《气候变化和人类活动对三种兽类种群动态的影响研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气候变化和人类活动对三种兽类种群动态的影响研究（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、密级：中国科学院大学 U n i v e r s i t vo fC h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e sv 一博士学位论文气候变化和人类活动对三种兽类种群动态的影响研究2 0 1 3 年4 月I S M l l l ll l U ll l l l l l l l l l l l l l l l l llllllI Y 2 4 3 18 0 6T h ei m p a c to fc l i m a t ec h a n g ea n dh u m a na c t i v i t yo n一一一 p o p u l a t i o nd y n
2、 a m i c s0 It n r e em a m m a ls p e c i e sB yC h u a nY a nAD i s s e r t a t i o n T h e s i sS u b m i t t e dt oT h eU n i v e r s i t yo fC h i n e s eA c a d e m yo f S c i e n c e sI np a r t i a lf u l f i l l m e n to f t h er e q u i r e m e n tF o rt h ed e g r e eo fD o c t o ro fE c
3、o l o g yI n s t i t u t eo fZ o o l o g y , C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e sM o n t h4 ，Y e a r2 0 1 3学位论文原创性声明本人郑重说明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：雩卜1日期：伽f ) 年罗月7 ，7E l任何收存和保管本论
4、文各种版本的单位和个人，未经本论文作者及导师授权，不得将本论文转借他人并复制、抄录、拍照、或以任何方式传播。否则，引起有碍作者著作权益之问题，将可能承担法律责任。致谢首先非常感谢我的导师张知彬研究员三年来对我的指导与教诲。很高兴在科研道路上遇到这样一位科学家作为我的导师，使我更坚定地继续前行。感谢许磊师兄在统计模型方法、软件使用、课题研究中给予的大力指导与帮助。感谢田会东师兄在时序分析及数据处理上给予的指导与帮助。感谢王福生、许同钦( 河北饶阳) 、曹小平、李宏俊、杨荷芳、王淑卿、郝守身等各位老师对数据收集做出的重要贡献，为我的博士论文提供了基础。感谢C h a r l e sK r e b
5、s 与N i l sS t e n s e t h 教授对我博士论文给予的指导与帮助。感谢李欣海、肖治术、姜广顺、潘永良等在数据分析和课题研究上给予的指导与帮助。感谢李国梁、曹林、赵庆华、徐林茜、熊文华、王昱、叶俊斌、王振宇、解学辉、刘明、龚未、吴倩、阮超、李梦娇、顾海锋、赵清建、刘相义等对我工作与生活上的帮助与支持。感谢动物所所有老师和同学在工作、学习及生活上给予的帮助与支持。感谢我的家人，感谢陈嘉妮!摘要全球变暖与人类活动正显著地影响着地球生态系统，但动物种群如何对此产生响应仍不十分清楚。本论文利用两个地区的长时间序列数据，研究了人类活动、气候变化、种间作用以及种群密度制约等因素对三种兽类
6、种群动态的作用和调控机理。主要结果如下：1 ) 使用近2 7 年( 3 0 0 多个月) 在中国华北平原获得的长期定位监测资料，研究了密度制约、气候变化及农业灌溉对于一种重要的农田害鼠一黑线仓鼠( C r i c e t u l u sb a r a b e n s i s ，P a l l a s1 7 7 3 ) 种群动态的影响及其交互作用。在年际和季节尺度上都发现了显著的密度制约作用。气温上升有利于非繁殖期种群增长，但该影响被繁殖期农业灌溉面积的不断增加产生的负作用所抵消。降雨在非繁殖季表现出正作用，在繁殖期表现出负作用。种群自调节、气候和人类活动干扰之间存在交互作用：气温降低可显著增强
7、非繁殖季的密度制约作用；而灌溉面积的扩大显著增强繁殖季的密度制约作用，却减轻夏季降雨的作用。结果表明人类活动可以减缓气候变化的生态效应。2 ) 利用雪兔( L e p u sa m e r i c a n u s ，E r x l e b e n1 7 7 7 ) 及加拿大猞猁( L y n xc a n a d e n s i s ，K e r r1 7 9 2 ) 历史毛皮收购数据，研究了密度制约、捕食和气候因子( 大西洋指数、南方涛动指数和北半球气温) 以及本地气候( 气温、降雨和降雪)对雪兔一猞猁种群波动的作用。发现降雨和降雪对猞猁分别具有2 年负的和5年正的时滞作用。北半球气温( N
8、 H T ) 与北大西洋涛动指数( N A O ) 通过它们对降雨的正作用和降雪的负作用对猞猁产生负作用，近期猞猁种群下降可能与气温上升有关。南方涛动指数( S O D 呈非单调性的非线性作用。发现雪兔猞猁系统具有非对称性的捕食关系，即雪兔对猞猁产生直接正作用，而猞猁对雪兔的负作用有两年的时滞。通过模拟分析，发现包含有非对称性捕食作用和气候作用的模型对雪兔一猞猁种群动态的拟合效果最优。结果表明著名的雪兔猞猁1 0 年周期是非对称性捕食作用及气候共同作用的结果。关键字：全球变暖、人类活动、黑线仓鼠、雪兔、猞猁A B S T R A C TO u re a r t hi ss i g n i f
