布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)越冬储食及其影响因子

布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)是典型草原啮齿动物群落优势鼠种,越冬前通过储食保证安全度过食物短缺的冬季。越冬储食是其应对未知食物条件的重要策略,所以研究影响其越冬储食的因子对于了解其食物偏好以及草原鼠害防治具有重要意义。2019年和2020年9-10月分别于锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗对布氏田鼠栖息地植被地上生物量进行调查,对布氏田鼠越冬洞系进行解剖并收集越冬储食,同时统计布氏田鼠种群数量、雌性和雄性布氏田鼠数量、年龄结构等指标。利用逐步回归法对布氏田鼠种群特征、生境植物群落组成以及地上生物量与越冬储食量之间的关系进行分析。结果表明:(1)布氏田鼠储食量与布氏田鼠种群数量具有显著相关关系(R^(2)=0.81,P<0.01),且与布氏田鼠雌性数量和雄性数量有显著的相关关系(R^(2)=0.79,P<0.01;R 2=0.80,P<0.01);(2)布氏田鼠储食量与亚成体的数量呈显著相关关系(R^(2)=0.86,P<0.01);(3)越冬储食量与食物可用性具有显著相关关系(R^(2)=0.24,P<0.05)。

布氏田鼠焦虑样行为、反捕食行为及HPA轴水平的性别差异

为探讨布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)焦虑样行为、反捕食行为和下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal, HPA)轴水平的性别差异,观测雌雄布氏田鼠在旷场、明暗箱和反捕食箱中的行为差异,及其HPA轴参与调控的促肾上腺激素(adrenalotropic hormone, ACTH)和皮质酮(corticosterone, CORT)水平的差异。结果表明:雄性布氏田鼠在旷场中移动的总距离和平均速度均显著高于雌性,而静止时间显著低于雌性布氏田鼠。雄性布氏田鼠进入明箱的次数与雌性布氏田鼠无显著差异,但在明箱中停留时间显著高于雌性布氏田鼠。暴露于捕食者猫气味时,雌性布氏田鼠仅移动行为的持续时间显著高于雄性布氏田鼠。雌性布氏田鼠血浆中ACTH和CORT浓度显著高于雄性布氏田鼠。综上,布氏田鼠的活动性、焦虑样行为、反捕食行为及HPA轴水平均存在性别差异,提示野生布氏田鼠受其自身内分泌水平的影响,雌雄个体采取截然不同的行为策略以适应当前环境,从而有利于其种群的稳定。

温度驯化对布氏田鼠肝脏温敏瞬时受体电位通道蛋白表达的影响

肝脏是哺乳动物基础代谢产热的关键器官。温敏瞬时受体电位通道蛋白(Thermosensitive transient receptor potential channels,Thermo-TRPs)参与了调控肝细胞的生理功能。为了解Thermo-TRPs是否参与肝脏的代谢产热,以成年布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)为研究对象,测定了不同驯化温度下6种Thermo-TRPs在肝脏中的表达,分析其与肝脏产热相关蛋白和信号通路蛋白的关系。结果显示:(1)与高温组相比,低温增加了肝脏解偶联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)的表达;而与常温组相比,低温降低了肝脏解偶联蛋白3(uncoupling protein 3,UCP3)的表达;(2)6种Thermo-TRPs均在肝脏中表达,与高温组相比,低温显著降低了TRP vanilloid 4(TRPV4)的表达,同时显著增加了腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)的表达;(3)低温显著增加了布氏田鼠血清三碘甲状腺原氨酸(T_(3))水平,提高了T_(3)/T_(4)比值;T_(3)/T_(4)比值与肝脏UCP1和AMPK呈显著正相关,肝脏中UCP1与TRPM2和AMPK呈显著正相关。这些结果表明,肝脏TRPV4和AMPK可能参与了低温环境中代谢产热等生理功能的调节过程。

