河南省鸟类分布新纪录——褐马鸡

褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)属鸡形目(Galliformes)雉科(Phasianidae)马鸡属(Crossoptilon),为易危(VU)物种[1],中国特有种[2],国家一级重点保护野生动物[3]。目前,褐马鸡集中分布于我国河北省小五台山和附近地区、北京市门头沟区和房山区(东部种群)、山西吕梁山脉(中部种群)以及陕西省北部黄龙山林区(西部种群)[4−5]。经查阅文献资料[2,4−7],未见褐马鸡在河南省的分布记录,也未在河南省和山西省所在的太行山南部区域被发现。

祁连山东段高原鼢鼠暖季活动节律及其影响因素

动物活动节律是在光周期、外界环境和内在生理机制共同调节下,动物表现出的休息和活动规律,它可以反映出动物个体营养状况、生存压力及社会地位等信息,是研究动物生态行为策略的重要依据(孙儒泳,2006)。尚玉昌(2006)认为温度和光照强度变化直接影响动物行为,而食物资源和天敌数量变化则能间接影响动物行为。

祁连山东段高原鼢鼠洞道土壤微生物和土壤酶

高原鼢鼠复杂的洞道系统对高寒草甸土壤的理化性质有着重要影响。本研究采集高原鼢鼠活动洞道土壤样本,并以无鼢鼠扰动的同深度土层土壤作为对照。对比分析了两个处理土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)、土壤酶(脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶)活性以及土壤全氮、有机质、速效磷含量的差异。结果表明:高原鼢鼠洞道土壤速效磷和全氮的含量均高于对照,其中春季和秋季的速效磷达到显著水平(P<0.05);秋季无鼢鼠扰动的土壤有机质和真菌的含量显著高于洞道土壤(P<0.05);3种酶活性各处理间无显著差异(P>0.05);对照区春季土壤的细菌和秋季真菌的含量显著高于洞道土壤(P<0.05);洞道土壤和对照区土壤的细菌、放线菌、速效磷、全氮和有机质的含量均在夏季达到最大值,各种指标其它月份差异不显著(P>0.05)。基于以上结果,本研究发现高原鼢鼠活动洞道土壤微生物和土壤酶与对照区土壤无显著差异(P>0.05)。

无线电追踪技术在地下啮齿动物研究中的应用

营地下生活的啮齿动物被誉为陆地生态系统的工程师,但其长期栖居于地下的生活习性难以被人们直接观察,给动物行为学和生态生物学等研究带来了挑战。随着科学技术的发展,无线电技术的小型化和轻量化为地下啮齿动物研究提供了可行性。国外学者已成功将无线电追踪技术应用于对地下啮齿动物洞道系统、活动节律、巢域面积变化以及社群制度等的研究。但国内将其应用于地下啮齿动物研究的较少。本文根据目前国内外研究现状,对无线追踪技术的研究内容和研究方法进行综述,以期为我国地下啮齿类研究提供参考。

无线电追踪技术在高原鼢鼠生态学研究中的应用

从高原鼢鼠(Myospalax baileyi)活捕、麻醉以及无线电发射器佩戴方式3个方面研究了无线电追踪技术在高原鼢鼠生态学中的应用。结果表明:高原鼢鼠无损伤活捕是无线电追踪技术实现的前提,利用自制的活捕笼的平均捕获率为44.12%。麻醉剂使用量和麻醉时间与高原鼢鼠体重密切相关,当高原鼢鼠体重在150g以下,乙醚用量为0.75~1.20mL,麻醉时间为30~45s;体重在150~270g时,乙醚用量为1.3~1.6mL,麻醉时间为30~55s;体重在270~350g时,乙醚用量1.6~2.0mL,麻醉时间为45~60s。无线发射器以环腋下斜跨式为主,且应在佩戴后30d进行重捕,更换项圈以利于长期监测。基于以上结果,提出了适合于高原鼢鼠无线电追踪的操作流程及注意事项,以期为国内学者研究高原鼢鼠或类似地下鼠生态学研究提供借鉴。

