋氨酸,高原鼢鼠Cpt第163位谷氨酸,这些位点均存在显著差异(P＜0.05);SIFT评估结果发现,高原鼠兔的Chok-β亚基中第212位氨基酸变异位点和Pcyt-β亚基第18位氨基酸变异位点对其功能有显著影响(P＜0.05).mRNA表达水平分析结果表明,高原鼢鼠Chok-α和Chok-βmRNA表达水平均显著高于高原鼠兔与SD大鼠(P＜0.01),高原鼠兔Chok-β mRNA表达水平显著高于SD大鼠(P＜0.05);SD大鼠Pcyt-α、Pcyt-β和Cpt mRNA表达水平显著高于高原鼠兔和高原鼢鼠(P＜0.01),而高原鼠兔与高原鼢鼠间无差异(P＞0.05).以上结果表明,与SD大鼠相比,高原鼢鼠和高原鼠兔磷脂酰胆碱合成途径中关键酶氨基酸变异和基因表达水平的差异以及两种高原动物的生理适应,更利于它们在高寒低氧的独特环境中获取氧并利用氧,从而促进呼吸作用,以加强能量代谢并适应低氧环境.

目的:观察青海省青藏高原喜马拉雅旱獭分离的布鲁氏菌的多位点可变数目串联重复序列分析（multiple locus variable-number tandem repeat analysis，MLVA）分型，探讨其与既往青海省布鲁氏菌分离菌株间的亲缘关系。方法:2019年3月至2020年10月，采集青海省青藏高原喜马拉雅旱獭全血样本，对虎红平板凝集试验（rose bengal test，RBT）布鲁氏菌抗体阳性样本进行病原体分离培养，采用传统生物学方法和分子生物学方法（BCSP31-PCR和AMOS-PCR方法）进行菌株鉴定。同时，应用MLVA方法对分离菌株进行基因分型，并结合既往青海省不同宿主分离的70株布鲁氏菌的基因型，应用聚类分析方法探讨菌株间的亲缘关系。结果:共采集青藏高原喜马拉雅旱獭全血样本1 466份，从其中64份RBT阳性样本中分离培养出2株布鲁氏菌，分别命名为QH2013054、QH2013062，经传统生物学和分子生物学方法鉴定为羊种布鲁氏菌生物Ⅲ型。MLVA分型结果显示，QH2013054与QH2013062菌株在Bru16位点有差异，为不同的MLVA基因型。聚类分析结果显示，QH2013054菌株与7株菌株具有相同的MLVA基因型，其中6株来自共和县同一个家庭的3名农民和3只羊，1株来自门源回族自治县农民；QH2013062菌株与4株菌株具有相同的MLVA基因型，其中3株来自门源回族自治县的3名农民，1株来自互助土族自治县农民。结论:从青海省青藏高原喜马拉雅旱獭中分离的布鲁氏菌与在本省人、羊中分离的部分布鲁氏菌具有相同的MLVA基因型，推测宿主人、羊、青藏高原喜马拉雅旱獭可能具有共同的传染源。

目的:探讨青藏高原鼠疫自然疫源地鼠疫菌规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR）的基因型及其地区分布。方法:选取青海省地方病预防控制所保存的1954-2011年在不同地区宿主、媒介体内分离的1 004株鼠疫菌作为实验对象，采用传统的苯酚-氯仿混合抽提法提取鼠疫菌DNA。分别对3个CRISPR位点（YPa、YPb和YPc）进行PCR扩增、测序，将所测得CRISPR序列与文献最新报道的CRISPRDictionary数据库进行检索比对，以鉴定间区序列（spacer）；对CRISPR各位点新发现的spacer，在美国国家生物技术信息中心（NCBI）数据库进行Blast序列比对，推测基因序列来源。根据CRISPR spacer阵列的多态性对青藏高原鼠疫菌进行基因分型。结果:1 004株鼠疫菌共发现53种spacer，其中新发现6种，分别为a105、a106、a107、b51、b52、c14；1 004株鼠疫菌被分成44个不同的CRISPR基因型，10大类群，新发现基因型15种，喜马拉雅旱獭鼠疫自然疫源地鼠疫菌CRISPR基因型以G26-a1′、G7、G22、G24-a1′、G22-a1′、G9、G26-a1′a60型为主，青海田鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌CRISPR基因型为G37-a6′型。结论:青藏高原鼠疫自然疫源地鼠疫菌CRISPR基因型具有高度多样性，且地区分布特征显著。