9、i c a n t l ya f f e c t e db yg l o b a lw a r m i n ga n dh u m a na c t i v i t y , b u tt h er e s p o n s eo fa n i m a lp o p u l a t i o ni sn o tf u l l yr e v e a l e dy e t B yu s i n gt h el o n g - t e r mp o p u l a t i o nd a t ai nt w or e g i o n s ，w es t u d i e dt h ee f f e c t s
10、o fh u m a nd i s t u r b a n c e ，c l i m a t e( 1 0 c a la n dr e g i o n a l ) ，i n t e r - c o m p e t i t i o na n di n t r i n s i cf a c t o r so np o p u l a t i o nd y n a m i c so ft h r e em a m m a ls p e c i e s T h er e s u l t sa r el i s t e da sf o l l o w s ：1 )B yu s i n g2 7 一y e
11、 a rm o n i t o r i n gd a t ai nt h ec r o p l a n d so ft h eN o r t h C h i n aP l a i n ，w ei n v e s t i g a t e dt h ee f f e c t so fd e n s i t yd e p e n d e n c e ，c l i m a t e ，r e c u r r e n td i s t u r b a n c ef r o mf l o o di r r i g a t i o na n dt h e i ri n t e r a c t i o n so
12、 nt h ep o p u l a t i o nd y n a m i c so fa ni m p o r t a n tr o d e n tp e s t ，t h eC h i n e s es t r i p e dh a m s t e r ( C r i c e t u l u sb a r a b e n s i s , P a l l a s17 7 3 ) S t r o n gd e n s i t y - d e p e n d e n tf e e d b a c k so c c u r r e da tb o t ha n n u a la n ds e a
13、s o n a ls c a l e s W h i l ew a r m e rw e a t h e ri n c r e a s e dp o p u l a t i o ns i z e si nn o n - b r e e d i n gs e a s o n s ，t h i se f f e c tw a sc o u n t e r a c t e db yt h en e g a t i v ee f f e c to ff l o o di r r i g a t i o ni nb r e e d i n gs e a s o n s P r e c i p i t a
14、 t i o ns h o w e ds i g n i f i c a n tp o s i t i v ee f f e c t si nn o n - b r e e d i n gs e a s o n s ，b u tn e g a t i v ee f f e c t si nb r e e d i n gs e a s o n s T h e r ew e r ei m p o r t a n ti n t e r a c t i o n sb e t w e e ni n t r i n s i cd y n a m i c s ，c l i m a t ea n dh u m
15、 a nd i s t u r b a n c e ：l o wt e m p e r a t u r es i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e dt h es t r e n g t ho fd e n s i t yd e p e n d e n c ei nn o n b r e e d i n gs e a s o n s ，w h e r e a si n t e n s i f i c a t i o no ff l o o di r r i g a t i o na r e as i g n i f i c a n t l yi n c
16、r e a s e dt h es t r e n g t ho fd e n s i t yd e p e n d e n c eb u tr e d u c e dt h ee f f e c to fs u m m e rp r e c i p i t a t i o ni nb r e e d i n gs e a s o n s O u rr e s u l t ss u g g e s ta n t h r o p o g e n i cd i s t u r b a n c ec a nc h a n g ee c o l o g i c a le f f e c t s 2 )B yu s i n gh i s t o r i cf u rh a r v e s td a t ao fs n o w s h o eh a r e s ( L e p u sa m e r i c a n u s ，E r x l e b e n17 7 7 ) a n dC a n a d al y n x ( L y n xc a n a d e n