矿井掘进面智能通风控制系统设计

为了实现对矿井局部通风机的稳定控制、安全有效地排放瓦斯、瓦斯浓度的实时监测等目标,本文结合单片机、CAN总线等技术设计了一种矿井掘进面智能通风控制系统,介绍了系统构成、参数采集方案与智能控制策略。试验表明,本系统具有实时性强、可靠性高等特点,显著提高了矿井通风控制的智能化,大大降低了生产中的安全隐患。

基于AVR单片机的无刷直流电机控制系统设计

根据永磁无刷直流电机控制系统的设计参数、成本及灵活性等各方面的要求,设计了以AVR单片机及LM621集成驱动器为核心的硬件平台。本控制系统保护功能较完善,硬件结构简单,成本较低,在实际工程中有一定的应用价值。

祁连山东段高原鼢鼠对高寒草甸危害评价

为了客观评价高原鼢鼠(Myospalax baileyi)对高寒草甸的危害程度,在祁连山东段研究了高原鼢鼠不同种群密度与草地质量之间的关系,共设置了3个高原鼢鼠种群密度梯度,调查了3个危害等级变量(鼠丘数、鼠丘面积和鼠丘产草量)和6个生境变量(草地产草量、总盖度、可食牧草产量、植被组成、土壤水分和土壤紧实度),通过One-Way ANOVA检验法研究这些因子与高原鼢鼠危害程度的关系。结果表明:在设置的3个种群密度梯度下,草地产草量、总盖度、可食牧草产量和鼠丘产草量无显著性差异;草地植物群落结构、新鼠丘面积占调查区面积的比例无显著性差异,除高原鼢鼠采食深度(0—20 cm)外,3个种群密度区土壤紧实度无显著性差异,而0—30 cm处土壤水分存在显著性差异,说明本研究中不同高原鼢鼠种群密度区的草地质量没有显著性差异。此外,研究结果表明调查样地大小与危害评价有着密切关系,在高寒草甸区,单个样方调查面积以0.5 hm^2以上为宜。

短期放牧对高寒草甸表层土壤入渗和水分保持能力的影响

为深入揭示短期放牧对高寒草甸生态系统地表水文过程的影响机理,基于5个放牧强度(A:2.75只羊/hm^2;B:3.64只羊/hm^2;C:4.35只羊/hm^2;D:4.76只羊/hm^2;E:5.20只羊/hm^2)的3a控制放牧试验,对比研究了表层土壤(0—10cm)物理性状、入渗过程、土壤水分特征曲线及持水和供水能力对放牧强度的响应。结果表明:C处理的土壤初始含水量显著高于D、E处理,但各放牧强度的土壤容重和4个孔隙指标无显著变化;放牧改变了土壤入渗过程,随放牧强度增加,B与C处理入渗较好,D与E处理入渗较差;Gardner模型适用于放牧强度的土壤水分特征曲线拟合,相关系数均达极显著水平,且表征土壤持水性能的a值与低中吸力段含水量表明B与C处理的持水能力高于其它处理;100kPa吸力下比水容量显示,A、B和C处理较D与E处理提高了土壤供水能力。总之,合理放牧强度短期内有利于保存高寒草甸土壤含水量,增强土壤导水性和持水能力,保证土壤有效供水,降低高寒草甸生态系统的退化风险。

