四眼斑水龟体色和体形与生境基质相似度的研究

Although the Four Eye-spotted Turtle (Sacalia quadriocellata) experiences the same pressures of over-hunting and habitat destruction as other turtle species, its population density is one of the highest compared with local turtle species in China, suggesting that Sacalia quadriocellata has a very high adaptability. Based on 15 years of consecutive research, we have a more in-depth understanding of the adaptability of its habitat, nest site selection, and behavior. We found that the high adaptability of this species to survive is closely related to the high similarity of the body color and body shape to the environment. Previous studies focused mostly on the similarity of animal body color to its environment; however, the similarity of the body shape to the environment has not been studied extensively. There are no reports about these aspects of research on all species of turtles. In this project, we will use digital photography, 3D reconstructions, and ratings by human observation, to perform comparative studies on the similarity in different density distribution segments in regards to body color and body shape to the habitat substrate of Sacalia quadriocellata. Although Sacalia quadriocellata, Big-headed Turtles (Platysternon megacephalum), and Asian Yellow Pond Turtles (Mauremys mutica), coexist in the same river, Platysternon megacephalum and Mauremys mutica both have a population density significantly lower than Sacalia quadriocellata. We will also compare body color and body shape similarities of Sacalia quadriocellata to Platysternon megacephalum and Mauremys mutica, with their respective habitat substrates. This study will reveal ecomorphological reasons for the high population density of Sacalia quadriocellata, and lays the foundation for research on this species' evolutionary adaptation.

四眼斑水龟与国内其他龟鳖类相比，虽同样面临过度猎捕和栖息地破坏等压力，但却是种群密度相对最高的物种，说明该物种有很好的生存适应性。我们已对该物种开展了连续15年的研究，对其栖息地、巢址选择及行为等的适应性有较深入的了解，并发现该物种体色和体形与生境相似度高是其生存适应性的重要原因之一，但至今尚未在这方面开展任何定量的研究。对动物体色与其生境相似度的研究国外已有报道，体形在这方面的研究尚未涉及到脊椎动物，也未见龟鳖类在体色和体形这两方面与生境相似度的研究。 本项目在以往大量研究的基础上，采用数码摄影技术、3D重建技术和人眼评级等方法，开展四眼斑水龟在不同密度分布段体色和体形与生境基质相似度的对比研究；四眼斑水龟与同河流不同海拔分布的种群密度显著低的平胸龟和黄喉拟水龟体色和体形与各自环境基质相似度的比较研究，以揭示四眼斑水龟野外种群密度高的生态形态学原因，为该类物种的进化适应研究奠定基础。

四眼斑水龟与国内其他龟鳖类相比，虽同样面临过度猎捕和栖息地破坏等压力，但其种群密度却是相对最高的，说明该物种有很好的生存适应性。体色与体形是动物的两个主要形态特征，是形态适应研究的重要方面。为揭示四眼斑水龟野外种群密度高的生态形态学原因，本项目在海南省琼中县湾岭镇合总沟不同区段，开展四眼斑水龟体色和体形与其溪流的基质相似度研究。为比较四眼斑水龟与其同域分布的平胸龟和黄喉拟水龟之间的差异，开展了后两种龟体色和体形与其各自生境基质的相似度的研究。.结果显示：1）四眼斑水龟体色与合总沟中游基质颜色的匹配程度显著高于上游与下游，且四眼斑水龟的种群密度与颜色相似度和色度相似度呈正相关，表明四眼斑水龟种群密与颜色相似度有关。2）四眼斑水龟、平胸龟和黄喉拟水龟体色与各自生境基质的颜色相似度、亮度相似度和色度相似度差异均显著，前者与基质的颜色比后两者的更加匹配。3）四眼斑水龟体形与合总沟不同区段的石块的形状相似度具有显著差异性，中游的形状相似度显著高于上游，表明四眼斑水龟体形与中游基质匹配程度高；四眼斑水龟体形与合总沟中游石块的形状相似度显著高于平胸龟与分支沟石块的形状相似度，表明四眼斑水龟体形与基质匹配程度比平胸龟高。4）四眼斑水龟在中游的伪装效果显著高于上游和下游，四眼斑水龟的伪装效果比黄喉拟水龟高且差异显著，而与平胸龟伪装程度无显著差异。综合上述结果可知，四眼斑水龟体色和体形与其自然生存环境相适应，比同域分布的淡水龟适应能力强，揭示了四眼斑水龟的形态与其生境相适应可能是其野外种群密度高的重要因素之一。本研究为四眼斑水龟的保护、管理和人工驯养繁殖提供理论依据与实践指导。本项目首次在野外研究了龟类体色与生境的颜色相似度，首次研究了脊椎动物体形与生境基质形状相似度，对开展龟类形态适应性研究具有示范和参考价值。