青藏高原高寒地区植物中次生代谢物季节变化及其对小哺乳动物取食行为的影响

摘要

本研究于2008年5月下旬至9月下旬在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站进行。通过测定不同月份植物群落的特征和10科21种植物体内总酚、简单酚、缩合单宁和黄酮含量及其合成关键酶苯丙，氨酸解氨酶活性变化，观察植食性小哺乳动物高原鼠兔和根田鼠对不同植物的取食量，分析两种动物的食物选择与植物群落和植物次生代谢物之间的相关性，以期揭示次生代谢物在两种动物食物选择中的作用，阐明长期生活在强紫外、高海拔、低氧寒冷和不同植被生境中的小哺乳动物对次生代谢物的利用对策。 研究结果表明： (1)研究地植物的群落结构在不同的月份存在变化：物种数在5月份最低，7月份达到最高；生物多样性指数和平均地上生物量在5～8月份逐步增高，在8月份达到最高峰，9月份开始降低；‘均匀度指数在5月份最低，8月份达到最高。 (2)大多数植物中的次生代谢物黄酮含量有逐月递增的趋势，6月份最低，7、8月最高，9月份有下降趋势；总酚含量6～8月有递增趋势，9月份有下降的趋势；简单酚含量6~8月有递增趋势，9月份有下降的趋势；缩合单宁含量有逐月递增的趋势，6月份最低，9月份最高；苯丙氨酸解氨酶活力6～7月呈下降趋势，8~9呈上升趋势。 (3)蒲公英、车前草是高原鼠兔最喜食的植物，在四个月份都有较高的被取食量，其它喜食的植物在不同的月份存在差异；车前草、雪白委陵菜是根田鼠最喜食的植物，其它喜食的植物在不同的月份也存在差异。 (4)高原鼠兔的取食量与植物的株高显著负相关，与植物的株数、盖度、生物量和重要值之间都无显著的相关性，植物的高度会抑制高原鼠兔的采食；根田鼠取食量与植物的株高、株数、盖度、生物量和重要值之间都无显著的相关性，根田鼠的食物选择可能不受植物群落特征的影响。 (5)高原鼠兔的取食量与植物的黄酮含量显著的负相关，而与其它次生代谢物都无显著的相关，说明植物的黄酮含量会抑制高原鼠兔的采食，而其它次生代谢物对其无明显影响；根田鼠取食量与植物的简单酚、总酚含量显著的负相关，而与植物的黄酮、缩合单宁含量之间无显著的相关性，说明植物的简单酚、总酚含量会抑制根田鼠的采食。

目录

文摘

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声明

1 引言

1.1次生代谢物的定义及其种类

1.1.1萜类化合物

1.1.2生物碱

1.1.3酚类化合物

1.2次生代谢物对植食性动物取食的影响

1.3植食性动物对次生代谢物的适应

1.3.1植食性动物对次生代谢物的行为适应

1.3.2植食性动物对次生代谢物的生理适应

1.4青藏高原高寒地区植物次生化合物的特点

1.4.1次生代谢物与青藏高原高寒地区植物抗寒性的关系

1.4.2次生代谢物与青藏高原高寒地区植物抗辐射的关系

1.5高原鼠兔和根田鼠取食的研究进展

1.5.1高原鼠兔食性的研究进展

1.5.2根田鼠食性的研究进展

1.6本论文的研究目的和意义

2材料与方法

2.1实验样区的自然状况和样地的选择

2.2植物群落特征调查及植物标本采集

2.3群落特征分析方法

2.3.1群落特征数值的转换

2.3.2群落多样性指数模型

2.4高原鼠兔和根田鼠食性食量的研究方法

2.5植物中次生代谢物及其关键酶含量的测定

2.5.1主要仪器

2.5.2主要试剂

2.5.3溶液配制

2.5.4测定方法

2.5.5黄酮和单宁含量测定的标准曲线

2.5.6数据处理及统计分析

3结果与分析

3.1实验样地植物群落组成及月份变化

3.2高原鼠兔和根田鼠的食性分析

3.3 21种植物次生代谢物含量的变化

3.3.1相同月份不同植物间5种指标的差异分析

3.3.2不同植物5种指标的季节性变化

3.3.3植物中5种指标的科间差异及季节变化

3.4高原鼠兔和根田鼠的取食量与植物群落特征的相关系数与显著性水平

3.5高原鼠兔和根田鼠的取食量与次生代谢物的相关系数与显著性水平

4 讨论

4.1次生代谢物因植物种类而异

4.2生态环境因子对植物次生代谢物含量的影响

4.3苯丙氨酸解氨酶与次生代谢物含量的关系

4.4高原鼠兔和根田鼠食性的研究方法的探讨

4.5高原鼠兔的食物选择

4.6高原鼠兔和根田鼠食物选择的相似性

4.7植物群落特征对植食性小哺乳动物取食行为的影响

4.8次生代谢物对植食性小哺乳动物取食行为的影响

5 结论

参考文献

致 谢