哺乳期高温经历导致布氏田鼠F1代的热中性区变窄

哺乳期是影响小型哺乳动物发育的关键时期,但关于哺乳叠加高温对后代代谢可塑性的影响,尚不清楚。为研究哺乳期母体(F0)高温经历对后代(F1代和F2代)能量代谢特征的影响,我们测定了哺乳期母体经历高温(30±1)oC的布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)F1代和F2代成体以及常温(23±1)oC经历的后代成体(作为对照)的体重和体温,采用开放式呼吸代谢仪测定不同环境温度暴露3 h后的代谢率,并计算热传导和呼吸商。哺乳期高温经历的F1代动物在成年期的体重显著低于常温对照组和高温经历的F2代动物。在5~33.5 oC环境温度范围内,布氏田鼠维持稳定的体温;35 oC高温胁迫时,常温组、高温经历F1代和F2代的体温均显著下降。常温组布氏田鼠的热中性区为27.5~33.5 oC,高温经历F1代的热中性区下临界温度点30 oC,热中性区比常温组变窄(30~33.5 oC),高温经历F2代的热中性区与常温组相比无变化。在热中性区温度以上,热传导随环境温度的升高而显著增加,高温经历的F1代和F2代布氏田鼠热传导增加的起始温度点升高。呼吸商随环境温度的升高明显增加,但不受哺乳期高温经历的影响。结果表明,哺乳期母体高温经历导致布氏田鼠F1代成年后的体重降低,热中性区变窄,提高了F1代动物在高温环境下的代谢可塑性,但这种影响并未持续到F2代。这些研究结果揭示了哺乳期母体高温(热浪)对小型哺乳动物后代体型和热中性区的长期影响,以及由此引起的对种群动态的潜在效应。

布氏田鼠盲肠中纤维素分解菌的分离鉴定及其产酶条件优化

纤维素在纤维素分解菌的作用下分解成可利用的物质,有利于改善环境污染和缓解能源危机。布氏田鼠是主要分布在我国内蒙古草原上的一种植食性动物,其盲肠微生物种类丰富。从布氏田鼠盲肠中筛选具有高效分解纤维素能力的菌株,并对筛选的菌株进行鉴定及纤维素酶的酶学特性分析。结果表明:刚果红染色法初筛出8株具有分解纤维素能力的菌株,发酵法复筛出分解能力最强的菌株T1,形态学观察及分子生物学鉴定确定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis strain)。菌株T1以1.5%玉米粉作为碳源、1%蛋白胨作为氮源、接种量5%时产纤维素酶量最高。该纤维素酶最适反应pH值4.8,最适反应温度40℃,最佳反应时间40 min,且具有一定的酸碱耐受性和热稳定性,这一研究为纤维素的开发利用提供理论依据。

基于无人机遥感和深度学习的布氏田鼠洞群识别

草原鼠害是典型的次生灾害,是草原退化引起的一种生物灾害,发生后不仅加剧草原退化程度,也会引起鼠疫等极度危险的传染病。因此,精确、及时监测鼠害状态对防治鼠害、草原退化工作具有重要实际意义。以内蒙古呼伦贝尔和锡林郭勒草原区发生的布氏田鼠灾害区为例,通过野外实地调查,采集了5个不同生境区无人机正射影像,分析每个区域布氏田鼠洞群结构和影像特征,并采集和建立样本库,分别构建深度学习(SSD、RetinaNet、YOLOv3和Faster R-CNN)识别模型,进行了布氏田鼠洞群识别。结果表明:Faster R-CNN模型在准确率上表现出更高的可靠性,其mAP达到了84.4%;SSD模型效果最弱,mAP只有45.4%,但在检测速度上较快。因此,可采用Faster R-CNN模型作为布氏田鼠洞群识别模型的核心算法。

呼伦贝尔草原布氏田鼠鼠害发生情况及防治对策

呼伦贝尔市位于内蒙古自治区东部,天然草地面积为1126万公顷,可利用草地面积为833万公顷。呼伦贝尔草原鼠害是造成草场退化、沙化,引起春季风沙肆虐的主要原因之一。布氏田鼠在呼伦贝尔草原西部温性典型草原危害最严重,是以洞系为单位群居生活的草原鼠种。其种群数量庞大。

