一种新疆阿尔金山保护区有蹄类动物的食性确定方法

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一种新疆阿尔金山保护区有蹄类动物的食性确定方法
申请号	CN201810946970.9	申请日	2018-08-20	公开(公告)号	CN109239066A	公开(公告)日	2019-01-18
申请人	北京师范大学;			发明人	石建斌; 路飞英; 刘若爽; 董世魁;
摘要	本发明公开了一种新疆阿尔金山保护区有蹄类动物的食性确定方法。它包括如下步骤：1)采集样品：采集有蹄类动物的粪便，并采集所述有蹄类动物分布区域常见完整植物作为对照植物；2)制作玻片：将采集的样品分别制作为玻片；3)拍摄显微照片：分别拍摄玻片中的植物碎片显微照片；4)建立检索表：对所述对照植物显微照片中植物碎片的表皮细胞、气孔器及表皮附属物编制显微结构表皮性状鉴别的检索表；5)分析食性：将所述粪样显微照片中显微结构与所述检索表对比，即能得到所述有蹄类动物采食的植物种类。本发明该方法简单易行，能得到阿尔金山保护区内警觉性较高的三大有蹄类的食性特征，以满足科学保护三大有蹄类的需求。
权利要求	1.一种新疆阿尔金山保护区有蹄类动物的食性确定方法，包括如下步骤：1)采集样品：采集有蹄类动物的粪便，并采集所述有蹄类动物分布区域常见完整植物作为对照植物； 2)制作玻片：将步骤1)采集的所述有蹄类动物的粪便和所述对照植物分别制作为粪样玻片和对照植物玻片； 3)拍摄显微照片：分别拍摄所述粪样玻片和所述对照植物玻片中的植物碎片显微照片，得到粪样显微照片和对照植物显微照片； 4)建立检索表：对所述对照植物显微照片中植物碎片的表皮细胞、气孔器及表皮附属物编制显微结构表皮性状鉴别的检索表； 5)分析食性：将所述粪样显微照片中显微结构与所述检索表对比，即能得到所述有蹄类动物采食的植物种类。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中还包括对所述采集样品记录采集信息的步骤；步骤1)中还包括对所述采集样品处理的步骤：将所述粪样晾晒、对所述照植物采集前对其花、果、叶、整个植株及植物分布环境拍照并当天及时制成植物标本。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：制备所述粪样玻片的方法包括如下步骤：粪便干燥、粉碎、过筛，留取筛上物用质量比为1:1的5％HNO3和5％H2GrO4沸水浴3min；然后过200目的网筛中用水冲洗，取用水冲洗后的筛上物置于载玻片上，滴加1～2滴封固液，展开，覆盖盖玻片，烘干，即得到所述粪样玻片。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：制备所述粪样玻片的方法中，所述粪便干燥的温度为60℃，干燥的时间为24h；所述粉碎的粒径为0.15mm～0.30mm；所述过筛的目数为100目；所述烘干的温度为36℃。 5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：制备对照植物玻片的方法包括如下步骤：将所述对照植物剪碎、石英砂研磨法研磨，然后按照制备所述粪样玻片的方法制备，即得到所述对照植物玻片。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤2)中制作玻片采用的封固液按照如下步骤制备：粉末状阿拉伯树胶30g置于大烧杯中，徐徐加入蒸馏水50ml搅拌水浴加热，胶溶后加入水合三氯乙醛200g，溶解后加入甘油20ml，搅拌充分后纱布中间加一层脱脂棉过滤保存在带塞棕色细口瓶中备用，标签标明。 7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述拍摄显微照片采用10倍和/或40倍物镜采集并摄像。 8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于：步骤4)中建立检索表按照康乐和陈永林1992年提出的草原蝗虫食料植物叶片表皮显微结构作为参照。 9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于：所述有蹄类动物包括藏羚羊、藏野驴和野牦牛中的至少一种。
