神农架亚热带常绿落叶阔叶混交林大样地物种组成与结构

常绿落叶阔叶混交林是中亚热带的地带性植被类型。为完善神农架国家公园(候选区)生物多样性监测体系、补充中国森林动态监测网络,进一步探究中亚热带常绿落叶阔叶混交林的物种多样性维持机制和森林动态,中国科学院武汉植物园于2023年在湖北省神农架国家公园(候选区)官门山园区建立了一块面积为5 hm^(2)(东西250 m,南北200 m,方向为正南正北)的常绿落叶阔叶混交林永久监测样地。基于调查数据,对样地内胸径(距离地面1.3 m高处主干直径,DBH)≥1 cm的木本植物(不含竹藤)的物种组成、基本特征、结构和空间分布等方面进行了初步研究。结果表明:样地内存活独立个体数为18450个,隶属于56科101属164种。其中,落叶树种118种,常绿树种46种;常见种(>10株/hm^(2))46个,偶见种(≥1株/hm^(2),≤10株/hm^(2))80个,稀有种(<1株/hm^(2))38个。常绿、落叶阔叶树种个体数占比分别为73.90%和26.10%,重要值占比分别为53.25%和46.75%,样地为典型的常绿落叶阔叶混交林。植物区系以北温带成分为主(33个属),占总属数的32.67%;同时兼具热带成分,共30个属,占总属数的29.70%。各林层层次清晰,群落以曼青冈(Quercus oxyodon,n=5147)、巴东栎(Quercus engleriana,n=1041)、雷公鹅耳枥(Carpinus viminea,n=265)和台湾水青冈(Fagus hayatae,n=147)为主要建群种,重要值分别占总数的15.57%、6.13%、2.52%和2.19%,其胸高断面积分别占总胸高断面积(159.51 m^(2)/hm^(2))的15.30%、9.73%、4.42%和4.66%。川钓樟(Acer oliverianum)和多脉青冈(Quercus multinervis)为亚乔木层优势种,猫儿刺(Ilex pernyi)和细齿叶柃(Eurya nitida)为灌木层优势种。从物种径级结构来分析,动态样地内个体的平均胸径为7.05 cm,整体径级分布呈倒“J”型,DBH≤5 cm的个体占优势(57.07%),群落结构稳定,物种更新良好。6个优势种均呈聚集分布,随着空间尺度的增加,种内聚集程度变小,趋向于随机分布;排除环境异质性后出现大尺度均匀分布。

中国灵长类生态旅游开发探讨——以神农架金丝猴生态旅游项目为例

中国灵长类生态旅游资源丰富,开发前景可观。目前中国灵长类生态旅游开发仍处于探索期,缺乏一个指导性的开发规范。已开发的旅游市场良莠不齐,存在设计不合理、规划不科学、管理混乱等现象,严重影响旅游地形象,危及灵长类的生存繁衍。以湖北神农架国家级自然保护区开发的"走近金丝猴"科普观赏活动为例,列举了在灵长类生态旅游项目中猴群管理、栖息地管理、游客管理、宣教工作和产品开发中的一些做法和经验,可供灵长类生态旅游项目或野生动物观赏活动借鉴。

小兴安岭地区黑熊的食性分析

2004年5月至2005年11月,在黑熊主要分布区小兴安岭利用无线电遥测技术跟踪黑熊并判定黑熊取食生境,收集黑熊粪便51堆,利用粪便组织学分析方法对黑熊食物组成成分以及食物的选择性进行分析。结果表明:春初、秋末黑熊觅食生境为海拔400～560m的针叶林、针阔混交林;春末、夏初觅食生境为阔叶林、针阔混交林;夏季、秋初觅食生境为阔叶林、针阔混交林、河岸杂木林等。黑熊的大宗食物为植物,即使是夏季食物种类丰富季节,食物中植物成分仍近70%。黑熊食物表现出季节性变化,季节不同采食种类不同,采食植物性食物的部位也不同。春季黑熊的食物种类最少,食物多样性指数为2.317,食物均匀性指数为0.5923,夏季的食物种类最丰富,食物多样性指数2.628,食物均匀性指数0.6367,秋季食物种类比春季丰富,但没有夏季丰富,食物多样性指数为2.361,食物均匀性最小,仅为0.5173。黑熊对植物类食物具有选择性,对红松、蒙古栎、核桃楸等坚果和猕猴桃、山桃等浆果类食物表现为正选择性;而对木贼、禾本科、榆、宽叶苔草、色木、桦、杨、柳表现为负选择性。