典型草原区布氏田鼠的活动节律及其季节变化

采用标志重捕、染色标记和野外观测法研究典型草原区布氏田鼠野外实验种群，采用4种活动模式指数（日活动差异指数θ，昼行性指数λ，峰型指数φ；活动强度指数η）分析田鼠昼夜活动节律及其季节变化。结果表明，布氏田鼠全年12个月的昼行性指数A均高于0．542，为典型的昼行性种类。其活动节律的季节变化主要与环境温度有关：1、2、3、4、11、12月，气温较低，布氏田鼠的活动模式呈典型的单峰型；5、6、7月气温较高，为典型的双峰型；而8、9、10月则属于单双峰过渡类型。田鼠的峰型指数西在冬季最低，夏季最高，与月均气温呈显著的正相关关系（r=0．89，n=12，P〈0．05）。活动强度指数研与气温也存在显著的正相关（r=0．94，n=12，P〈0．05）。5～9月，布氏田鼠的活动强度最高，每日活动时问在6h以上；冬季布氏田鼠的日活动量骤降，很少外出活动，尤其在1～2月，布氏田鼠日均地面活动时间不足1min。另外，室内实验表明，布氏田鼠具有在黑暗环境中活动能力，但在野外条件下，夜间活动极少发生。

布氏田鼠鼠害生态治理方法的设计及其应用

布氏田鼠(Microtus brandti)是内蒙古典型草原区草场的主要害鼠。根据作者对该鼠栖息地选择特征及其为患形成原因的研究结果,针对当地围栏育草区的危害现,状从生态系统原理,提出以协同调整鼠害草场中主要成员(草-畜-鼠)生态经济结构关系为主的治理策略。并从优化围栏管理和轮牧途径组建了协调育草和治鼠的生态工程方法。1987—1989年经352公顷鼠害草场中应用的结果表明,在免除化学防治的条件下,此法不仅能长期有效地控制布氏田鼠鼠害,而且能从复壮鼠害草场植被的整体目标上获得综合的生态经济效益,三年投入与产出比达1:7。即使在该鼠种群数量趋于增长且气候干旱的年份,其生态效应仍相当明显。如1987年治理区比对照区增产39.61％,布氏田鼠密度亦相应下降78.16％。在实现多层次(生产者—消费者)的协同调整、有效发挥自然结构因子的综合控害功能以及提高草场整体的生态经济效益方面,显示了目前其他防治方法难以替代的作用。

布氏田鼠肥满度分析和小型兽类肥满度指标K与K_(WL)(重长指标)的比较

通过对两个肥满度指标的理论和生物学意义分析，以及对布田鼠肥满度的研究和实际应用 的讨论，认为：描述动物的肥满度时，重长指标ＫＷＬ优于指标Ｋ。两指标的最大差别是成体的ＫＷＬ 值大于的体，而成体的Ｋ值小于幼体。布氏田鼠肥满度没有性别差异；有显著的年龄差异，成体鼠 的肥满度高于幼鼠；有显著的季节变化，鼠种群春季肥满度最高，夏季降低，秋季回升；有显著的 年际变化，高数量年的肥满度高于低数量年。

布氏田鼠标志种群的繁殖参数

采用标志重捕和染色观测法跟踪了内蒙古典型草原区布氏田鼠野外种群 ,按绝对时间年龄研究其种群繁殖参数。结果表明 :4～ 5月份出生的雄鼠能在当年达到性成熟 ,性成熟发育历期约为 1 5个月 ,6月后出生的雄鼠当年达不到性成熟。在达到性成熟的当年雄鼠中 ,多数个体再度转入性休止期 ,其平均繁殖结束时间要比越冬雄鼠早 1个月 ,而越冬雄鼠则在整个繁殖期保持性活动状态。雌鼠性成熟发育历期约为 1个月 ,首次产仔时间约为2月龄。雌鼠在一年中的产仔窝数与其年龄有关 :越冬鼠能产 3～ 4窝 ,4月份出生的雌鼠能产 2～ 3窝 ,5月份出生的雌鼠当年能产 1～ 2窝 ,6月份出生的雌鼠能产 0～ 1窝 ,7月份之后出生雌鼠当年不参加繁殖。在自然条件下 ,布氏田鼠一生中最多能产