说明书全文	一种新疆阿尔金山保护区有蹄类动物的食性确定方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种新疆阿尔金山保护区有蹄类动物的食性确定方法，属于野生动物保护领域。背景技术 [0002] 有蹄类动物主要指动物界哺乳纲真兽亚纲的奇蹄目和偶蹄目的奇蹄动物和偶蹄动物。藏羚羊(Pantholops hodgsoni)、藏野驴(Equus kiang)和野牦牛(Bos grunniens)(以下简称三大有蹄类)均属于有蹄类动物，其中藏羚羊和野牦牛属于偶蹄动物，藏野驴属于奇蹄动物。新疆阿尔金山自然保护区是我国三大有蹄类的主要分布区域之一。食性分析是研究三大有蹄类环境适应的核心内容，也是对三大有蹄类开展有针对性保护的关键基础资料。现有的有蹄类动物食性分析方法主要包括直接观察法、利用法及胃分析法，明显地，其主要适用于已驯化、圈养的有蹄类动物。阿尔金山保护区内的三大有蹄类警觉性较高，因此需要采用改进的分析方法来探讨它们的食性特征。发明内容 [0003] 本发明的目的是提供一种新疆阿尔金山保护区有蹄类动物的食性确定方法，本发明建立一种改进的食性确定方法，该方法简单易行，能得到阿尔金山保护区内警觉性较高的三大有蹄类的食性特征，以满足科学保护三大有蹄类的需求。 [0004] 本发明提供的一种新疆阿尔金山保护区有蹄类动物的食性确定方法，包括如下步骤：1)采集样品：采集有蹄类动物的粪便，并采集所述有蹄类动物分布区域常见完整植物作为对照植物； [0005] 2)制作玻片：将步骤1)采集的所述有蹄类动物的粪便和所述对照植物分别制作为粪样玻片和对照植物玻片； [0006] 3)拍摄显微照片：分别拍摄所述粪样玻片和所述对照植物玻片中的植物碎片显微照片，得到粪样显微照片和对照植物显微照片； [0007] 4)建立检索表：对所述对照植物显微照片中植物碎片的表皮细胞、气孔器及表皮附属物编制显微结构表皮性状鉴别的检索表； [0008] 5)分析食性：将所述粪样显微照片中显微结构与所述检索表对比，即能得到所述有蹄类动物采食的植物种类。 [0009] 上述的方法中，步骤1)中还包括对所述采集样品记录采集信息的步骤；采集信息具体可为采集日期、时间、地点、海拔、GPS点和照片序号； [0010] 步骤1)中还包括对所述采集样品处理的步骤：将所述粪样晾晒、对所述照植物采集前对其花、果、叶、整个植株及植物分布环境拍照并当天及时制成植物标本。 [0011] 本发明中，所述常见完整植物包括紫花针茅、垫状驼绒黎等禾本科、莎草科及豆科植物中的至少一种，具体包括紫花针茅、垫状驼绒黎、昆仑苔、镰形棘豆、粗壮蒿草和垫状点地梅中的至少一种。 [0012] 上述的方法中，制备所述粪样玻片的方法包括如下步骤：粪便干燥、粉碎、过筛，留取筛上物用质量比为1:1的5％HNO3和5％H2GrO4沸水浴3min；然后过200目的网筛中用水冲洗，取用水冲洗后的筛上物置于载玻片上，滴加1～2滴封固液，展开，覆盖盖玻片，烘干，即得到所述粪样玻片。 [0013] 上述的方法中，制备所述粪样玻片的方法中，所述粪便干燥的温度为60℃，干燥的时间为24h，干燥24h以至恒重； [0014] 所述粉碎的粒径为0.15mm～0.30mm，具体粉碎的步骤为放入24000r/min粉碎机中粉碎10～20s，依次经20目、60目、100目网筛筛选，得到粒径为0.15mm～0.30mm的粉碎粪样； [0015] 所述过筛的目数为100目； [0016] 所述烘干的温度为36℃。 [0017] 本发明中，制备所述粪样玻片的方法中采用200目的网筛中用水冲洗，用水将筛上物缓冲入小烧杯中，用尖嘴镊子将植物碎片置于载玻片上，平置于桌面上，滴加1～2滴封固液，展开，覆盖盖玻片，贴好标签平放在摊片盘中，36℃恒温箱中烘干。 [0018] 上述的方法中，制备对照植物玻片的方法包括如下步骤：将所述对照植物剪碎、石英砂研磨法研磨，然后按照制备所述粪样玻片的方法制备，即得到所述对照植物玻片。 [0019] 上述的方法中，步骤2)中制作玻片采用的封固液按照如下步骤制备：粉末状阿拉伯树胶30g置于大烧杯中，徐徐加入蒸馏水50ml搅拌水浴加热，胶溶后加入水合三氯乙醛200g，溶解后加入甘油20ml，搅拌充分后纱布中间加一层脱脂棉过滤保存在带塞棕色细口瓶中备用，标签标明。 [0020] 上述的方法中，步骤3)中，所述拍摄显微照片采用10倍和/或40倍物镜采集并摄像。本发明具体实施例中采用MOTIC BA210生物显微镜结合Moticam2306摄像采集系统，分别在10倍、40倍物镜采集然后拍摄显微照片，命名方式为：GPS号+样品名+视野序号+物镜倍数+照片序号。 [0021] 上述的方法中，步骤4)中建立检索表按照康乐和陈永林1992年提出的草原蝗虫食料植物叶片表皮显微结构作为参照。 [0022] 上述的方法中，所述有蹄类动物包括藏羚羊、藏野驴和野牦牛中的至少一种。 [0023] 本发明具有以下优点： [0024] 与直接观察法相比，本发明投入成本低；与胃分析法需要胃容物样品相比，本发明不会影响动物的生活习性和健康，并且简单易行；本发明采用粪样分析法的精度和胃分析法接近，而且便于采样分析，能更准确的确定有蹄类动物的食性。附图说明 [0025] 图1为新疆阿尔金山保护区三大有蹄类食性确定过程的流程图。 [0026] 图2为对照植物的植物碎片显微照片(40倍物镜下拍摄)，图2(a)-(f)分别为紫花针茅、垫状驼绒黎、昆仑苔、镰形棘豆、粗壮蒿草和垫状点地梅的显微照片。具体实施方式 [0027] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。 [0028] 下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 [0029] 实施例1、 [0030] 1、采集样品 [0031] 野外跟踪藏羚羊种群，用自封袋分别采集其新鲜粪样及其分布区域常见完整植物(具体如紫花针茅、垫状驼绒黎、昆仑苔、镰形棘豆、粗壮蒿草和垫状点地梅)，植物采集前对其花、果、叶、整个植株及植物分布环境拍照，标记记录采集日期、时间、地点、海拔、GPS点、照片序号等采集信息，粪样简单晾晒后置于纸袋中，对照植物当天及时整理压放在吸水草纸上用植物标本夹压紧绑好。 [0032] 2、制作玻片 [0033] (1)制作封固液 [0034] 粉末状阿拉伯树胶30g置于大烧杯中，徐徐加入蒸馏水50ml搅拌水浴加热，胶溶后加入水合三氯乙醛200g，溶解后加入甘油20ml，搅拌充分后纱布中间加一层脱脂棉过滤保存在带塞棕色细口瓶中贴标签标明备用。 [0035] (2)制作粪样玻片 [0036] 粪样在60℃条件下烘干24小时至恒重，粉碎、过筛，然后随机取2g置烧杯中，按1:1加入5％HNO3和5％H2GrO4，沸水浴3min，倒入200目的网筛中冲洗，用水将筛上物缓冲入小烧杯中，用尖嘴镊子将植物碎片置于载玻片上，平置于桌面上，滴加1～2滴封固液，展开，覆盖盖玻片，贴好标签平放在摊片盘中，36℃恒温箱中烘干。 [0037] (3)制作对照植物玻片 [0038] 取适量同种阴干的对照植物剪碎、石英砂研磨法研磨后放入对应编号试管中，制片方法同粪样。 [0039] 3、拍摄显微照片 [0040] 采用MOTIC BA210生物显微镜结合Moticam2306摄像采集系统，分别在10倍、40倍物镜下拍摄对照植物(如图2所示)及粪样玻片中的植物碎片显微照片。 [0041] 4、建立检索表 [0042] 参照康乐和陈永林1992年提出的草原蝗虫食料植物叶片表皮显微结构，编制对照植物显微结构表皮性状鉴别检索表。 [0043] 阿尔金山保护区常见植物叶片显微结构表皮性状鉴别检索表具体如下1-29′所示： [0044] 1.表皮细胞扁平、长方形，纵向成行平行排列甚为规则……………单子叶植物(2)[0045] 1′.表皮细胞不规则形或多边形，排列紧密…………双子叶植物(11)[0046] 2.保卫细胞哑铃型，副卫细胞特化，明显小于非特化表皮细胞，表皮细胞细胞壁波状或锯齿形…………禾本科、莎草科(3) [0047] 2′.非上述…………………(4) [0048] 3.无栓化、硅化细胞，也无其他特化的表皮细胞，气孔器平列型，由两个哑铃型保卫细胞和两个菱形副卫细胞组成……………………………………………莎草科(6)[0049] 3′.表皮细胞上具明显的栓化、硅化细胞…………………………………禾本科(8)[0050] 4.表皮细胞长条形，保卫细胞肾形，副卫细胞无或不特化，很难与非特化表皮细胞相区别；细胞壁非锯齿形………………………………………………………………(5)[0051] 4′.表皮细胞为不规则的五边形或近六边形……海韭菜(Triglochin maritima L.)[0052] 5.表皮细胞长方形或菱形，细胞壁平直，有时个别细胞壁呈波状或略有锯齿；气孔唇形，有晕，长轴与表皮细胞长轴平行…………鸢尾属(Iris Linn.) [0053] 5′.细胞壁非锯齿状，气孔大而明显…………宽苞韭(Allium platyspathum Schrenk) [0054] 6.