破碎生境下华北豹种群遗传现状评价及生存需求分析

As an apex predator, the existence of North China leopard is of great significance for maintaining the balance and stability of the forest ecosystem. Because of strong human activities and fragmental habitats, the population of the North China leopard has drastically declined, and the survival of the population is facing huge threats. In order to reduce the risk of extinction and promote the restoration of North China leopard, we need to strengthen the research on conservation biology, especially for the maintenance and restoration mechanism of North leopard population under fragmental habitats. In this study, we used noninvasive genetic method to explore the population structure and genetic diversity level of North China leopard, established its phylogenetic position and evolutionary units which could help to determine the genetic management strategies for this endangered species. We plan to use landscape genetics analysis to understand the correlation between the genetic differentiation and the landscape characteristics among different populations. In addition, the fecal DNA barcoding was applied to analyze the prey composition of the North China leopard. Combined with the results of resource investigation and habitat survey, the survival population survival demand were analyzed, so as to provide a theoretical basis for protecting the North China leopard in fragmented habitats.

作为顶级捕食者，华北豹的存在对于维持所在区域生态系统的平衡和稳定具有重要的意义。因人类活动的影响，华北豹栖息地破碎化严重，种群数量急剧下降，种群生存面临巨大的威胁。为了降低华北豹灭绝风险，促进其种群恢复，需要加强华北豹保护生物学方面的研究，特别是针对破碎生境下华北豹种群维持及修复机制的研究亟待开展。本研究采用非损伤遗传方法探明破碎生境下华北豹种群结构和遗传多样性水平，预测种群发展方向，确立优先保护单元。利用景观遗传学的原理和方法，分析不同种群间的遗传分化程度与景观特征的相关性，探讨各种景观因子对华北豹种群的影响程度。应用粪便DNA条形码技术，分析华北豹猎物构成，结合猎物资源调查和生境调查结果，确定华北豹种群生存及复壮需要的条件，为保护破碎化生境中的华北豹提供理论依据。

华北豹是华北森林生态系统的顶级捕食者，对所在生态系统功能的稳定具有重要作用。受制于人类活动的影响，华北豹所在的栖息地破碎化严重，种群数量急剧下降，种群生存面临巨大的威胁。为科学的保护华北豹，本研究从种群遗传学、食性及华北豹与同域物种共存机制等方面对华北豹进行多尺度的保护生物学研究。使用微卫星分子标记对采集于山西铁桥山、陕西子午岭及宁夏六盘山的62份华北豹粪便DNA分析发现，粪便样品来源于22个华北豹个体（14雄，8雌）。遗传多样性分析发现，华北豹种群整体平均多态信息位点（PIC）的均值为0.673，证明我国华北豹种群遗传多样性较高。STRUCTURE聚类分析显示，宁夏六盘山与陕西子午岭华北豹种群遗传结构类似，而山西铁桥山种群与这两个种群存在明显的遗传结构差异，推测黄河地理阻隔是导致华北豹种群遗传结构分化的主要原因。使用宏条形码技术（DNA barcoding）对华北豹食性进行分析，分析显示华北豹食物组成包括成13种食物类别，隶属于12属，10科，6目，全部鉴定到种水平。相对生物量贡献率（%RM）分析发现，西伯利亚狍、家犬和野猪是华北豹最主要的食物来源，三者的相对生物量贡献率占到全部猎物的65%以上。结果提示未来需加强对狍和野猪的保护，同时严格管控人类活动减少养殖的家畜对华北豹的影响。基于红外相机的时空分布模式显示，华北豹与同域分布的物种出现了物种、季节的活动节律的分化。研究结果首次揭示了华北豹及同域分布的小型食肉动物的时空分布模式，为中国北方陆生哺乳动物的食肉动物群落提供了新的认识，并将有助于进一步研究营养级联中决定动物物种共存的机制。