布氏田鼠(Microtus brandti)的食性

通过胃内容物显微组织学分析法,研究了内蒙古克什克腾旗阿其乌拉地区布氏田鼠春季和夏季的自然食性。该鼠于春季和夏季都最嗜食羊草,但食性有明显的季节变化,对食物有强烈的选择性特征,专化现象较为明显。植被的物候变化和植物体的蛋白质含量以及硅等矿质元素的含量是影响布氏田鼠进行选食的主要因素。文中还讨论了布氏田鼠的最优觅食行为。

不同不育比例对布氏田鼠种群增长的影响

在围栏条件下采用重捕法跟踪了不同比例不育个体对种群的影响。结果表明:正常繁殖组(对照)6-8月份均有新生小鼠,9月份以后停止繁殖。其中6月份雌鼠繁殖率为45%,7月份雌鼠繁殖率为40%,8月份雌鼠繁殖率为33%。繁殖期后,种群数量下降。在当年数量波动呈单峰型曲线。而各不育比例的试验组则均呈下降趋势;无论雄性或雌性的完全不育组的种群均在3-4个月的时间内全部灭绝。说明在没有新生幼鼠的加入种群更替的情况下,由越冬鼠组成的种群将很快消亡;部分不育组的繁殖率均低于对照组。其中1/3雄性不育组及1/3雌性不育组的繁殖率均高于2/3雄性不育组及2/3雌性不育组,这种现象意味着该鼠的婚配制度并非混交制。在试验期间所有部分不育的种群均呈负增长;部分不育组中,当年出生的鼠没有参加繁殖。可能是不育个体干扰了其交配。因此,使用不育剂可能成为控制布氏田鼠种群数量的有效对策。

灭鼠后布氏田鼠种群特征的研究

1987和1988年4—5月,笔者在内蒙古正镶白旗布氏田鼠危害严重的草场上,连续两年用药物灭鼠。调查结果表明,在布氏田鼠种群数量上升或下降的年份,春季灭鼠均能控制当年的鼠害。鼠密度高时,灭鼠后鼠种群年龄结构、性比、怀孕率和睾丸下降率均发生改变。鼠密度低时,灭鼠对种群特征影响不显著。

布氏田鼠标志种群的社群等级及其季节变化

在内蒙古锡林郭勒地区,通过标志重捕、染色标记和直接观测法对布氏田鼠社群等级的季节变化进行了研究。结果表明:在繁殖季节,布氏田鼠洞群内存在明显的社群等级。越冬雄鼠在社群内社群序位最高,其次是越冬雌鼠、当年成体雌鼠、当年成体雄鼠,亚成体鼠和幼鼠的社群地位最低。在繁殖末期,越冬雄鼠的地位明显下降,而当年成体雄鼠的等级序位逐渐上升。在繁殖季节,当年雄鼠在洞群中的等级序位依然很低,很少能有机会进行有效的交配,有效交配主要由越冬雄鼠来完成,因而越冬雄鼠对种群繁殖的贡献较大。本实验倾向于支持该鼠的婚配制度为一雄多雌制的观点。

密度因素在布氏田鼠种群调节中的作用

对布氏田鼠栖息密度不同的种群同时进行取样,研究密度因素对布氏田鼠种群发展的调节作用。结果表明,在高密度区布氏田鼠种群繁殖强度受到抑制,雌鼠怀孕率、雄鼠睾丸下降率、贮精囊肥大率和睾丸长度都小于低密度种群。高密度种群繁殖季节结束时间早于低密度种群,幼鼠肥满度较小,性成熟速度较慢,种群年龄结构中,幼年鼠所占比例小于低密度种群。这些都是导致高密度种群增长速度减慢的因素。