目的:了解青藏高原鼠疫自然疫源地鼠疫耶尔森菌（简称鼠疫菌）的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）种群结构及地区分布特征。方法:选取1954 - 2020年分离自青藏高原鼠疫自然疫源地的319株代表性鼠疫菌，利用全基因组测序技术，比对全球鼠疫菌系统发育树纳入的2 298个SNP位点；并采用MEGA 6.0软件对319株青藏高原鼠疫菌构建系统发育树，确定该疫源地鼠疫菌的SNP种群结构，描述其地区分布特征。结果:青藏高原鼠疫自然疫源地分离的319株鼠疫菌分布在5个分支中，分别为1.IN、2.ANT、3.ANT、0.PE和2.MED。1.IN分支包含209株（65.52%，209/319）菌株，为青海省鼠疫菌的优势种群，占90.51%（143/158）；2.ANT分支包含83株（26.02%，83/319）菌株，为西藏自治区鼠疫菌的优势种群，占67.24%（78/116）；3.ANT、0.PE、2.MED分支分别包含12（3.76%，12/319）、9（2.82%，9/319）、6株（1.88%，6/319）菌株，散在分布于青藏高原范围内青海省、甘肃省、四川省、西藏自治区、新疆维吾尔自治区。结论:青藏高原鼠疫自然疫源地鼠疫菌的SNP种群结构较为丰富，菌株分布在1.IN、2.ANT、3.ANT、0.PE和2.MED 5个分支，总体呈现特定地区分布特征。

为了查明高寒地区建植一年生禾本科人工草地的土壤节肢动物群落动态,2019年4月在青藏高原东缘红原县境内建植了黑麦草和燕麦两种一年生单播人工草地,并以天然草地为对照.2019-2022年每年9月下旬对土壤节肢动物群落、植物群落和土壤理化性质开展观测.结果表明:1)土壤节肢动物的群落组成结构在3种草地及年际间差异显著;2)土壤节肢动物密度、类群数、Shannon指数和均匀度指数在3种草地间差异不显著;3)随着年限增加,3种草地的土壤节肢动物密度显著波动;黑麦草和燕麦草地土壤节肢动物类群数和Shannon指数显著降低,均匀度指数仅在第4年显著降低;天然草地的Shannon指数呈显著波动,均匀度指数无明显变化;4)草地的地上和地下生物量、土壤全磷、全钾、有效氮含量是影响土壤节肢动物群落的主要因子.研究表明,在高寒地区种植一年生禾本科牧草对土壤节肢动物群落的组成结构有显著影响,对密度及多样性指数影响不显著;种植年限对群落组成结构、密度和多样性指数影响显著.

麝类驯养是濒危马麝(Moschus chrysogaster)迁地保育及保障药用麝香安全的重要方式,其前提和基础是深入了解制约迁地保育马麝繁殖成效的关键因素及与社会性和社会网络特征的关系.于2022年7月1日-8月31日期间,采用焦点取样和所有事件记录法对位于青藏高原东北缘的甘肃平凉马麝繁育中心的21头成年雌麝进行了社会性行为取样,辅以同期粪样类固醇代谢物水平检测,分析了马麝的繁殖成效与社会性、社会网络及粪样类固醇激素水平的关系.结果显示,马麝的社会性与繁殖成效间呈显著相关(r=0.551,P＜0.05),与粪样皮质醇代谢物水平呈显著负相关(r=-0.437,P＜0.05),与粪样雌二醇代谢物浓度相关不显著(r=0.066,P＞0.05);强社会性马麝的皮质醇水平((10.75±0.99)ng/g)和雌二醇代谢物水平((6.61±0.79)ng/g)与弱社会性马麝((13.70±1.68,5.20±0.99)ng/g)无显著差异(P＞0.05);繁殖成功雌麝的社会性(19.86±1.88)％)显著高于繁殖失败雌麝(12.38±1.46)％)(P＜0.05);圈群社会网络密度与圈群个体的繁殖成效相关显著(r=0.762,P＜0.05),与粪样皮质醇、雌二醇代谢物浓度相关不显著(r=-0.355,P＞0.05;r=-0.347,P＞0.05);繁殖成功雌麝的粪样皮质醇代谢物浓度((10.31±0.86)ng/g)略低于繁殖失败雌麝((13.98±1.60)ng/g)(r=-0.420,P=0.058),繁殖成功雌麝的粪样雌二醇代谢物浓度((6.63±0.90)ng/g)与繁殖失败雌麝((4.78±0.76)ng/g)无显著相关(r=0.299,P＞0.05).本研究结果表明,在群居性的迁地保育和驯养环境下,雌性马麝的社会性、社会网络属性可以预测个体的繁殖成效,即社会性和社会网络密度较高圈群中的雌麝的繁殖成效相对较高.濒危马麝保育和驯养实践中,可区分麝类驯养为"保育性驯养"和"商业性驯养".在保育性驯养中,可采用先群居再独居驯养的模式,尽量保持野外放归马麝的自然行为结构;在商业性养殖中,可采用群居驯养模式,提升驯养麝的社会性,实现较高的繁殖成效和驯养生产力.

