海南蜡皮晰种群密度、热需求及种群遗传结构的地理格局

海南蜡皮晰种群密度、热需求及种群遗传结构的地理格局

论文摘要

蜡皮蜥属(Leiolepis)广泛分布于东南亚和华南沿海。世界范围内所见的七个种中,蜡皮蜥(L.reevesii)是分布最北的一种,见于两广、海南和越南。2007年4-5月在海南岛本岛范围内18个县市展开蜡皮蜥种群密度和洞穴特征调查。种群密度存在地区间差异,三亚、陵水、东方、乐东等县市密度较高,而文昌、定安、屯昌、琼海、万宁等地种群密度低。种群密度各类生境间差异显著,果园、仙人掌丛和草地种群密度较高,木麻黄林和小叶桉林内种群密度较低。种群密度海拔高度间差异显著,但并不呈现随海拔升高种群密度随之上升或下降的简单关系。蜡皮蜥幼体洞长、洞深与头体长(SVL,snout-vent length)正相关,洞道折曲与SVL不相关;成体洞长、洞深与头体长不相关,洞道折曲与SVL正相关。ANOVA显示成体洞长、洞深均存在显著地区间差异。以巢温为协变量的ANCOVA显示,各地巢内成体体温差异显著。ANOVA显示,成幼体巢温和体温差异显著,成幼体巢穴所处位置的气温无显著差异。以巢温为协变量的ANCOVA显示,成幼体气温和体温无显著差异。体温、气温和巢温三因子偏相关分析显示,各组(地区)内成体体温和巢温呈正相关;而成体体温和气温之间、巢温和气温之间的相关性并非在所有组内都存在。合并各组,总体上成体体温和巢温、体温和气温存在显著正相关,而巢温和气温不存在相关性;幼体情况与成体相似。2006、2007年4月下旬从海南乐东一种群捕获844只蜡皮蜥,研究该种两性异形和繁殖输出。繁殖雌体的最小SVL为84.0mm,大于此大小的个体被人为判定为性成熟。蜡皮蜥具有两性异形,雄性大于雌性且具有较大的头部。无论成体和幼体,雄性头长和头宽随体长的增长速率大于雌性。以性别和年龄(成、幼体)为因子的双因子ANOVA比较两性头长和头宽与体长的回归剩余值发现,雄性头部大于雌性,幼体头部相对大于成体。相对窝卵重与母体SVL呈显著的负相关,表明较小的母体具有相对较大的繁殖输出。雌体繁殖会滞缓其生长,故小母体具有相对较大繁殖输出的结果部分地解释了蜡皮蜥为什么显示成年雌体小于雄体的体形大小两性异形现象。用蜡皮蜥为模型动物,检验产卵于温暖且热稳定巢内的蜥蜴应有相对较高但较窄的孵化温度的假设。卵在三个恒定温度(27、30和33℃)、一个波动温度处理下孵化。温度的平均值而非方差影响孵化期,27、30和33℃的平均孵化期分别为101.1、69.6和55.3天。幼体性别不受孵化温度影响。不同处理孵出的幼体仅有稍许形态差异,但运动表现差异显著。27℃孵出幼体在跑道上的表现比其它处理孵出幼体差。卵能在27℃和33℃下孵化,但这两个孵化温度并不适宜。蜡皮蜥适宜的孵化温度范围可能处于最频繁的巢温变化范围(27-33℃)内。与其它利用低温生境或利用温暖生境但产卵于浅巢的有鳞类爬行动物相比较,蜡皮蜥有相对较高但较窄适宜的卵孵化温度。因此,作者的数据支持上述假设。在具有温度梯度的热环境中,选择体温组间差异显著,非怀卵雌体(39.0℃)显著高于雄性成体(37.7℃),雄性成体显著高于怀卵雌体(36.8℃)。非怀卵雌体和雄性成体的临界低温(CTMin)和临界高温(CTMax)两性之间均无显著差异,故合并两性数据,CTMin和CTMaX分别为11.1℃和45.7℃。用无线热敏发射器和数据块研究海南乐东一野外围栏内蜡皮蜥的调温行为。本研究中所用蜡皮蜥均为成体,我们将其分为非怀卵雌体、怀卵雌体和雄性成体三组。以组、时段(07:00-11:00;11:00-15:00;15:00-19:00)和天气状况(晴天vs多云或阴天)三因子ANOVA显示,组(怀卵雌体<非怀卵雌体和雄性成体)、时段(07:00-11:00时段<11:00-15:00时段和15:00--19:00时段)和天气状况(多云或阴天<晴天)三因子对蜡皮蜥体温有显著影响;时段和天气状况的交互作用对蜡皮蜥体温亦有显著影响,其它因子间的交互作用对体温影响不显著。