祁连山东段高原鼢鼠(Eospalax baileyi)土丘空间分布格局及其与环境因子的空间关联性

高原鼢鼠推土造丘行为对高寒草地生态系统的生产和生态功能有重要影响,研究高原鼢鼠土丘空间分布格局及其与环境因子的关系,可以揭示高原鼢鼠栖息地利用和选择规律,为合理控制鼠害及保护草地生物多样性提供科学依据。于2014年8月在祁连山东段选取面积为140m×100m的高原鼢鼠栖息地,消除景观尺度取样带来的气候、地形和土壤的异质性,利用地统计学方法,分析高原鼢鼠土丘的空间分布格局、并揭示其与环境因子中土壤容重、土壤水分、植物地上、地下生物量、根系营养物质含量(可溶性糖、粗蛋白、粗脂肪)以及各功能群丰富度(禾本科、莎草科、杂类草)的空间关系。半方差函数及普通克里格插值表明,高原鼢鼠土丘存在中等程度的空间变异且呈现聚集分布,各环境因子均存在不同程度的空间异质性。交方差函数分析表明,高原鼢鼠分布虽与各环境因子在多种尺度下表现出复杂的空间关联性(正的或负的),但mantel检验发现土壤容重、莎草科丰富度与高原鼢鼠土丘分布呈现显著的负空间关联性,杂类草丰富度和根系粗脂肪含量与高原鼢鼠土丘分布存在显著正空间关联性。综上所述,高原鼢鼠主要栖息利用在土壤疏松、莎草科丰富度较低、杂类草较多和根系粗脂肪含量较高的地方。

高原鼢鼠繁殖特性与其栖息草地质量的关系

高原鼢鼠种群密度动态变化与其繁殖特性密切相关,而繁殖特性又与其栖息环境有关。为了解高原鼢鼠繁殖特性与其栖息草地质量的关系,本文在祁连山东段选择两个不同高原鼢鼠种群密度分布区,在其繁殖期调查各密度区雌雄个体不同月份的繁殖特性、草地生物量、植物组成、地下根系重量及根系可溶性糖含量、土壤紧实度和水分变化。通过多因素方差分析和独立样本T检验分析繁殖特性与草地质量的关系。结果显示:高原鼢鼠5月为繁殖高峰期,6月进入繁殖末期;不同种群密度区之间雄性繁殖强度无显著差异(P>0.05);雌性繁殖强度在繁殖高峰期无显著差异(P>0.05),而繁殖末期存在差异(P<0.05);高原鼢鼠性比在繁殖高峰期表现为低密度区大于高密度区,而在繁殖初期和繁殖末期为高密度区大于低密度区;两个种群密度区之间,草地植物组成、草地地上生物量、可利用草地生物量和地下生物量无显著性差异(P>0.05),而0-30 cm土层根系根可溶性糖含量存在显著性差异(P<0.05);除高原鼢鼠采食深度(0-20 cm)外,不同密度区土壤紧实度无显著性差异(P>0.05),而0-30 cm土层土壤水分含量存在显著性差异(P<0.05)。结果表明在一定种群密度下,高原鼢鼠繁殖特性的变化与地下根可溶性糖含量和土壤水分有关,而繁殖特性与草地植物组成、草地生物量无显著关系。

高原鼢鼠挖掘活动对采食洞道土壤水肥的影响

为了解高原鼢鼠（Myospalax baileyi）挖掘活动对采食洞道土壤水肥的影响,在祁连山东段高寒草甸同一放牧强度区,对高原鼢鼠活动洞道、非活动洞道、无洞道土壤的容重、水分、有机质、全氮以及速效N,P和K含量进行了测定,并通过One-Way ANOVA检验和T检验进行比较分析。结果表明,高原鼢鼠的挖掘活动对土壤速效P、K无显著影响（P〉0.05）,但会增加洞道土壤容重及20~30cm土层有机质、全氮、速效氮含量（P〈0.05）,减少0~10cm土层土壤含水量及速效氮含量（P〈0.05）,导致洞道土壤部分营养成分垂直方向的变化。

被动式电子标签在监测高原鼢鼠种群生态变化中的应用

地下啮齿动物种群生态学研究经常需要对动物个体进行标记,而传统的剪耳、剪趾标记法会造成动物伤害、影响动物行为等,与动物福利相悖。利用PIT标签于2014年秋季在祁连山东段标记高原鼢鼠30只,研究高原鼢鼠种群密度及越冬后体重、体长和尾长变化。结果表明,样地内高原鼢鼠估算种群密度为44只/hm2;越冬后高原鼢鼠平均体重为222.07g,显著高于越冬前平均体重193.74g,平均体长为19.4cm,显著高于越冬前平均体长18cm;雌性与雄性的体重增长率无显著性差异(P>0.05)。被动式电子标签同时可适用于地下啮齿动物的种群生态学研究,是地下啮齿动物种群生态学研究中的一项新型技术手段。