[目的]门源草原毛虫Gynaephora menyuanensis是为害青藏高原高寒草甸的主要害虫,严重妨碍草地生态和畜牧业发展,了解其在祁连山南麓的实际分布区和潜在适生区对门源草原毛虫的监测和防治以及草地生态的保护具有重要意义.[方法]本研究在对祁连山南麓门源草原毛虫的分布进行大量实地调查(147个位点)的基础上,采用专业统计分析软件IBM SPSS 22.0筛选影响门源草原毛虫分布的环境因子,应用生态位模型MaxEnt 3.4.4和地理信息系统软件ArcGIS 10.8预测祁连山南麓门源草原毛虫2021-2040年的适生区范围.[结果]影响门源草原毛虫分布的主要环境因子为9月平均降水量、9月平均太阳辐射等;2021-2040年门源草原毛虫在祁连山南麓的适生区变化趋势为高适生区和非适生区的面积呈减少趋势,中适生区和低适生区面积呈增加趋势;检测模型的受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下的面积(area under ROC,AUC)值为0.924,模拟结果准确性较好.[结论]本研究结果为阐明门源草原毛虫的地理分布规律及其监测防治提供了理论参考.全球气候变化为门源草原毛虫的栖息地扩张提供了适宜的条件,建议根据门源草原毛虫的潜在适生等级,构建"分级应对"的监测和早期预警体系与防控模式,以应对害虫为害.

关键种在群落结构、功能与稳定性方面具有重要作用,为探明不同放牧方式下高寒草甸植物群落关键种的变化特征及其影响因素,以青藏高原最主要的5种放牧方式(禁牧、非生长季放牧、传统放牧、生长季放牧和全年连续放牧)高寒草甸为对象,对群落特征、土壤理化特征和酶活性进行了系统研究,采用网络分析法和方差分解探究了不同放牧方式草地植物群落关键种变化特征及其影响因子,并利用优劣解距离法(TOPSIS)-多准则决策模型对不同放牧方式进行综合评价,以筛选最佳放牧方式,从而为高寒草甸科学管理及可持续利用供数据支撑.结果表明:(1)相较于全年连续放牧,禁牧、非生长季放牧、传统放牧及生长季放牧对禾本科、豆科、凋落物和杂类草生物量,群落地上和地下生物量,植物高度,禾本科盖度,多样性指数,土壤养分含量和土壤酶活性均有显著正效应.(2)禁牧样地的关键种为垂穗披碱草,非生长季放牧样地的关键种为冷地早熟禾、矮生嵩和赖草,传统放牧样地的关键种为赖草,生长季放牧样地的关键种为矮生嵩草,全年连续放牧样地的关键种为异针茅.其中,非生长季放牧样地植物群落物种间的关联性、互作强度、群落组织水平和稳定性均最高,而禁牧样地最低.(3)方差分解表明,土壤纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶是影响高寒草甸植物群落关键种变化的最主要因素.(4)TOPSIS-多准则决策模型结果表明,非生长季放牧既能有效利用草地资源,又能维持较高的植物群落多样性和稳定性,是高寒草甸的理想放牧方式.研究结果对科学放牧管理制度的制定、草地生态系统稳定性与多功能性维持提供了科学数据支撑.

自20世纪70年代开始,归一化植被指数(NDVI)在天然草地地上生物量估测研究中得到了广泛应用.然而,NDVI对高密度植被生物量遥感估测存在饱和现象,使草地生物量遥感估测有较大的不确定性.以青藏高原东缘高寒草甸为例,基于比值植被指数(RVI)探讨了 NDVI的饱和性,并评估了 NDVI饱和性对高寒草甸地上生物量时空动态变化分析的影响.结果表明:(1)虽然基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)NDVI构建的草地地上生物量估测模型精度较基于RVI构建的估测模型高,但模型对高寒草地地上生物量(生物量大于2314.627 kg/hm2)灵敏度较RVI估测模型低,即NDVI阈值大于0.73时,估测模型呈现饱和现象(低估了草地地上生物量);(2)结合RVI和NDVI的相关关系,对饱和部分NDVI遥感植被指数进行校正,校正后最优地上生物量遥感估测模型为线性模型(y=5908.5x-2198.9,R=0.6190,RMSE=902.41 kg/hm2),较调整前RMSE降低了 11.72 kg/hm2;(3)就NDVI饱和性空间分布而言,从全年6月—9月初(全年第161-257天)饱和性呈现先自东南向西北延伸,后自西北向东南消退的变化趋势,平均低估值介于158.45-293.92 kg/hm2之间,最大低估值出现在8月初(全年第225天),超过600 kg/hm2;(4)此外,NDVI饱和性对草地地上生物量年际动态变化趋势分析具有较大的影响,去除饱和性影响后草地地上生物量基本不变的区域减小了 21.44％,而年际变化小于-10 kg/hm2和大于30 kg/hm2的区域分别增加了 8.48％和16.19％.研究探讨了 NDVI饱和性对草地地上生物量遥感估测的影响,以期为精确评估高寒草地地上生物量提供理论依据,同时也为高寒草地资源可持续发展提供科学依据.