陜西寧陜朱鹮（Nipponia nippon）再引入種群的擴散生態學研究

【摘要】：擴散是生物的一種運動形式,也是生物最重要的生活史特征之一。它不僅有利于擴大種群的分布區、調整種群的年齡結構、性別結構,擴散還避免了近交和種內競爭。其進化機制包括避免近親繁殖假說、避免競爭假說和改變繁殖地假說。本研究以寧陜朱鹮再引入種群為研究對象,利用GPS衛星跟蹤器和環志標識探討了朱鹮的擴散方向、擴散距離以及年齡與繁殖擴散、種群密度與繁殖擴散、子代與其異性親本的擴散,旨在闡明朱鹮個體的擴散模式,驗證有關擴散的相關假說,為朱鹮再引入項目的規劃以及科學有效的保護提供理論基礎。具體研究結果如下:1.朱鹮出生擴散方向存在集中趨勢(Rayleigh's Z=6.923Z0.05=2.948,P0.05),平均向量229.655°±57.57°,大致為西南方向。雌、雄個體的出生擴散也存在集中于西南方向的趨勢(Rayleigh's Z=4.315Z0.05=2.885,P0.05;Rayleigh's Z=3.801Z0.05=2.910,P0.05),平均向量分別為:224.433°±45.01°、235.14°±63.34°。2.朱鹮平均出生擴散距離為18.14±25.97km(n=19),其中雌性平均出生擴散距離(36.02±35.76km,n=8)顯著大于雄性平均出生擴散距離(7.13±5.8km,n=11)(Mann-Whitney Test:Z=-2.10,P=0.04)。因此其出生擴散呈雌性偏倚型(female-biased)模式,符合“避免近親繁殖假說”及“婚配制度假說”。3.朱鹮繁殖擴散方向是均勻分布的(Rayleigh's Z=2.598Z0.05=2.948,P0.05),不存在集中趨勢。雌、雄個體的繁殖擴散方向也為均勻分布(Rayleigh's Z=1.318Z0.05=2.972,P0.05;Rayleigh's Z=1.335Z0.05=2.972,P0.05),不存在集中趨勢。4.雌性朱鹮繁殖擴散率為81.3%(n=16),雄性朱鹮繁殖擴散率為66.7%(n=21),雌雄個體擴散頻率差異不顯著(Fisher's exact test,P=0.46)。朱鹮平均繁殖擴散距離為0.53±0.84km(n=73),其中雌性平均繁殖擴散距離(0.73±1.05km,n=35)顯著大于雄性平均繁殖擴散距離(0.32±0.47km,n=38)(Mann-Whitney Test:Z=-2.17,P=0.03)。因此其繁殖擴散呈雌性偏倚型(female-biased)模式,符合“婚配制度假說”。5.朱鹮的年齡與擴散距離呈正相關關系(Spearman,r=0.59,P=0.04,n=73)。雌、雄朱鹮的年齡與其擴散距離也均為正相關關系(Spearman,r=0.81,P=0.02,n=35;Spearman,r=0.83,P=0.02,n=38)。即隨著年齡的增加擴散距離也在增加。6.朱鹮的種群密度與擴散距離呈正相關關系(Spearman,r=0.81,P=0.01),即隨著種群密度的增加擴散距離也會增加,符合“避免競爭假說”。7.朱鹮子代的出生擴散方向存在集中趨勢(Rayleigh,s Z=4.179Z0.05=2.945,P0.05),平均向量227.837°±64.78°,大致為西南方向。其異性親本的繁殖擴散方向是均勻分布的(Rayleigh's Z=2.572Z0.05=2.945,P0.05),不存在集中趨勢。說明子代在分布空間上有遠離其異性親本的趨勢,避免了回交的發生,符合“避免近親繁殖假說”。8.朱鹮子代的出生擴散距離與其異性親本的繁殖擴散距離差異顯著(Paired T-test,P=0.04),說明朱鹮親子代之間是朝著不同方向以不同的距離擴散,可避免近親交配的產生,符合“避免近親繁殖假說”。9.上述研究結果不僅闡明了朱鹮再引入種群出生擴散和繁殖擴散的距離、模式及其產生機制,而且對于后續朱鹮再引入種群建立過程中生境走廊的建立提供了理論依據。