蝙蝠生态学研究前沿

高级生态学作业

作业题目：近十年蝙蝠的生态学

研究前沿报告

学院：生命科学学院

专业：生态学

班级：12级研究生

姓名：柏承

学号：2111214013

任课教师：吴志峰

近十年蝙蝠的生态学研究前沿报告

绪论

我国的蝙蝠研究起步相对较晚，生态学方面的研究更是存在许多空白。随着生态学的不断发展，生态学技术不断地被运用于蝙蝠的研究。近十年来，我国关于蝙蝠的生态学研究取得了突飞猛进的发展，涉及的领域包括传统的生态学研究、行为生态学[1]、分子生态学以及大尺度研究蝙蝠的地理分布等。蝙蝠本文对蝙蝠的生态学研究背景，核心概念，以及国近十年的研究进展进行简要的综述，以期今后开展更深入学习与研究。

1背景

我国在翼手目生态学研究方面起步较晚，最初的研究只在于一些种类简单的生态观察，其经典的蝙蝠生态学研究侧重于宏观生态学方面，其容包括了食性、栖息地选择、繁殖、回声定位声波、冬眠、昼夜节律等。此外，也有关于环境因子的影响[2]、蝙蝠在生态系统中作用等研究[3]。然而，蝙蝠的宏观生态学研究还存在着许多空缺，很多种类生态资料不全等问题。近年来，分子生态学得到了长足发展，在分子生态学技术的极大冲击下，在分子水平上的蝙蝠生态学研究成为了蝙蝠研究的热点，并凭借其巨大的优越性，很好的解决了蝙蝠研究中一些争执不下的问题。此外，一些学者正试图通过多尺度或大尺度研究蝙蝠地理分布问题[4]。

2核心概念理解

2.1生态位

生态位（ecological niche)是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。一个种的生态位，是按其食物和生境来确定的。有着相似食物或空间要求的数群近缘种，因处不同生态位，彼此

并不竞争。

2.2回声定位声波

回声定位是一个复杂的、高度进化的过程，其定义为动物通过分析自身发射声波的回声建立其周围环境的声音图像过程。不同种类的蝙蝠其回声定位声波有一定的差异。可以通过超声波监听仪对蝙蝠的声波进行接收，运用波形分析软件可以帮助分析波形情况。蝙蝠可根据回声定位回避障碍物和捕食猎物，它们的回声定位具有很高的分辨率。根据蝙蝠所发出的回声定位信号特征可将其分为两大类：即FM蝙蝠和CF／FM蝙蝠[5]。所谓FM蝙蝠就是利用调频信号（frequency modulation，FM）进行回声定位的一类，该类占回声定位蝙蝠的大多数。所谓CF／FM蝙蝠是指回声定位的信号持续的时间可达30～60ms乃至200ms，信号的主要部分是由一个恒频(constant frequency，CF)组成，在该信号尾部则是一个向下扫描的FM信号的一类蝙蝠。对蝙蝠回声定位行为的研究一直是国际上蝙蝠研究中的热点。

2.3分子生态学

分子生态学是应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的机理及其分子机制的科学。目前蝙蝠的分子生态学研究主要包括RAPD技术、SSR技术、同工酶技术等这几种分子手段的应用。

2.3.1RAPD技术

RAPD是随机扩增多态DNA(randomly Amplified polymorphic DNA)的简称,是建立在PCR (Polymerase Chain Reaction)基础之上的一种可对整个未知序列的基因组进行多态性分析的分子技术。其以基因组DNA为模板，以单个人工合成的随机多态核苷酸序列(通常为10个碱基对)为引物，在热稳定的DNA 聚合酶(Taq酶)作用下，进行PCR扩增。扩增产物经琼脂糖或聚丙烯酰胺电泳分离、溴化乙锭染色后，在紫

