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重要研究成果

  呼伦湖国家级自然保护区是一个以保护珍禽鸟类及其赖以生存的湖泊、草原和湿地等生态系统为主的综合性自然保护区。呼伦湖保护区生态系统对全球变化具有显著的敏感性。通过研究呼伦湖保护区生态系统对于全球变化的响应机制,为预测全球变化背景下呼伦湖保护区生态系统变化规律及资源开发利用提供科学依据。为此我们研究了呼伦湖草原植被以及百灵科鸟类对全球变化的响应,得到了一些重要研究成果,发表了论文11篇,其中SCI论文4篇,具体如下:

1、通过呼伦湖退水区域的植被调查,利用空间代替时间的方法探讨15年来样地植被演替的序列。通过双向指示种法(TWINSPAN)在5级分类水平上将所调查的70个样方分为6组。利用去趋势对应分析(DCA)对样方排序得到植被的演替序列为:藜科先锋群落(演替前期)→芦苇群落(演替中期)→羊草群落(演替后期)。

2、比较各演替阶段物种多样性及组成,结果发现:演替后期的群落的物种丰富度和多样性明显高于演替前期和中期,物种均匀性则表现为演替前期明显高于演替中期及后期;随演替进展,多年生植物在群落中比例逐渐增加;气候变化造成的退水是植被演替的驱动力,环境因子中土壤水盐状况的不同导致了植被的带状分布。该研究为呼伦贝尔地区草地的恢复提供理论支持。

3、根据呼伦湖地区草原植被情况,选取了5种代表性草原群落类型进行取样调查与分析,结果表明:大针茅+糙隐子草群落、羊草+克氏针茅群落、克氏针茅+羊草群落和贝加尔针茅+羊草群落多样性指数(物种丰富度指数、Simpson指数和Shannon-Winner指数)与生产力均呈显著正相关关系,但是羊草+寸草苔草甸草地物种多样性指数与生产力没有显著性相关关系。该研究探讨了自然状况下草原植被群落生产力与物种多样性的关系,旨在为草地生态系统功能的恢复和草地有效管理提供理论依据。

4、呼伦湖国家级自然保护区的百灵科鸟类存在食物专化现象,其主要食物是蝗虫若虫,而该类昆虫一年只出现一次数量高峰,因此百灵的育幼期必须与蝗虫高峰期匹配。2014年和2016年的异常气温变化均导致百灵的育幼高峰与蝗虫高峰错配,幼鸟的成活率显著下降。对成鸟的生殖内分泌节律可塑性的研究表明百灵的生殖内分泌节律可随温度变化,但该变化的范围小于蝗虫高峰随温度变化的范围,因此成鸟的繁殖启动时间不能自动匹配蝗虫的高峰期变化。

5、对短趾百灵Clock基因的研究表明,个体的生殖节律与clock基因的poly-Q长度有关,繁殖起始时间是可遗传的生物学性状,百灵可通过微进化应对物候错配。

6、我们研究了食谱调整在百灵应对物候错配威胁中的作用。代谢组学研究表明食物中蝗虫的比例与百灵的营养水平密切相关,蝗虫比例降低影响百灵血液中的营养物质水平。营养水平通过影响百灵生长激素的分泌最终使幼鸟发育不良,低体重离巢,且影响幼鸟的成活率。部分幼鸟在能量代谢和生长权衡中具有一定的可塑性,以应对营养错配威胁。

 

论文发表目录

1. ZhaoLD,Gao LJ,Yang WY, et al. 2017. Do migrant and resident species differ in the timing of increases in reproductive and thyroid hormone secretion and body mass? A case study in the comparison of pre-breeding physiological rhythms in the Eurasian Skylark and Asian Short-toed Lark.Avian Research,8(02):101-109.

2. Qin XY, Liu TT, Zhao LD, et al. 2017. Marked daily variation in spring temperature induces variation in Caspase-3, Bcl-2 and HSP in Asian Short-toed Larks: how do wild birds maintain cellular homeostasis to cope with the ambient temperature variation? Journal of Ornithology, 158:1025–1034.

3. Zhang SP, Xu XL, Wang WW, et al. 2017. Annual variation in the reproductive hormone and behavior rhythm in a population of the Asian short-toed lark: Can spring temperature influence activation of the HPG axis of wild birds? Hormones and Behavior, 95:76-84.

4. Zhang SP, Xu XL, Wang WW, et al. 2017. Clock gene is associated with individual variation in the activation of reproductive endocrine and behavior of Asian short toed lark. Scientific Reports,7: 15002

5. 田姗,徐向龙,刘松涛,张淑萍. 2016. 达赉湖水域变化对水鸟群落的影响[J].四川动物,35(02):201-209.

6. 公婷婷,冯金朝,马帅,石莎,乌力吉,胡高娃. 2016. 呼伦贝尔草地生产力模型适用性及对气候变化响应分析[J].中央民族大学学报(自然科学版), 25(03):78-84.

7. 公婷婷,冯金朝,薛达元,马帅,石莎,冯亚磊,李昱娴.2015. 呼伦贝尔草原群落生产力与物种多样性关系分析[J].云南大学学报(自然科学版), 37(06):922-929.

8. 马帅,冯金朝,乌力吉,李昱娴,冯亚磊,赵慧卿.2015. 呼伦湖退水湖岸植被的分类排序与多样性分析[J].浙江农业学报, 27(12):2159-2164.

9. 马帅,冯金朝,公婷婷,乌力吉,李昱娴,冯亚磊.2015. 呼伦湖新生湿地植被地上生物量和土壤碳储量对演替的响应[J].北京农业, (06):197.

10. 田珊,王维玮,张淑萍,窦华山,吴牧仁,刘松涛. 2015. 内蒙古达赉湖保护区短趾百灵繁殖生态学初报.四川动物,343):453-457

11. 马帅,冯金朝,公婷婷,乌力吉,李昱娴,冯亚磊,赵慧卿.2015. 内蒙古呼伦湖4种典型草地生长季土壤呼吸研究[J].浙江农业学报, 27(07):1221-1225.