四川老君山國家級自然保護區(qū)小型獸類調查及優(yōu)勢種遺傳多樣性分析

喬陸，楊宇，尚可，王磊，李鳳君，何松，李健，岳碧松*

（1.四川大學生命科學學院，生物資源與生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室，成都 610065；2.四川省屏山縣老君山國家級自然保護區(qū)管理局，四川 宜賓 645353）

四川老君山國家級自然保護區(qū)是我國第一個以四川山鷓鴣等雉科Phasianidae鳥類為主要保護對象的保護區(qū)，位于四川盆地南緣宜賓市屏山縣境內，總面積35 km，海拔800～2 008 m。森林覆蓋率達90%以上，植被以闊葉林為主，主要包括典型的亞熱帶常綠闊葉林和亞熱帶山地常綠、落葉闊葉混交林，分布少量的針葉樹種。區(qū)內嚙齒類和食蟲類小型獸類也十分豐富。

嚙齒類和食蟲類小型獸類具有適應性強、物種多、數(shù)量大、繁殖強、代謝快、壽命短等特點，是森林生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分，也是森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價的重要指標之一（肖治術等，2002；王劼等，2004；趙聯(lián)軍，2016）。近年來針對四川境內自然保護區(qū)小型獸類的研究較多，廖文波（2010）對老君山保護區(qū)的2個不同海拔點進行了非飛行類小型獸類多樣性比較研究，發(fā)現(xiàn)保護區(qū)內高低海拔小型獸類多樣性差異不顯著，黑腹絨鼠是保護區(qū)內最具優(yōu)勢的物種，北社鼠數(shù)量稀少。岳先濤等（2020）對四川黑竹溝保護區(qū)及周邊區(qū)域的非飛行小型獸類物種多樣性及其群落組成進行研究，發(fā)現(xiàn)群落優(yōu)勢種和群落物種區(qū)系的分布型組成與海拔密切相關。劉瑩洵等（2021）研究了四川白水河國家級自然保護區(qū)小型獸類物種多樣性及群落結構，發(fā)現(xiàn)物種豐富度和均勻度都受到環(huán)境的影響。劉芝秀等（2021）采用夾日法對小相嶺山系的小型獸類的群落多樣性進行研究，結果表明農(nóng)耕區(qū)與闊葉林生境小型獸類群落相似性指數(shù)最高，而和高山灌叢草甸群落的小型獸類種類有較大不同，說明小型獸類的群落結構及多樣性與生境類型密不可分。與省內其他保護區(qū)相比，有關老君山保護區(qū)小型獸類的研究較少。本研究對保護區(qū)小型獸類物種多樣性開展調查，以期為進一步研究及保護區(qū)管理提供基礎資料。

1 研究方法

1.1 樣本采集

2020年6—10月在保護區(qū)內及周邊11個采集區(qū)放置鼠夾采集小型獸類標本。從保護區(qū)入口新田咀保護站開始直至保護區(qū)內至高點老君廟為止設置采樣區(qū)，最低海拔886 m，最高海拔1 861 m。由于保護區(qū)植被茂密，加之夏季雨水較多，采樣點主要設置在巡護步道兩側，在適宜生境中布放鼠夾，采集區(qū)間相距500 m以上，每個采集區(qū)采集600～800夾次（表1）。

表1 各采樣點信息及捕獲數(shù)量Table 1 Information and quantity of each sampling point

1.2 物種鑒定

參照《中國小型獸類野外手冊》（Smith，解焱，2009）對采集到的小型獸類樣品進行初步鑒定，組織樣品保存于95%乙醇中。DNA提取試劑盒提取樣品的總DNA，利用小型獸類通用引物擴增長度為1 270 bp左右的基因（侯全芬，2012），最后將獲得的基因序列與NCBI數(shù)據(jù)庫比對，確定物種（李海龍等，2020）。對部分基因鑒定有疑問的個體利用基因再次鑒定，引物序列詳見表2。

表2 本研究使用的cyt b和COⅠ基因PCR擴增的引物信息Table 2 Primers for PCR amplification of cyt b and COⅠgenes used in this study

1.3 優(yōu)勢種遺傳多樣性分析

優(yōu)勢種使用捕獲的不同小型獸類種群數(shù)量占小型獸類總數(shù)的百分比（）來確定（王玄，2020），≥10%的為優(yōu)勢種。利用MEGA5.0分析優(yōu)勢種的基因序列的堿基組成（肖海霞等，2015），計算轉換和顛換比，基于K2P模型計算遺傳距離（Kimura，1980）。通過DnaSP 5對優(yōu)勢種進行遺傳多 樣 性 分 析（Librado & Rozas，2009；劉 津 等，2020）。單倍型多樣性和核苷酸多樣性是遺傳多樣性評估的2個重要參數(shù)（Li.，2010）。Grant和Bowen（1998）提出種群單倍型多樣性、核苷酸多樣性分別大于0.5和0.005時，即認為種群的遺傳多樣性較高。