神农架国家公园体制试点区亚洲黑熊活动节律研究

神农架国家公园体制试点区(以下简称“神农架国家公园”)位于我国华中区域,是亚洲黑熊(Ursus thibetanus)的重要分布区域。目前,缺乏该物种在神农架林区的活动节律研究,无法支撑神农架国家公园制定该物种针对性的保护方案。研究收集了2018—2020年神农架国家公园772台次红外相机位点监测数据,累计62575个相机工作日,利用其中亚洲黑熊的影像数据分析其活动节律,并采用卡方检验和单因素方差分析法分析亚洲黑熊对不同海拔段的利用强度及不同季节的垂直迁移行为。结果表明:(1)神农架国家公园亚洲黑熊年活动节律为单峰型,夏季和秋季的活动强度较高,冬眠期为12月下旬至次年4月中旬,持续时间约为3个半月。(2)神农架林区亚洲黑熊日活动节律为晨昏活动模式,日间活动强度更高,具有明显的昼行性。(3)在海拔梯度上,亚洲黑熊在神龙架>1000~2600 m海拔段最为活跃。(4)不同季节亚洲黑熊活动的海拔范围差异明显,具有垂直迁移行为。(5)在神农架林区亚洲黑熊拍摄率最低的>1600~1800 m海拔段内,公路长度和居民点数量分别居第2和第1,说明人为活动对亚洲黑熊活动产生较大影响。神农架国家公园亚洲黑熊的活动节律研究具有重要价值,可为神农架国家公园制定亚洲黑熊种群的保护管理方案以及缓解人熊冲突提供重要的基础数据和科学支撑。

三峡库区2种土地利用方式下土壤盐基离子及碳氮含量对氮添加的响应

为探究三峡库区2种土地利用方式下土壤交换性盐基离子及土壤碳氮含量对氮添加的响应,以湖北省秭归县的林地和果园土壤为研究对象,进行室内土柱淋溶模拟试验,研究4种不同氮添加量(0,50,120,200 kg/(hm^(2)·a))下,土壤中交换性Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^(+)、K^(+)以及NO_(3)^(-)-N、DOC的变化。结果表明:随着氮添加量的增加,林地土壤中的交换性盐基离子淋失量显著增加(p<0.05),而果园土壤中的交换性盐基离子淋失量无显著变化,且林地土壤中交换性盐基离子淋失总量与各盐基离子淋失量均高于果园土壤;经N1、N2、N3处理后,与对照组(N0)相比,林地土壤中的交换性盐基离子淋失总量分别增加1.78%,4.45%,8.49%,且NO_(3)^(-)-N淋失量分别增加89.21%,77.73%,157.25%,说明氮添加通过加剧土壤中NO_(3)^(-)-N的淋失带走土壤中交换性阳离子;林地土壤DOC累计淋失量经N2、N3处理分别降低1.15%,9.53%,果园土壤DOC累计淋失量经N1、N2、N3处理分别降低15.55%,5.88%,17.16%;氮添加下,与人为干扰的果园土壤相比,相对自然状态下的林地土壤中交换性盐基离子淋失量对氮添加的响应更敏感。研究表明氮添加量的增加提高林地土壤交换性盐基离子与NO_(3)^(-)-N的淋失量,减少林地与果园土壤DOC的淋失量。

神农架发现油蛉蛄和程氏网翅蝉两种蝉科昆虫

2022年8月在湖北神农架林区网捕或灯诱到油蛉蛄属和网翅蝉属两种蝉科昆虫,经研究发现二者为湖北神农架两个新记录物种:油蛉蛄和程氏网翅蝉。本文记述了这两个物种的鉴别特征及生物学特性。

利用红外相机研究神农架自然保护区野生动物分布规律

利用红外相机对神农架自然保护区的野生动物分布范围和活动规律进行调查。于2010年8-9月和2011年3-9月，在95个位点放置红外相机，每台相机在每个位点放置时间为1～2个月。共获得野生动物照片9665张，其中有效照片536张；有效照片中兽类占82%，鸟类占18%，经鉴定，兽类有19种，鸟类有9种。在海拔2219～2597 m的区域和寒温性针阔混交林中拍摄的动物种数和拍摄率均最高，说明这些区域的野生动物数量和种类最多。同种动物在不同的植被型下拍摄率不同，说明该种动物对各植被型的偏好程度不同。对6种最常见兽类和2种雉类的研究表明：在寒温性和温性针阔混交林中拍摄率最高的是斑羚、红腹角雉，在温性针阔混交林拍摄率最高的是毛冠鹿，在寒温性针阔混交林中拍摄率最高的是野猪、梅花鹿、红腹锦鸡，在针叶林中拍摄率最高的是鬣羚。