气孔器在脉间呈带状成列分布，副卫细胞三角形，保卫细胞两端加厚不明显，从叶缘至叶中部表皮细胞形状、大小及波状不同程度变化，脉间中央细胞短筒状，细胞壁平直………粗壮嵩草(Kobresia robusta Maxim.) [0055] 6′.表皮细胞排列整齐大小近相等………………(7) [0056] 7.副卫细胞圆屋顶形至三角形，保卫细胞两端加厚较明显，气孔器脉间带状分布或随机分布，表皮细胞边缘细锯齿状…………黑花苔草(Carex melanantha C.A.Mey.)[0057] 7′.副卫细胞圆屋顶形，气孔器脉间随机分布，保卫细胞两端加厚不明显；脉间长细胞多长方形少数歪斜筒状，边缘粗锯齿状……昆仑苔草(Carex kunlunsanensis N.R.Cui) [0058] 8.具明显的糙细胞，硅化和栓化细胞的一边新月形………阿尔金早熟禾(Poa arjinsanensis D.F.Cui) [0059] 8′.硅化细胞和栓化细胞大小近相等，气孔器较小，外周呈长方形……………紫花针茅(Stipa purpurea Griseb.) [0060] 9.稀布刺毛，副卫细胞圆屋顶形；脉间部分中央细胞不规则五边形或近六边形…………小穗发草(Deschampsia caespitosa var.microstachya Roshev.)[0061] 9′.刺毛致密而宽短………………………青海野青茅(Deyeuxia kokonorica Keng) [0062] 10.糙细胞明显且分布较多，除叶脉及其附近的表皮细胞外，其余表皮细胞细胞壁均光滑无锯齿………………………………………………溚草(Koeleria cristata Pers.)[0063] 10′.脉间表皮细胞筒状，细胞壁较厚，呈锯齿状；气孔副卫细胞低圆屋顶形………………赖草(Leymus secalinus(Georgi)Tzvel.) [0064] 11.表皮毛星状………………(12) [0065] 11′.非星状……………………(13) [0066] 12.表皮毛辐射形星状………垫状驼绒藜(Ceratoides compacta(Losinsk.)C.P.Tsien et C.G.Ma) [0067] 12′.表皮毛树枝状,表皮细胞五边形…………西藏燥原荠(Ptilotrichum wageri Jafri) [0068] 13.表皮毛细长，约是表皮细胞长度的15倍以上………鹅绒委陵菜(Potentilla anserine Linn.) [0069] 13′.表皮毛较长，约是表皮细胞长度的10倍左右…………………(14)[0070] 14.表皮细胞多边形，细胞壁平直；气孔器散生，分布较少，4～7个细胞围绕着保卫细胞呈无规则型.………高山黄华(Thermopsis alpina(Pall.)Ledeb.) [0071] 14′.表皮细胞多边形，排列紧密不规则，细胞壁平直，少数波状；气孔器分布较少，无规则………………镰形棘豆(Oxytropis falcata Bunge) [0072] 15.表皮毛较密，匕首状，基部周围细胞排列成花瓣状；表皮细胞五边形，细胞壁平直；气孔分布较少，散生…长毛荚黄芪(Astragalus monophyllus Bunge ex Maxim.)[0073] 15′.表皮毛稀疏，较粗，刚毛状；表皮细胞多边形，细胞壁浅波或平直；气孔器散生，无规则，分布较少…………………………毛叶黄芪(Astragalus monbeigii Simps.)[0074] 16.表皮毛明显，较粗；表皮细胞五边形或六边形，气孔器较小，气孔细胞两端明显…………………………………亚菊属(Ajania Poljak.) [0075] 16′.无表皮毛………………(17) [0076] 17.表皮细胞简单块状……………(18) [0077] 17′.表皮细胞复杂不规则形…………(25) [0078] 18.表皮细胞长五边形或多边形块状，排列紧密，细胞壁较宽……………蒿叶猪毛菜(Salsola abrotanoides Bunge) [0079] 18′.表皮细胞明显，多边形块状，大小差异较大，排列甚规则，细胞壁平直…………二裂委陵菜(Potentilla bifurca Linn.) [0080] 19.表皮细胞简单五边形，排列紧密，气孔较小，保卫细胞两端明显……………异叶青兰(Dracocephalum heterophyllum Benth.) [0081] 19′.