2 結果

2.1 物種組成

共采獲嚙齒類和食蟲類小型獸類339號，在海拔1 500 m左右的闊葉林（二埝坪附近）獲得的數(shù)量最多，而在人工林中獲得的較少（表1）。經(jīng)形態(tài)鑒定和DNA條碼確認16個物種（表3），加上保護區(qū)考察記錄（內部資料）及廖文波（2010）的調查記錄，共記錄嚙齒類和食蟲類小型獸類32種，其中，保護區(qū)新記錄種6種：云南缺齒鼩缺齒鼩黑姬鼠黃胸鼠大絨鼠和中國鼩猬；中國特有種8種：缺齒鼩、巖松鼠、高山姬鼠、安氏白腹鼠、川西白腹鼠、黑齒鼩鼱、中華絨鼠和大絨鼠。

32種小型獸類中，古北界物種僅5種，占15.63%，東洋界物種最多，有26種，占81.25%，廣布種1種，占3.12%（附表1）。優(yōu)勢種為北社鼠（=24.19%）、黑姬鼠（=12.39%）、四川短尾鼩（=12.09%）和大絨鼠（=11.21%），它們不僅數(shù)量多，分布海拔也比較廣泛（表3）。

表3 四川老君山國家級自然保護區(qū)調查采集到的小型獸類樣品信息Table 3 Sample information of small mammals collected from the Laojunshan National Nature Reserve，Sichuan

2.2 優(yōu)勢種遺傳多樣性分析

4個優(yōu)勢種的基因序列保守位點為736～893，變異位點除大絨鼠有11個外，其余3種均為25個，單態(tài)位點均未超過10，簡約信息位點為7～23個。4個優(yōu)勢種的基因序列GC含量都明顯低于AT含量，呈現(xiàn)明顯的A+T偏倚性（表4）。遺傳多樣性分析表明，四川短尾鼩單倍型多樣性和核苷酸多樣性最高，黑姬鼠單倍型多樣性和大絨鼠核苷酸多樣性最低，但4個優(yōu)勢種的核苷酸多樣性均超過了0.002，屬于正常水平。

表4 4個優(yōu)勢種基于cyt b基因的遺傳多樣性分析Table 4 Genetic diversity analysis of the 4 dominant species based on cyt b gene

3 討論

廖文波（2010）對四川老君山自然保護區(qū)二埝坪（海拔約1 500 m）和老君廟（海拔約2 000 m）附近的小型獸類展開調查，共采到4種食蟲類和6種嚙齒類，其中黑腹絨鼠、四川短尾鼩數(shù)量最多，這與本次調查存在較大差異。這可能與保護區(qū)管理有關：2005年是保護區(qū)建設初期，人為干擾較大，2011年晉升為國家級自然保護區(qū)后，實行了嚴格的保護管理，人為活動大大減少，此次調查與2005年的調查時隔17年，植被也得到較大恢復。物種的多樣性與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有關，小型獸類作為生態(tài)環(huán)境指示指標之一，小型獸類物種多樣性的增加可以一定程度上說明保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)正在向健康、穩(wěn)定方向發(fā)展。

小型獸類的分布與環(huán)境因子（如海拔、植被等）有密切的關系（岳先濤等，2020；劉瑩洵等，2021；劉芝秀等，2021）。本研究表明，人工林中的小型獸類物種多樣性低、數(shù)量少，而闊葉林中的數(shù)量大大增加，主要是因為保護區(qū)海拔高差較小、植被類型單一、垂直帶譜不明顯。小型獸類對生境呈現(xiàn)出具有明顯的偏好（王劼等，2004）。保護區(qū)新田咀保護站附近的人工林中捕獲的小型獸類數(shù)量較少，而植被和環(huán)境較好的二埝坪的小型獸類數(shù)量最豐富；觀音巖區(qū)域裸露的石頭較多、植被較差，捕獲的標本也少，而爛池子區(qū)域靠近人居環(huán)境，捕獲到最多的樣本為褐家鼠，說明小型獸類的種類和數(shù)量可以在一定程度上反映該區(qū)域的生境狀況。

遺傳多樣性是物種保持進化潛能的基礎（李洋，2014）。物種的遺傳多樣性越豐富，對環(huán)境變化的適應能力就越強，同時該種的生存能力和進化潛力也越大（王威，2016），保護區(qū)內的4個優(yōu)勢種均不是我國特有種，分布比較廣泛，表明4個優(yōu)勢種有更廣泛的適應性，也是其遺傳多樣性高的一個體現(xiàn)。李玉瓊等（2019）針對云南七縣的齊氏姬鼠基于基因進行的遺傳多樣性分析發(fā)現(xiàn)，單倍型多樣性0.965，核苷酸多樣性為0.007 58，具有較高的遺傳多樣性。本研究中的北社鼠和四川短尾鼩的單倍型多樣性分別為0.775和0.916，核苷酸多樣性分別為0.016 98和0.090 82，也表明它們具有較高的遺傳多樣性。

附表1四川老君山國家級自然保護區(qū)小型獸類名錄Appendix 1 List of small mammals in the Laojunshan National Nature Reserve，Sichuan