外透视仪上检测多态性。扩增产物的多态性反映了基因组的多态性。RAPD技术是蝙蝠分子生态学中应用的最多的PCR技术，现已广泛的应用于蝙蝠的品种鉴定、系谱分析及进化关系的研究上[6]。

2.3.2SSR技术

徽卫星DNA又称为简单重复序列(simple sequence repeats，SSR)，是由2-5个核苷酸为重复单位组成的长达几十个核苷酸的重复序列，如(GA)n，(CA)n，(GAA)n 等，广泛分布于真核基因组中，因重复单位数目不同及重复程度的不完全而呈现高度多态性。

2.3.3同工酶技术

同工酶技术作为在分子水平上研究生命现象的重要手段之一,在遗传学、分类学、发育生物学等学科中得到了日益广泛的应用。目前关于同工酶的研究主要有不同组织不同同工酶之间的比较，不同种类蝙蝠同工酶之间的比较以及同工酶在蝙蝠生理特性上的研究等[7]。在同工酶研究中多采用聚丙烯酰胺不连续凝胶垂直板电泳的方法，进而描绘出同工酶模式图谱。其中LDH同工酶谱研究的最为广泛。

2.4尺度

在生态学上，尺度是指研究生态系统面积的大小(即空间尺度)或所研究的生态系统动态的时间间隔(即时间尺度)。通过对蝙蝠的多尺度分析，可以了解蝙蝠行为生态、环境因子与蝙蝠地理分布之间的关系[4]。

3国近十年的研究进展

3.1蝙蝠生态学的传统研究

关于蝙蝠生态学的传统研究一直都是蝙蝠生态学研究的重要容，其中关于蝙蝠回声定位声波的研究最多，经统计，近十年来我国关于翼手目回声定位系统的文章有

三十余篇，关于蝙蝠栖息地选择的有二十余篇，关于蝙蝠食性的也有二十篇，关于繁殖生态的有十余篇。此外，还有关于冬眠和昼夜节律等方面的一些研究。

3.1.1回声定位声波研究

对蝙蝠回声定位声波的研究主要从声谱图类型、主频率、持续时间、间隔时间、频带宽和频率围等入手。研究的方向包括回声定位声波频率与体型相关性；与捕食行为相关性；不同状态下回声定位声波分析；母婴交流；不同种类的蝙蝠声波比较以及回声定位声波性别差异等方面。其中涉及多种技术方法以及设备仪器的使用。江等[8]采用Pearson方法对蹄蝠科蝙蝠体型和回声定位频率之间的相关性进行分析，用SPSS 10．0软件进行相关性分析和显著性检验。指出回声定位声波与蝙蝠体型呈负相关。通过5种蝙蝠的回声定位行为差异与捕食策略的分析，支持了前人关于具有多谐波调频声的蝙蝠适于在各种较为复杂的环境中捕食的观点[9]，如在树冠之间的开阔空间进行捕食，在树叶上或地面上进行拾遗式（gleaning）捕食等。发现在飞行状态下，大足鼠耳蝠发射很强的FM型回声定位声波，适于探测非振翼猎物。根据母婴蝙蝠之间的声波脉冲长短、间隔长短存在差异，认为其主要作用是使母婴进行识别和母婴之间进行交流[10]。

3.1.2栖息地选择

栖息地的研究包括了栖息地类型、环境温度、湿度等方面容，按蝙蝠的栖息环境可分为3个类型：洞穴型、房屋型和树栖型[11]。

洞穴型在洞穴中和石缝中栖息、繁殖及冬眠的种类。主要包括菊头蝠科(Rhinolophidae)和蹄蝠科(Hipposideridae)的所有种类。房屋型在房屋的屋顶、墙缝等处栖息、繁殖和冬眠的种类。主要有中华山蝠(Nyctalus velutinus)[12]、伏翼属的一些种类。树栖型在树洞、树缝或竹栖息、繁殖和冬眠的种类。主要有伏翼属的部分