神农架川金丝猴投食群的攻击行为及等级序列

为探讨人工补食条件下川金丝猴的攻击行为在维持社会等级中的作用,2007年1～6月,采用行为取样法和全事件记录法对神农架自然保护区投食群的攻击行为及等级序列进行研究。我们共记录到8种攻击行为,按频次多少依次为:咕叫、抓打、追赶、瞪眼、瞪咕、驱赶、抢食、打架。攻击行为的发起者在性别间和年龄间均存在显著差异,雄性多于雌性,年龄间按次数多少依次为:成年猴、亚成年猴、青年猴、少年猴;承受者在性别间和年龄间差异均不显著。社会单元内与单元间攻击行为差异显著,前者多于后者。一雄多雌单元间的等级高低依次为:长毛单元、白头单元、红头单元。基于单元内攻击行为较多,建议适当扩大投食场,给每只个体分别投食,以减少因争食发生的攻击行为。

基于微卫星DNA的神农架川金丝猴遗传结构研究

川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)是我国特有珍稀濒危物种,了解其种群遗传结构和关键影响因素,对该物种的保护具有重要意义。以我国分布最东端的湖北神农架川金丝猴种群为研究对象,基于非损伤性DNA技术和微卫星DNA遗传标记等分子生物学方法及景观遗传参数,探讨了神农架川金丝猴的遗传多样性和遗传结构,旨在为川金丝猴的研究及川金丝猴种群的可持续发展提供理论基础。利用12个多态性微卫星位点,在455份川金丝猴粪便样品中,共检测到62个微卫星等位基因;共鉴定出316个不同川金丝猴个体;种群的平均期望杂合度、平均观察杂合度和多态性信息含量分别为0.626、0.559和0.650;群体间的Nei's遗传距离为0.046—0.139,分化系数为0.015—0.046。结果表明与其他地区川金丝猴种群相比,神农架川金丝猴种群具有较低的遗传多样性水平,种群内部存在遗传分化趋势;结合景观参数分析表明地理距离不是影响神农架川金丝猴群体间遗传距离的主要因素,而生境中的灌丛和草地以及人类活动干扰可能是影响川金丝猴遗传交流的主要因素。

氯胺酮对川金丝猴的麻醉效应

本研究单独使用氯胺酮对24只神农架川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)进行麻醉,比较其在诱导期、麻醉期及恢复期的持续时间和行为反应差异,探讨氯胺酮对不同性别、不同年龄川金丝猴的麻醉效果。结果显示:24例受试动物注射氯胺酮(剂量5.90-15.71 mg/kg)后,镇痛、镇静和肌松效果良好,无意外死亡。其中,诱导期表现四肢逐渐无力,流涎,身体逐渐倒下,偶有嘴空嚼;麻醉期表现肌松良好,呼吸通畅,伴有嘴空嚼;恢复期表现以手指和躯干振动,开始恢复意识,嘴空嚼情况增多,尝试坐立和行走,最后恢复正常;诱导期、麻醉期和恢复期持续平均时间分别为(4.00±1.77)min、(21.67±5.03)min和(31.79±6.07)min。本研究首次监测到川金丝猴在麻醉过程中出现嘴空嚼行为(没有进食的情况下嘴上下及左右咀嚼)。数据分析表明,在麻醉过程中雄性个体恢复期时长明显大于雌性,雄性个体在恢复期空嚼行为的次数明显小于雌性;而性别对诱导期、麻醉期,年龄对诱导期、麻醉期和恢复期的时长及行为影响均无明显差异。