布氏田鼠对低温的适应性产热

将布氏田鼠置１到３０天的低温（６±１℃）环境下暴露，其体重与体温没有明显变化；静止代谢率（ＲＭＲ）、非震颤性产热（ＮＳＴ）及血清中三碘甲腺原氨酸（Ｔ＿３）含量，随冷暴露时间的延长而增加；肝线粒体状态３呼吸及细胞色素Ｃ氧比酶活力亦随冷暴露时间的延长而升高。肝线粒体蛋白质含量经冷暴露３０天时有明显升高，表明动物在低温适应中肝线粒体蛋白合成增加与呼吸功能增强是个体ＲＭＲ提高的细胞学机制之一。布氏田鼠褐色脂肪组织（ＢＡＴ）的重量及其线粒体蛋白含量在冷暴露１０天后明显增加．其线粒体细胞色素Ｃ氧化酶、琥珀酸氧化酶及α－磷酸甘油氧化酶活力均在急性冷暴露环境中明显升高，到３０天时可增长２一４倍，表明ＢＡＴ是动物适应寒冷环境的主要产热器官。

布氏田鼠婚配制度和繁殖的实验研究

自内蒙正镶白旗捕获３０对越冬鼠，通过在１９９０年５月至１９９１年５月的实验研究，尤其是自由配对实验和雌雄鼠双亲行为的检验，证明了布氏田鼠的婚配制度主要是一雄多雌制。母鼠分娩后第一天即能进入发情期，并能交配成功．在实验室条件下共产５１窝２４１只幼仔，平均每窝产仔数为４．７３±０．２９只，比已有报导自然种群的低。

繁殖季节和非繁殖季节布氏田鼠种群参数和生理特点的差异

在繁殖季节(6月份)和非繁殖季节(10月份),采集了内蒙古自治区阿尔善宝力格地区的布氏田鼠样本,比较其种群参数与生理指标,探讨了布氏田鼠社群结构和生理特征的季节性差异,并分析了原因。结果表明,布氏田鼠的年龄组成和性比存在明显的季节差异:繁殖季节洞口系数小,种群性比接近1,主要由当年新生鼠和越冬鼠组成;非繁殖季节洞口系数大,种群性比偏雄,主要由当年新生鼠组成。繁殖器官在繁殖季节显著大于非繁殖季节,保持了更高活性。非繁殖季节个体的胴重比更高,且雄鼠高于雌鼠,表明非繁殖季节个体和雄鼠具有更好的营养状态;同时,非繁殖季节个体具有更小的肾上腺和更大的脾脏,说明非繁殖季节中的布氏田鼠表现出更低的应激状态和更强的免疫能力。这些研究结果表明,布氏田鼠的种群参数和生理特点具有明显的季节性特点,这与不同季节中布氏田鼠采取的生存策略有着紧密联系。

光周期和温度对布氏田鼠产热的影响

布氏田鼠（Ｍｉｃｒｏｔｕｓ ｂｒａｎｄｔｉ）分组驯化在：（１）长光照温暖环境（ＬＷ，１６Ｌ：８Ｄ，２５℃）；（２）长光照 低温环境（ＬＣ，１６Ｌ：８Ｄ，５℃）；（３）短光照温暖环境（ＳＷ，８Ｌ：１６Ｄ，２５℃）；（４）短光照低温环境（ＳＣ， ８Ｌ：１６Ｄ，５℃）。驯化四周后，长光照动物的体重比短光动物的体重有增加的趋势；四组动物的体温 没有明显差异；低温和短光照均促使静止代谢率（ＲＭＲ）增加；ＳＣ组动物的非颤抖性产热（ＮＳＴ）高 于ＬＷ组。低温诱导肝和褐色脂肪组织（ＢＡＴ）细胞线粒体蛋白增加，短光照再度地增强此作用。短 光照诱导肝细胞线粒体状态－４及状态－３呼吸活力增加，低温没有明显作用。低温和短光照均刺激肝 和ＢＡＴ线粒体细胞色素Ｃ氧化酶活力提高，但后者作用强度大于前者。低温明显激活ＢＡＴ线粒体 的ａ－磷酸甘油氧化酶的活力，短光照无明显影响、结果表明：低温和短光照均能提高布氏田鼠的产 热能力，短光照与低温因子两者的协同作用增强了对布氏四鼠热能代谢的调节。