栖息地变化下五趾跳鼠(Orientallactaga sibirica)体型与营养生态位的生态响应机制

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Global Ecology and Conservation 3.5

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  本研究针对干旱生态系统气候变化对啮齿动物形态与食性适应的影响,通过整合稳定同位素技术与野外调查,揭示了五趾跳鼠(O. sibirica)体型与营养生态位随海拔、温度、降水及植被覆盖度(FVC)的梯度变化规律。结果表明,中温带半湿润区与高海拔个体体型更大,营养生态位在温暖半湿润区最宽,证实了气候-植被-体型的多级调控路径,为物种适应环境变化的机制提供了新见解。

  

在全球气候变化背景下,干旱生态系统的物种如何适应环境变化成为生态学研究的热点问题。作为广泛分布于亚洲干旱区的关键物种,五趾跳鼠(Orientallactaga sibirica)的生态适应性尚未得到系统阐释。现有研究多聚焦小尺度气候影响,缺乏对多因子交互作用的解析,尤其忽视了对体型与食性协同变化的机制探讨。内蒙古农业大学的研究团队通过跨气候带大尺度采样,首次揭示了该物种形态与营养策略的环境驱动机制,相关成果发表于《Global Ecology and Conservation》。

研究采用野外捕获法在5个气候带(暖温带半湿润区至高原温带半干旱区)和3个海拔梯度(<1000m至3500-5000m)采集134份骨骼样本,结合稳定同位素质谱技术测定δ13C和δ15N值。通过广义线性混合模型(GLMM)分析环境因子效应,并利用结构方程模型(SEM)解析多因子作用路径。

3.1 FVC的环境梯度特征
数据显示高海拔区低温高降水,中温带干旱区高温低降水。FVC与降水呈显著正相关(R2=0.56),随海拔升高而增加(R2=0.15),但在不同海拔梯度间无显著差异。

3.2 体型的地理变异
中温带半湿润区个体体重(99.61±14.30g)和体长(140.48±6.06mm)最大,GLMM显示海拔与年均温对体型有显著负效应(P<0.001),而降水通过促进FVC间接增加体型。

3.3 稳定同位素特征
低海拔区δ13C值最高(-20.1‰),反映C4植物为主的食性;中海拔区δ15N峰值(9.8‰)提示更长食物链。高原区δ13C最低(-24.3‰)对应C3植物优势。

3.4 营养生态位动态
温暖半湿润区标准椭圆面积(SEAc=13.61‰2)最大,高海拔区最小(2.09‰2),表明资源丰富环境促进食性泛化,而极端环境迫使食性特化。

3.5 环境作用路径
SEM揭示海拔通过降低FVC使体重减少59.6%,而降水通过增加FVC提升体型62.9%,证实植被覆盖是气候-体型关系的核心媒介。

该研究创新性地将Bergmann法则拓展至营养维度,发现五趾跳鼠通过"体型增大-食性收缩"策略适应高寒环境,而"体型减小-食性扩张"应对资源竞争。这一发现为预测物种对气候变化的响应提供了双重指标(形态+食性),对干旱区生物多样性保护具有指导意义。特别是揭示了降水通过FVC的间接作用强于温度直接效应,为生态系统管理提供了量化依据。未来研究可结合基因组学进一步解析表型可塑性的分子基础。

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