ORB特征四叉树均匀分布算法

针对采用传统加速旋转不变性特征提取算法对图像进行特征提取时存在的特征点分布不均匀、冗余特征较多的问题,提出了一种ORB特征四叉树均匀化处理算法。该算法通过构建高斯图像金字塔,对每层图像进行八叉树网格划分,进而进行FAST角点检测;对较难提取的网格进行降阈值再检测,实现FAST角点自适应提取。根据角点进行四叉树划分,设计迭代算法计算节点;然后根据关键点的响应度,筛选出每个节点中最佳的关键点,从而大幅度降低冗余角点数。试验验证了所提算法得到的图像特征分布更均匀,且冗余特征明显减少,具有比传统算法更优越的性能。该算法可以用于不同研究领域,如视觉SLAM、三维重建、遥感超分辨率图像配准等对配准精度以及实时性要求较高的场合。

一只半野生病死川金丝猴肠道微生物多样性分析

对神农架保护区大龙潭保护站1只半野生病死川金丝猴的不同部位的肠道内容物进行了微生物多样性研究。在无菌条件下取十二指肠段、小肠段、盲肠段及大肠段4个部位的肠内容物,提取微生物基因组DNA,应用高通量测序技术,对细菌和真菌多样性进行了详细的分析,比较了不同部位肠道的细菌和真菌的丰度、分布、多样性及变化趋势等。发现该川金丝猴肠道细菌主要分属于厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、变形菌门(Proteobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和Synergistetes 7个门,真菌主要分属于子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、接合菌门(Zygomycota)以及未分类真菌(Fungi_unclassified)。细菌丰度最高的是盲肠段,细菌多样性最高的是大肠段,真菌丰度最高的是小肠段,真菌多样性最高的是大肠段。

神农架川金丝猴投食群的社会行为谱

为探讨人工投食条件下川金丝猴的社会行为类型,2007年1月-2008年10月,采用行为取样法和全事件记录法对湖北神农架自然保护区投食猴群的社会行为进行观察。确定投食群有45种典型社会行为,其中打架、抢食、抱腰、吻背、爬伏、邀配与以往对笼养和野生川金丝猴的研究有差别。

神农架川金丝猴投食群的取食优先序

为探讨人工补食条件下川金丝猴的取食优先序,2007年7月至9月,采用直接观察法对神农架自然保护区大龙潭投食猴群的取食顺序进行研究。结果表明,单元内有明显的取食顺序,但单元间没有。单元内取食顺序不仅与等级和年龄有关,还与单元结构变动相关。

神农架华山松林内外气候特征比较

采用自动气象观测站对林内外小气候进行定位观测的方法,以神农架森林生态站2019年9月~2020年8月气象观测数据为基础,从空气温湿度、风速、降水量、太阳总辐射、光合有效辐射、土壤温度等因子对神农架华山松人工林林内外气象要素进行比较分析。结果表明:在冬季林内空气温度和土壤温度高于林外,而其他季节林外空气温度和土壤温度高于林内。降水量主要集中在6~10月,林内外降水量分别占全年降水量的79.7%和76.9%。空气相对湿度主要受降水量的影响,在雨季林内相对湿度高于林外,而其他季节林外相对湿度高于林内。林内风速低于林外,林内比林外月平均风速降低44.3%。全年林内外太阳总辐射分别为1047.9 MJ·m^(-2)和4116.9 MJ·m^(-2),光合有效辐射分别为514.4 umol·m^(-2)s^(-1)和1987.9 umol·m^(-2)s^(-1),林内太阳总辐射和光合有效辐射在各月均明显低于林外。

移动背景下测量学AR实训教材设计

针对传统测量实践教学过程中对于来源多样、格式迥异的学习资料未能有效进行组织的问题,提出了增强现实(Augmented Reality,AR)实训教材的设计思路。结合测量实践课程的特点和AR技术优势,针对学生的情感认知及书籍的信息负荷等方面,从课程内容的布局、虚实场景的结合及交互方式等几个方面对AR实训教材进行设计。实现了纸质教材与移动端课程内容的融合与实时交互,为移动背景下的数字资源与传统书籍的有机结合提供一种借鉴方法。

湖北省神农架林区野猪分布与传播非洲猪瘟风险分析

野猪是非洲猪瘟(ASF)传播的重要媒介,神农架林区野猪种群数量高、分布广,调查野猪分布对ASF防控有着重要意义。本研究首先通过布设红外相机117台、样线287条调查神农架林区野猪实体和痕迹位点后,应用最大熵模型预测林区野猪分布,再根据野猪、居民区、交通要道的空间分布数据,应用核密度估计法分析神农架林区各地野猪传播ASF的风险。调查发现野猪实体及其粪便、足迹链、巢穴等共2 070处,遍布神农架林区全境,预估野猪数量为18 424头;林区松柏镇、阳日镇、新华镇、省道S307和国道G209沿线等野猪密度高、人口集中的地区为野猪传播ASF极高风险区;极高风险区约4 km外的地区为高风险区;其他地区为中低风险区。本研究表明,松柏镇、阳日镇、新华镇、省道S307、国道G209及周围地区是ASF疫情防控工作中的重点区域,应在这些重点区域做好主动监测防控工作,实时监测ASF动态变化。