基于小尺度高原鼢鼠种群遗传结构研究

高原鼢鼠是青藏高原特有的地下啮齿动物,研究其种群遗传结构对于了解扩散、基因交流等方面具有重要意义。本研究利用微卫星分子标记技术,分析祁连山东段高寒草甸区小尺度下4个高原鼢鼠种群的遗传多样性和遗传结构特点。结果表明:1)4个种群有效等位基因(Ne)为83.6,种群平均观测杂合度(Ho)最高为0.32,平均期望杂合度(He)最高为0.50,平均多态信息含量(PIC)为0.40,遗传多态性处于中等水平。2)种群遗传结构推导分析结果为4个种群被分成2组,MYT(马营滩种群)为一组,XNG(下南泥沟种群)、MYR(马营河东边种群)、MYL(马营河西边种群)为一组。3)试验区高原鼢鼠种群间近交系数(FST)都大于0.05,种群间的基因流值(Nm)都小于1,特殊岛状栖息地限制了高原鼢鼠种群基因流,河流和公路可能对种群内和种群间个体交流有阻碍作用。

基于小波降噪与分形理论的滚动轴承故障诊断

为了识别滚动轴承振动信号中包含的故障类型,运用小波对采集到的信号进行降噪,通过计算降噪后振动信号的关联维数,判断信号中是否包含故障。并以关联维数为特征量,通过计算各工况之间的距离函数,判断属于何种故障的信号。结果表明,运用分形理论进行故障诊断具有很强的实用价值。

基于小尺度的高原鼢鼠(Myospalax baileyi)扩散初探

为明确高原鼢鼠在时间和空间小尺度上的扩散特征,本研究自2014—2015年在祁连山东段选择3处不同种群密度的高原鼢鼠(Myospalax baileyi)连续分布区,采用标志重捕、无线电追踪以及分子生物学方法,研究高原鼢鼠扩散与种群密度的关系、扩散性别及其扩散时间。结果表明:高原鼢鼠在不同种群密度下均发生扩散,高密度区扩散个体比例相对较高;高原鼢鼠雄性重捕率(5.9%)低于雌性(16.9%),雄性失联率(58.3%)高于雌性(28.0%),并且雌、雄个体平均分配指数分别为1.086±0.385和-1.390±0.786,表明高原鼢鼠存在偏雄性扩散;2015年6—10月高原鼢鼠个体消失率(0.500)高于2014年10月至2015年5月(0.367)以及2015年5—6月的个体消失率(0.286),2015年6—9月高原鼢鼠重捕率从40.0%下降至0%,失联个体比例从52.6%上升至85.7%,表明高原鼢鼠可能在6—9月进行扩散。

祁连山东段高原鼢鼠采食洞道气体研究

研究高原鼢鼠(Myospalax baileyi)洞道气体环境对了解其低氧适应机制具有重要作用。本试验在祁连山东段高寒草甸利用土壤原位气体测定仪,对高原鼢鼠采食活动洞道、非活动洞道、地表空气及无洞道土壤内的温度、氧气、二氧化碳、甲烷含量进行了连续12个月的监测。通过One-Way ANOVA检验、重复测量方差分析以及Pearson相关性分析发现,(1)高原鼢鼠活动洞道氧气含量,除10月、11月与非活动洞道无显著性差异外(P>0.05),均显著小于非活动洞道、地表空气和无洞道土壤(P<0.05);活动洞道二氧化碳含量,除7月、8月与非活动洞道无显著性差异外(P>0.05),均显著大于非活动洞道、地表空气和无洞道土壤(P<0.05);活动洞道内甲烷含量各月均显著高于地表空气甲烷含量(P<0.05),与非活动洞道、无洞道土壤的月差异各异。(2)高原鼢鼠活动洞道内氧气含量的最小值和二氧化碳的最大值均出现在5月和9月,其它处理下氧气最小值和二氧化碳最大值均出现在6-8月;4个处理下甲烷含量最小值在1月与12月出现,最大值出现在5月和9月。(3)月份、处理以及月份和处理间的交互作用均对氧气、二氧化碳、甲烷含量有显著影响(P<0.05)。可见,高原鼢鼠生存在低氧、高二氧化碳和较高甲烷含量的环境中,且洞道内部的气体环境会受季节和高原鼢鼠活动的影响。

