基于DNA宏条形码技术的大兴安岭北部欧亚水獭冬季食性分析

欧亚水獭(Lutra lutra)是淡水生态系统重要的指示种和旗舰种,然而在人为干扰和环境变化的背景下,中国欧亚水獭种群数量大幅下降,部分地区已局部灭绝。目前欧亚水獭主要分布于我国东北地区和西南地区,其中大兴安岭是维持东北地区水獭种群稳定的关键区域。了解欧亚水獭的食性组成有利于理解其种间关系与生态系统功能,对评估其生存状况、开展保护工作具有重要意义。本研究在大兴安岭北部共采集疑似欧亚水獭粪便样品50份,使用DNA条形码技术对样品进行物种来源鉴定,结果显示其中35份为欧亚水獭粪便。利用DNA宏条形码技术分析粪便中的物种组成,共得到15种鱼类、2种蛙类、5种昆虫共计22种不同的物种类别。所有脊椎动物食物类别中,杂色杜父鱼(Cottus poecilopus)的相对出现频率和相对序列丰度均最高,分别为19.35%和27.32%,其次为黑龙江林蛙(Ranaamurensis),分别为15.48%和21.73%;科水平上,杜父鱼科的相对出现频率和相对序列丰度均显著高于其他鱼类,分别为32.26%和45.72%。结果表明,大兴安岭北部欧亚水獭冬季主要捕食鱼类,其次为蛙类,其中鱼类主要以杜父鱼科为主;此外还在少量水獭粪便中发现有蜻蜓目、襀翅目、毛翅目等水生昆虫,可能来自水獭猎物。本研究结果可为了解水獭种群生存状况、制定相关政策、开展保护工作提供重要参考依据。

北美水貂和欧亚水獭在东北地区的分布与生态位重叠

作为入侵物种,北美水貂(Neovison vison)在欧洲引起了一系列生态问题,侵占了欧亚水獭(Lutra lutra)的生态空间,其入侵性对当地生物多样性和生态系统构成了严重威胁。水貂引入我国东北地区已有70多年的历史,然而国内对其野外种群却鲜有研究。掌握水貂种群的入侵范围、入侵影响因素以及与本地具有相似生态位的欧亚水獭之间的竞争关系,对水貂的入侵管理和东北地区的生物多样性保护具有重要意义。本研究利用实地调查和文献资料获取的分布信息,通过集合模型识别水貂和水獭的潜在分布区,评估水貂对水獭在地理空间上的入侵风险,并通过主成分分析(principal component analysis,PCA)评估其生态位重叠和影响因素。结果表明:(1)我国东北地区水貂的潜在分布区面积为61,944.57 km^(2),水獭的潜在分布区面积为83,590.94 km^(2),两者重叠区域面积为50,544.21 km^(2),占水獭潜在分布区面积的60.47%;(2)从各省分布情况来看,黑龙江省水獭受水貂入侵的风险最高,潜在分布区重叠的比例达到78.94%,其次是吉林省,重叠比例约为53.80%;(3)水貂和水獭生态位存在高度重叠,Schoener’s D值达到0.60。单因子生态位分析结果表明,水獭比水貂对耕地密度更加敏感,集中分布在低耕地密度区;水獭和水貂均倾向选择有林地密度较高的区域,但水貂在有林地密度的选择上更加平滑,对森林的依赖程度比水獭低;水貂相比水獭更倾向选择降水量低的区域;水獭比水貂更倾向选择高海拔的栖息地。根据地理分布特征和生态位分析的结果,我们建议通过控制人为干扰调控水獭和水貂的竞争关系,以抑制水貂在东北地区的入侵。

东北地区水獭分布格局与保护优先区识别

水獭是水生生态系统重要的指示种和旗舰种,由于强烈的人为干扰,中国的水獭种群数量大幅下降,部分区域已局部灭绝。然而目前国内对水獭的调查和研究非常有限,本底不清的状况已经严重影响到水獭的野外保育工作。本文以东北地区的欧亚水獭指名亚种(Lutra lutra lutra)为研究对象,基于2016-2020年的调查数据,使用组合建模的方法评估了水獭的潜在分布区;利用地理信息系统和系统保护规划软件分析了水獭的保护优先区并计算了各省级行政区内水獭潜在分布区和保护优先区面临的人类压力;结合国家级自然保护区的空间布局分析了水獭的保护现状,并以内蒙古森工集团、大兴安岭林业集团、伊春森工集团三大国有林区为例分析了重点国有林区在水獭保护中的作用。结果表明:(1)水獭潜在分布区和保护优先区面积分别为104,515.04 km^(2)和45,448.99 km^(2),其中大兴安岭的水獭保护优先区集中连片,并与小兴安岭的保护优先区相连,栖息地之间没有明显地理隔离,是维持东北地区水獭种群稳定的重中之重;(2)水獭面临的人类压力大小依次为:辽宁>吉林>黑龙江>内蒙古;(3)研究区内110个国家级自然保护区中有63个包含水獭潜在分布区,覆盖面积为12,168.93 km^(2),仅占水獭潜在分布区面积的11.64%,其中32个国家级自然保护区包含水獭保护优先区,占水獭保护优先区面积的10.88%;(4)三大国有林区涵盖了71.18%的水獭潜在分布区和79.26%的保护优先区(面积分别为74,390.89 km^(2)和36,022.22 km^(2))。由此可见,尽管水獭潜在分布区中国家级自然保护区占比较低,但是在天然林全面禁伐的背景下,重点国有林区可能在未来东北地区的生物多样性保护中发挥更大作用,因此我们建议将重点国有林区中具有重要保护价值的区域逐步纳入以国家公园为主体的自然保护地体系中,以实现生物多样性的系统性和完整性保护。最后,本文结合研究结果和实地调研提出以下保护建议:(1)加强对河流污染物的管理;(2)控制渔民捕鱼强度;(3)开展全面的水獭专项调查并建立长期的监测体系;(4)加大对水獭的科研投入;(5)加强宣传力度,提升公众保护意识。