龙蜥属Diploderma(爬行纲Reptilia:鬣蜥科Agamidae)部分物种的分类及分布记录修订

尽管学者近期在中国龙蜥属Diploderma分类研究上取得了连续进展,我国龙蜥属物种的分布资料中仍有大量的存疑记录,例如多种龙蜥同域分布、记录分布点远离其余已知分布区、记录点与模式产地处于完全不同的生物地理区系等。本文结合形态及分子数据,对龙蜥属部分存疑记录进行了修订。确定了先前报道的云南省、西藏自治区、四川省、甘肃省及湖北省的草绿龙蜥Diploderma flaviceps记录为同属其他物种的误记;其中,四川省北部及甘肃省南部报道的草绿龙蜥为米仓山龙蜥D.micangshanense的误定,云南省中西部的草绿龙蜥为沙坝龙蜥D.chapaense的误定,西藏自治区与湖北省的草绿龙蜥分别为巴塘龙蜥D.batangense及米仓山龙蜥的误定,以上两地的巴塘龙蜥与米仓山龙蜥则分别代表西藏自治区和湖北省的省级爬行动物新记录。此外,确认了昆明龙蜥D.varcoae分布于云南省西双版纳的报道为地点信息的误记,实际标本采于云南省大理市鸡足山。确定了云南省景东彝族自治县先前记录的云南龙蜥D.yunnanense实际为沙坝龙蜥的误定,并拓展了早先认为是狭域分布的沙坝龙蜥的分布范围,将其分布区向西北方向扩大至云南省中西部。最后,更新了我国已知龙蜥属物种的分布及相关文献,并讨论了我国自然历史博物馆在更新物种分类及分布信息上的滞后及其对后续研究及物种保育的负面影响。

不同生长年限的6种重楼属植物根茎中9种皂苷含量动态累积比较

目的:比较6种重楼属植物根茎中皂苷的含量及不同生长年限的重楼根茎中皂苷的含量。方法:采集6个品种、不同年限的重楼属植物根茎,采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS法)测定根茎中9种皂苷的含量。结果:重楼根茎中皂苷含量因生长年限不同而变化,总体呈先上升后下降的趋势;七叶一枝花与竹溪重楼中的皂苷总含量于第6年达到峰值,球药隔重楼和毛重楼中皂苷总含量于第7年达到峰值,长药隔重楼中皂苷含量于第4年达到峰值;不同重楼属植物中的皂苷种类及其含量存在一定的差异;重楼皂苷Ⅰ含量在七叶一枝花中最高,重楼皂苷Ⅱ含量在滇重楼中最高,重楼皂苷Ⅵ和重楼皂苷Ⅶ在球药隔重楼中的含量最高;球药隔重楼4种皂苷总含量较高。结论:重楼属植物中皂苷含量的累积与生长年限关系密切,除中国药典收载品种外,其他品种的重楼亦具有较大开发潜力。

湖北川金丝猴现状及保护研究

2015年10月—2017年12月,采用跟踪调查直接计数法和间接调查法对湖北川金丝猴进行调查,并结合资料对其种群数量和栖息地进行分析。结果表明:湖北川金丝猴种群数量约1 432只,分大龙潭、金猴岭、千家坪3个猴群10个自然小群。栖息于神农架林区、兴山县和巴东县相毗邻的地区,面积432.5 km 2,主要活动面积199.6 km 2。分布海拔980—3 100 m,最适宜栖息海拔1 700—2 600 m,栖息地植被类型属亚热带山地常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、针阔叶混交林和常绿针叶林等4个植被类型,最喜栖息于针阔叶混交林和常绿针叶林,最适宜栖息地面积114.6 km 2,适宜栖息地面积201.7 km 2。夏秋季以花、浆果和种子为食,冬春季以松萝、休眠芽为食。针对川金丝猴种群、栖息地现状和人为干扰情况,提出了加强调查监测、保护恢复栖息地和开展社区共管等保护建议。