基于AHP法的煤矿救灾机器人综合性能评价体系研究

针对煤矿救灾机器人研究内容广泛,性能指标错综复杂的特点,通过对其综合性能的分析和研究,把评价体系归结为4个准则13个指标,基于层次分析法建立了煤矿救灾机器人的层次结构,构造出判断矩阵,并进行了一致性检验,确定了13个重要指标的权值,验证了层次分析法在煤矿救灾机器人综合性能评价中的可行性。

河南南太行山区松鼠科物种的新发现

太行山是我国东部重要的山脉和地理分界线,也是我国生物多样性保护的优先区域。2018年以来,在河南太行山猕猴国家级自然保护区(济源段)和国有济源南山林场利用红外相机技术调查取食果实(种子)的松鼠科(Sciuridae)种类。通过对红外相机所拍摄影像资料的鉴定和文献核查,共记录到岩松鼠(Sciurotamias davidianus)、隐纹花松鼠(Tamiops swinhoei)、赤腹松鼠(Callosciurus erythraeus)和松鼠(Sciurus vulgaris)4种取食橡子的松鼠科物种。其中,首次获得了赤腹松鼠在河南省太行山自然分布的影像凭证,确认其分布越过了秦岭北界,为目前该物种自然分布的最北界。同时,也首次以影像记录证实松鼠在河南南太行山区的自然分布。鉴于上述调查,建议加强对我国太行山区域野生动物资源的深入调查,以便更好地揭示该区域生物多样性及其与生态环境之间的关系。

高寒草甸区高原鼢鼠新生土丘水土流失特征

高原鼢鼠是青藏高原的优势地下啮齿动物,掘洞造丘是其独特的行为之一。高原鼢鼠新生土丘属于次生裸地容易导致水土流失,研究高原鼢鼠新生土丘水土流失对于合理评价其对生态系统的影响具有重要意义。利用径流小区法和风蚀桥法,测定不同地形(平地和坡地)、不同直径大小(大土丘:直径>75 cm,中等土丘:直径50~75 cm,小土丘:直径<50 cm)单位面积新生土丘年土壤流失量和有机质流失量,并比较经过1年侵蚀后的土丘与无土丘草地表层(0—10 cm)土壤粒径组成、含水量和营养成分,旨在明确高原鼢鼠不同大小和不同分布的土丘的水土流失状况。结果表明:(1)研究区平地和坡地新生土丘单位面积年均土壤流失量分别为4 039.91,3 731.79 g/m^2,单位面积年均土壤有机质流失量分别为266.83,252.76 mg/m^2,土壤侵蚀级别为中度侵蚀;(2)土丘表层土壤粒径<0.25 mm和>5 mm的团聚体含量均显著小于无土丘草地(P<0.05),>0.25 mm的团聚体含量显著大于无土丘草地(P<0.05);(3)土丘表层土壤肥力和土壤含水量均显著小于无土丘草地表层土壤(P<0.05);(4)雨季坡地新生土丘单位面积泥沙流失量显著高于平地新生土丘(P<0.05)。风季平地风蚀厚度大于坡地风蚀厚度,分别为4.33,3.62 cm;(5)风季不同丘型土丘的侵蚀厚度表现为大土丘>小土丘>中土丘,分别为5.50,3.59,2.82 cm。研究认为高原鼢鼠新生土丘会导致高寒草甸风蚀和水蚀发生,且不同地形和不同大小的土丘水土流失情况各异。