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.

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.

本研究以青藏高原东缘亚高山地区岷江冷杉-桦木针阔混交林和岷江冷杉针叶林为对象,测定叶面积、叶厚度、叶干物质含量、比叶面积4种叶片功能性状,分析森林群落的物种多样性、功能多样性和系统发育多样性等多维度生物多样性特征及其相互关系.结果表明:针阔混交林的叶厚度(0.28 mm)和叶片干物质含量(319.86 mg·g-1)显著低于针叶林(分别为0.39 mm和371.33 mg·g-1),比叶面积(192.74 cm2·g-1)显著高于针叶林(100.91 cm2·g-1),而叶面积在2种森林群落中无显著差异(分别为27.88和26.63 cm2).除叶厚度外,其余3种叶片功能性状的系统发育信号均显著.针阔混交林和针叶林森林群落系统发育结构均趋于发散.针阔混交林的Shannon多样性指数、Simpson多样性指数、物种丰富度、功能丰富度、功能离散度、Rao二次熵、谱系多样性均显著高于针叶林,且这些指数之间均呈显著正相关.亚高山森林群落构建主要是竞争排斥起主导作用,且物种多样性、功能多样性和系统发育多样性具有同步性.

与报酬质量信息相关的花性状通常受到传粉者的偏好和选择,而遗传变异和遗传相关可反映这些性状的进化潜能.青藏高原广泛分布的马先蒿属植物具有多样的花冠类型,其演化已被证明与传粉者选择作用密切相关.本研究以青藏高原东缘分布的无蜜的半扭卷马先蒿(Pedicularis semitorta)和有蜜的甘肃马先蒿(P.kansuensis)为对象,通过数量遗传实验分析花吸引性状和报酬(花粉、花蜜)的遗传力及两者间的遗传相关大小.结果表明:半扭卷马先蒿的花高、花大小和花粉量遗传力较高,但花序数和花数目遗传力较低;甘肃马先蒿的花高、盔高和糖含量遗传力较高,而花大小、花序数、花数目、糖浓度和花蜜量遗传力较低;半扭卷马先蒿的花粉量与花性状间无显著相关性,说明花吸引性状不能反映其报酬量;甘肃马先蒿的糖浓度与花序数、花数目之间具有显著正的表型相关,但遗传相关不显著;花蜜量与花大小、花高、花数目等具有显著正的表型相关,花蜜量与花大小和花高具有显著正的遗传相关,糖含量与所测花性状的表型与遗传相关均为显著正的关系;这说明多个花性状可作为甘肃马先蒿报酬的诚实信号;甘肃马先蒿花性状和报酬之间的表型和遗传相关大小显著高于半扭卷马先蒿;这可能与马先蒿属植物花冠形态演化有关;较强的遗传相关可能限制甘肃马先蒿花性状与报酬的独立进化,而半扭卷马先蒿的花性状具有较高的独立进化的潜能.本研究有助于更好理解青藏高原植物多样性的形成与维持.

人类活动可对野生动物的生境适宜性及生境利用格局产生显著影响,自然保护区的建立能在一定程度上减少乃至避免人类活动对野生动物的过度干扰.甘肃兴隆山国家级自然保护区位于青藏高原东缘,其主要保护对象野生马麝(Moschus chrysogaster)已极度濒危,被列为国家一级重点保护野生动物.为探究人类活动对兴隆山自然保护区内及周边马麝生境已造成的影响,本研究采用2017年和2022年高分卫星数据,通过标准差椭圆计算法、景观格局指数和空间叠加等方法分析这五年来人类活动对马麝生境造成的变化情况.结果表明:(1)兴隆山保护区内及周边区域的人类活动具有明显的方向性,与西北-东南方向的道路和居民点集中分布方向基本一致,角度介于东偏南36°～54°;(2)农田和建设用地斑块数量增加,加之平均斑块面积变小,导致马麝生境破碎化程度不断增加;(3)保护区内的马麝适宜生境面积萎缩明显,保护区及其周边区域的马麝适宜生境(294.27 km2)与现有保护区的空间分布存在差异,但部分马麝适宜生境(103.05 km2)在保护区之外,可考虑扩大自然保护区面积,将这部分马麝的适宜生境纳入保护区管理范围.

为明晰高原鼢鼠(Eospalax baileyi)干扰对高寒草甸植物功能性状及功能多样性的影响,本研究选取青藏高原东缘高原鼢鼠栖息地,以鼠丘斑块空间格局指数代表其干扰强度,划分为轻度、中度、重度和极重度干扰4个水平,设置无鼠丘草地为对照,调查了植被群落物种多度、常见植物功能性状和土壤理化性质.利用单因素方差分析不同干扰强度下植物功能性状和功能多样性的差异,采用全子集回归和冗余分析方法分析环境因子对植物功能性状及功能多样性的影响.结果表明:(1)相比对照,所有高原鼢鼠干扰区植物叶绿素相对含量、叶片碳含量群落加权平均值显著增加(P＜0.05),而植物株高、比叶面积和叶片氮含量显著下降(P＜0.05);(2)高原鼢鼠干扰下植物功能丰富度显著增加(P＜0.05),而功能分异和RaoQ指数相比对照显著下降(P＜0.05);(3)不同干扰强度区之间,植物功能性状和功能多样性变化较小;(4)冗余分析和全子集回归分析表明,土壤水分和温度是影响高寒草甸植物功能多样性的主要环境因子,土壤环境因子对功能性状和功能多样性解释贡献分别达到41.6％和27.3％.本研究结果表明,高原鼢鼠干扰改变了土壤环境因子(温度和水分),进而影响到植物功能性状和功能多样性.

