中国科学院动物研究所

2014

(1)课题来源与背景 课题来源：本研究成果受国家自然科学基金项目,科技部国家重点基础研究发展计划(973项目)和中国科学院知识创新工程项目的资助。 研究背景：行为生态学一直是生态学的研究热点,近三十年来人们把动物行为学理论逐渐应用在野生动物管理中。麋鹿曾是一个繁茂的物种,19世纪末在我国绝灭,那时被引种到欧洲的麋鹿组成了繁殖群体,后来逐渐被引入到全世界近30个国家的100多个地区,成为在野外灭绝但成功圈养保护的大型野生哺乳类之一。我国于1985年和1987年分别将麋鹿引入到北京南海子和江苏大丰,1991年又引入湖北天鹅洲,形成了3个较大繁殖群体。2001年,麋鹿被列入“全国重点野生动植物物种保护工程”。对于我国迁地保护的麋鹿,亟待研究的科学问题包括：迁地环境的行为适应、进化与再塑,种群发展的密度制约,人类活动对麋鹿的影响,麋鹿的遗传多样性与保护管理等诸多方面。以迁地保护的麋鹿为对象,通过理论研究与保护管理,揭示动物对环境适应的行为机制及其在维持物种遗传多样性中的作用,探讨圈养和野放种群行为计策的进化适合度与人类活动的关系。 (2)研究目的与意义 麋鹿经长期人工圈养后,要完全恢复野性和建立自然种群,须经历一个较长的行为再适应过程。本研究以麋鹿行为的多样性与适应进化为主线,结合激素水平与遗传多样性分析,通过行为控制实验,研究分析迁地保护麋鹿行为模式的形成过程、调节机制和生态学意义,探讨行为计策的进化适合度及其对维持麋鹿遗传多样性的贡献,为迁地保护种群的管理和复壮寻找行为生态学理论依据。 (3)主要创新结果 A．麋鹿的行为谱PAE编码与多样性。首次提出了动物行为的层次结构概念与PAE编码分类系统、行为的表现空间和行为的刚性与弹性等新概念,阐述了麋鹿的行为结构、行为多样性与圈养空间大小的关系。发现野放麋鹿在圈养时被压抑的弹性行为,野放后会充分表现出来,并且一些行为的表达需要特定的生境类型。先在国内开展了关于动物聚群行为的研究,提出了测度动物聚群强度和同性聚群强度的方法。发现动物的聚群强度与同性聚群强度不同步。还发现麋鹿幼仔在一岁龄前不存在同性聚群现象。同性聚群可能随着个体发育过程中体内的性激素水平升高而出现。同时,否定了关于不同性别个体活动不同步可能导致同性聚群的假说。 B. 麋鹿繁殖行为对策的内分泌基础。首次利用无损伤方法研究了大型动物的内分泌激素与繁殖启动,揭示了麋鹿繁殖行为的季节性及其激素调节机制。在麋鹿中发现了雌性个体的隐性性选择和繁殖偏倚。发现雄性麋鹿的占群优势序列与年龄及激素水平有关。发现动物繁殖的后宫制与求偶场在一定的条件下可以相互转化。阐明了激素水平、等级序位与成功交配的关系。 C．警戒反应、紧张激素与人类干扰。发现了人类干扰强度是引起麋鹿警戒反应变化的主要原因,圈养和干扰造成麋鹿生理紧张,表现为肾上腺皮质活动增强,反映出麋鹿有能够适应人工圈养环境的行为对策和内分泌机制,提出降低人类干扰以提高被保护物种的动物福利。 D．麋鹿反捕食行为的进化。发现麋鹿对历史上捕食者(尤其是虎)的信息依然存有记忆,并表现出恐惧、警戒和回避,推测虎可能是早期麋鹿最重要的捕食者,证明麋鹿的反捕食行为能在相当长的时间内传递给后代。 E．麋鹿的迁地保护与遗传多样性。发现麋鹿迁地保护历史导致麋鹿遗传资源匮乏,不同的建群历史导致遗传多样性在不同种群间有显著差异。同时还发现,虽然麋鹿遗传多样性极低,但是麋鹿幼仔初生死亡率却与其它野生有蹄类物种的幼仔初生死亡率相似,没有表现出适合度下降的迹象,说明遗传多样性缺乏对麋鹿的生存力没有显著影响。 F. 麋鹿种群发展潜力与迁地保护环境管理。发现了中国现生麋鹿种群增长的密度制约问题,引入中国的麋鹿已经重新服习了当地的气候和生态环境,但是麋鹿种群的增长相继都受到了种群密度的制约。进行了麋鹿重返野生栖息地的研究,参与了麋鹿野放实验,研究了野放麋鹿适应野生环境的行为过程。最后,我们综合麋鹿的研究,提出了濒危物种的人类协助生存策略。 (4)发表论著,专利技术与奖励 本项目发表研究论文66篇,其中SCI文章14篇,ISI Web of Knowledge检索影响因子(5-year impact factor)总计28.564。Google scholar检索表明总计被引用次数616次,其中SCI文章被引用次数218次。出版专著或编著11部,被引用125次。科普文章8件。获得实用新型专利1项。获得2011年度北京市科学技术研究院优秀科技成果奖和2005年度中国野生资源保护奖等2项奖励以及一些个人奖励。