为研究海南岛内蜡皮蜥的种内遗传变异,我们进行环岛取样,采集16个地点的蜡皮蜥,样点包括海南本岛沿海各县市,与三亚毗邻的东瑁洲岛、广东的徐闻和广西的北海。对16个种群254条蜡皮蜥线粒体Cyt b基因片段(1004个碱基)进行序列测定,序列同源排序显示有122个变异位点,这些位点定义了73种单元型。单元型网络关系图显示海南蜡皮蜥可分为A、B两支,其分化时间约为1.00-1.06百万年前。A支总体上表现为受阻碍的基因流伴随距离隔离,B支总体上表现为受阻碍的基因流/扩散但伴随较长距离的扩散。A支历史上经历过种群扩张,种群扩张的时间为0.60百万年,嵌套分析(NCA,nested dade analysis)和AMOVA结果显示蜡皮蜥以受阻碍的基因流并有明显种群遗传结构为特征。海南中部的五指山和鹦哥岭是阻碍基因交流的重要屏障,而琼州海峡作用较弱。我国蜡皮蜥过去30年来经历了种群迅速衰退,部分地区原自然种群已不复存在,人们迫切期望为制止该种种群进一步衰退寻找到合理的途径。蜡皮蜥构巢精致,巢穴忠诚度(nest fidelity)强,不轻易迁离原巢区,易受生境缩减和破碎化影响而降低遗传多样性,本项研究对海南蜡皮蜥资源现况、生活史特征和种群遗传结构等进行较为系统的阐述,可为确立有效的蜡皮蜥资源管理和保护策略提供参考。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 蜡皮蜥研究概述
  • 第二章 海南蜡皮蜥野外种群密度和洞穴特征
  • 一、引言
  • 二、材料和方法
  • 1.种群密度调查
  • 2.洞穴结构、热参数及其它数据的收集
  • 3.数据处理
  • 三、结果
  • 1.种群密度
  • 2.洞穴特征
  • 四、讨论
  • 1.种群密度
  • 2.洞穴特征
  • 第三章 蜡皮蜥的两性异形和繁殖输出
  • 一、引言
  • 二、材料和方法
  • 三、结果
  • 1.两性异形
  • 2.雌性繁殖
  • 四、讨论
  • 第四章 蜡皮蜥卵孵化的热依赖性
  • 一、引言
  • 二、材料与方法
  • 1.动物收集和饲养
  • 2.卵的收集和孵化
  • 3.孵化期和幼体表型
  • 4.数据分析
  • 三、结果
  • 1.孵化成功率和孵化期
  • 2.孵出幼体表型
  • 四、讨论
  • 第五章 蜡皮蜥的体温和体温调节
  • 一、引言
  • 二、材料和方法
  • 1.蜡皮蜥选择体温和热耐受性
  • 2.野外围栏体温调节的无线电遥测
  • 3.数据处理
  • 三、结果
  • 1.蜡皮蜥选择体温和热耐受性
  • 2.野外围栏体温调节的无线电遥测
  • 四、讨论
  • 第六章 蜡皮蜥Cytb序列变异及种群遗传结构分析
  • 一、引言
  • 二、材料和方法
  • 1.样品采集
  • 2.DNA提取
  • 3.线粒体DNA的扩增和测序
  • 4.数据分析
  • 三、结果
  • 1.遗传变异
  • 2.种群遗传结构和种群历史
  • 四、讨论
  • 结语
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 相关论文文献

    • [1].青海沙蜥的热耐受性、选择体温及摄食和运动表现的热依赖性[J]. 生态学报 2010(08)
    • [2].变色树蜥(Calotes versicolor)选择体温、热耐受性及温度对食物同化的影响[J]. 生态学报 2009(04)
    • [3].水面上的精灵 神行太保双冠蜥饲育指南[J]. 中国水产 2017(04)
    • [4].封面故事[J]. 大自然 2009(03)
    • [5].吉林桦甸盆地中始新世端生齿鬣蜥类(有鳞目)化石及对响蜥属的评述(英文)[J]. 古脊椎动物学报 2011(01)

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