表皮细胞多边形块状，细胞壁较细；气孔较小，气孔器分布较多，外廓椭圆形，副卫细胞一般2个，保卫细胞长轴与副卫细胞长轴斜交………………红景天属(Rhodiola Linn.) [0082] 20.表皮细胞矩形，细胞壁平直；气孔较大，保卫细胞两端不明显，紧密连接在一起，短轴约是长轴的1/3，气孔器椭圆形…………毛蓝侧金盏花(Adonis coerulea Maxim.)[0083] 20′.表皮细胞类矩形，细胞壁锯齿状，排列规则…………毛叶老牛筋(Arenaria capillaris Poir.) [0084] 21.表皮细胞矩形或不规则形，细胞壁平直少数波状；气孔器细长较大，分布较多………….高山紫菀(Aster alpinus L.) [0085] 21′.表皮细胞歪斜多边形或长条形，细胞壁平直或波形；气孔较小，副卫细胞两端明显，短轴约为长轴的1/3………粉绿蒲公英(Taraxacum dealbatum Hand.-Mazz.)[0086] 22.表皮细胞筒状，宽为长的1/3，气孔器平列细胞型……………西伯利亚蓼(Polygonum sibiricum Laxm.) [0087] 22′.表皮细胞长方形或筒状，不规则；气孔器较小，分布较密，保卫细胞两端明显.…三裂碱毛茛(Halerpestes tricuspis(Maxim.)Hand.-Mazz.) [0088] 23.表皮细胞长方形，长轴约为短轴的4-6倍，细胞壁平直；气孔散生，分布较多…………………短穗兔耳草(Lagotis brachystachya Maxim.) [0089] 23′.表皮细胞五边形或六边形，较宽；气孔复体较小……蔟芥(Pycnoplinthus uniflorus(Hook.f.et Thoms.)O.E.Schulz) [0090] 24.表皮细胞梭形或长条形，细胞壁粗厚平直，刺突明显；气孔较小……………甘肃蚤缀(Arenaria kansuensis Maxim.) [0091] 24′.气孔大而明显……单子麻黄(Ephedra monosperma Gmél.ex Mey.)[0092] 25.表皮细胞多边形，细胞壁较细不整齐；有花瓣状结构，气孔较小，分布较密………………海乳草(Glaux maritima Linn.) [0093] 25′.表皮细胞长条形或不规则形，长细胞壁非锯齿状，细胞排列紧密，气孔细胞较小，排列不规则.………………帕米尔报春(Primula pamirica Fed.) [0094] 26.表皮细胞长条形波状弯曲或不规则形，排列不规则，气孔器呈特殊环形…………珊瑚补血草(Limonium coralloides(Tausch)Lincz.) [0095] 26′.表皮细胞复杂不明显，不规则形………碎米蕨叶马先蒿(Pedicularis cheilanthifolia Schrenk) [0096] 27.表皮细胞不规则形，气孔器圆形，有虚的晕圈，分布较多，保卫细胞短轴约是长轴的1/2.…………………假水生龙胆(Gentiana pseudoaquatica Kusnez.) [0097] 27′.表皮细胞不规则，细胞壁非锯齿状或略呈波状弯曲；气孔较小，分布较多，不规则型……………钝叶独行菜(Lepidium obtusum Basiner) [0098] 28.表皮细胞明显，长条状近似五边形，排列整齐，细胞首尾连接处关节状，呈M型.………矮火绒草(Leontopodium nanum(Hook.f.&Thoms.)Hand.-Mazz.) [0099] 28′.表皮细胞细长，五边形或平行四边形；气孔较小，近圆形，分布较多，保卫细胞两端明显………黑毛风毛菊(Saussurea melanotrica Hand.-Mazz) [0100] 29.气孔器简单，近圆形，环状辐射型，分布的数量较多，副卫细胞4-5个；表皮细胞梭形或不规则形，细胞壁不同程度折线状弯曲至平直……垫状点地梅(Androsace tapete Maxim.) [0101] 29′.气孔器环状辐射型，复杂，副卫细胞6-7个；表皮细胞不规则多边形，排列紧密.…………匍匐水柏枝(Myricaria prostrata Hook.f.&Thoms.ex Benth.&Hook.f.)[0102] 5、分析食性 [0103] 比对粪样和对照植物照片，检索图谱最相似的植物作为有蹄类动物采食的种类。 [0104] 通过上述的方法得到：夏季，藏羚羊的主要食物是禾本科植物，藏野驴的是豆科植物，野牦牛的是莎草科植物；冬季，藏野驴和野牦牛的主要食物分别是藜科植物和禾本科植物。(冬季藏羚羊粪样采样困难)