青藏高原在全球气候变化背景下展现出高度生态敏感性及脆弱性,而对其典型优势种的适生区时空动态进行预测既是实行生态恢复的前提,也能为制定保护对策提供依据.本研究以青藏高原温性荒漠草原的优势种中亚紫菀木(Asterothamnus centraliasiaticus)为对象,基于MaxEnt模型,结合82条中亚紫菀木在青藏高原的有效分布记录和筛选后的6个生物气候变量,模拟预测中亚紫菀木在历史(全新世中期)、当前及未来4种气候排放浓度情景下的潜在分布区,并结合气候因子的贡献率及刀切法检验来分析制约中亚紫菀木地理分布的重要气候因子.结果表明:温度变量是影响青藏高原中亚紫菀木地理分布的主要气候限制因素,而降水变量是影响中亚紫菀木潜在地理分布的辅助生物气候变量;适合中亚紫菀木生长的最暖月最高温度(Bio5)范围为16.5～38.5℃,最暖季降水(Bio18)变化范围为55.0～1885.5 mm;从全新世中期到当前阶段是青藏高原中亚紫菀木种群扩张阶段,其种群主要聚集在青藏高原东北缘干旱半干旱地区;从当前到未来阶段,中亚紫菀木总适生区变化呈"先增加后降低"趋势,但中、高适生区却呈直线下降趋势;此外,中亚紫菀木在未来有逐渐向东迁移趋势.综合分析表明,在全球气候变化背景下,中亚紫菀木在青藏高原范围内的生存繁殖仍存在较大挑战.可根据其迁移趋势建立相关合理保护利用措施,以保持中亚紫菀木栖息地的连续性.

探讨高寒泥炭沼泽植物的空间分布格局及其对环境响应,对于认识高寒泥炭沼泽的物质循环机制具有重要意义.在青藏高原东缘的狼渡滩泥炭沼泽湿地,设置常年积水区(Ⅰ)、季节性积水区(Ⅱ)、阶段性积水区(Ⅲ)3个水位样地,采用小尺度点格局分析方法,分析了不同水位下菵草和藏嵩草种群的空间分布格局及种间关联关系.结果表明:(1)随着地表积水深度的下降,湿地群落优势种由菵草演变为藏嵩草,土壤有机碳含量逐渐减少,而土壤全氮和土壤全磷呈现增加趋势;(2)从常年积水区到阶段性积水区,菵草种群空间格局由聚集分布转变为随机分布;藏嵩草种群空间格局由随机分布转变为聚集分布;(3)在常年积水区和阶段性积水区菵草和藏嵩草的空间关联性表现为负相关和不相关,在季节性积水区表现为负相关.高寒泥炭沼泽淹水条件、微地貌、土壤养分空间异质性影响了种群的空间分布格局和种间关联性,反映了高寒泥炭沼泽植物的生态适应性策略.

对动物的标记、定位与追踪是研究其空间运动的重要途径.自20世纪80年代起,以动物个体佩戴的传感器为核心的野生动物追踪技术被引入我国,广泛用于野生动物行为与生态研究.为全面地了解中国野生动物追踪技术的应用现状,本研究系统检索了 1970-2022年间在中国开展的野生动物追踪研究论文,统计并汇总了基于传感器的追踪技术类别、应用动物类群、研究领域及研究地点等信息.本研究共收集到论文519篇,涵盖了分属7纲32目的共计185个物种.动物追踪研究地点覆盖我国34个省(直辖市、自治区、特别行政区),其中最为集中的区域主要包括青藏高原东缘及周边山地、长江中下游区域、华东至华南沿海以及东北地区.所使用的技术类别包括5类:无线电遥测(RT)技术(占总研究数量的47.7％)、无线射频识别(RFID)技术(3.2％)、光敏全球定位传感器(GLS)技术(0.6％)、基于Argos系统(ASS)的卫星追踪技术(9.3％)、基于全球定位导航系统(GNSS)的卫星追踪技术(39.3％).在各类技术中,甚高频(VHF)RT技术是我国使用历史较长、数量较大的技术;ASS和GNSS技术引入较晚,但增长迅速,其中GNSS技术在近5年来已经成为应用最多的技术.RT技术在大中型哺乳动物、小型哺乳动物、陆禽鸟类以及两栖、爬行动物追踪中应用最多,游禽与涉禽鸟类的追踪以GNSS技术为主,鱼类追踪研究中ASS技术应用较多,而无脊椎动物的追踪研究则主要使用RFID技术.不同的研究领域中所使用的技术类别存在差异,其中迁徙研究主要应用GNSS和ASS卫星追踪技术.本研究的结果表明,基于传感器的野生动物标记、定位与追踪技术在我国的应用规模正在快速扩大,标记动物数量、累积数据量快速增加.今后,中国的野生动物追踪研究应进一步扩展研究深度和广度,加强多学科合作与技术创新,倡导并推动数据共享与合作,并进一步推动国产追踪设备及技术的研发与完善,从而为我国野生动物生态研究与资源保护管理提供可靠的科学支持.