黑顶麻雀的扩散行为与种群遗传结构研究

Dispersal is a fundamental process in ecology that has a profound influence at multiple levels of organization, from the reproductive success of individuals to the genetic structure and viability of populations. This project will illuminate the dispersal behavior of the Saxaul Sparrow (Passer ammodendri), a Passeriformes small species distributed in an extra-arid desert environment, by combining direct and indirect methods including re-observing marked individuals, radio tracking and molecular assessing technology. We will also investigate factors related to dispersal of the sparrow, and analyze their correlation with dispersal distance and rate to understand the behavioural mechanisms behind dispersal decisions of this species. Meanwhile, we will clarify the population genetic structure changes among different life-history stages and different years, analyze the parameters of genetic structure, gene flow and genetic differentiation between neighboring populations, and then give insights into the important consequences for the genetic structure of populations caused by the dispersal of this species.

生物扩散是生态学中的基本过程，对个体繁殖成功、种群的遗传结构等方面有着重要影响作用。本项目综合脚环标记、无线电跟踪和分子生物学方法，对极旱荒漠环境条件下雀形目小型留鸟黑顶麻雀的扩散行为规律进行系统研究。掌握其扩散时间和扩散过程；调查与扩散行为有关的各项因子，分析各因子与扩散率和扩散距离的相关关系，阐明影响黑顶麻雀出生扩散和繁殖扩散行为选择的主导因子；并通过微卫星分子标记的分析，明确黑顶麻雀种群遗传结构在年内不同生活史阶段以及年间变化规律；分析不同繁殖种群间遗传结构的特点、基因流及遗传分化情况，与繁殖种群间扩散行为参数进行相关分析，探讨扩散行为对种群遗传结构、遗传多样性的作用。

扩散是鸟类普遍存在的行为，对个体繁殖成功、种群的遗传结构等方面有着重要影响作用。本项目综合脚环标记、无线电跟踪和分子生物学方法，对极旱荒漠环境条件下雀形目小型留鸟黑顶麻雀的扩散行为规律进行系统研究。研究结果表明：⑴ 黑顶麻雀出生扩散为偏雌扩散，繁殖扩散中无明显的偏性扩散；⑵ 繁殖种群归家个体所占比例高，繁殖扩散时地点忠诚性强烈，新生个体的出生扩散率高；⑶ 在繁殖期开始之前有一次较明显的扩散，从而使繁殖期（夏季）群体的遗传多样性达到最高；⑷ 体况有优势、飞行能力较强的个体会更多的迁飞回原来的繁殖地或出生地来繁殖。同时研究也分析出黑顶麻雀出生扩散和繁殖扩散的主要影响因子：⑴ 第一窝首枚卵日期越早、出飞同胞数越少，第二窝母亲归家繁殖次数越少的家庭，后代会更多的发生出生扩散；⑵ 同一繁殖季节内，第一窝首卵日期越迟的个体（包括雌雄），在第二窝繁殖时越多的会选择扩散；在第一窝繁殖时，后代出飞率越低，雌性会更多的选择扩散；⑶ 在年间，上一年繁殖时窝卵数越少，第二年雌性会更多的选择繁殖扩散。通过种群遗传结构的分析，发现了黑顶麻雀具有小尺度空间遗传结构，即巢间距离越近，繁殖个体间亲缘度越大，雌雄个体都倾向于亲缘关系近的在一起，形成亲缘群体的结构特征，这也使得近亲繁殖的风险加大，是造成种群遗传多样性低的主要原因。对不同栖息地斑块上的种群遗传结构的变化以及种群间基因流、遗传分化与扩散行为的关系等内容的分析正在进行中。这些研究结果，丰富了鸟类扩散行为的理论，阐明了荒漠环境生活的麻雀属鸟类的扩散模式及其进化选择机制；在通过微卫星分子标记来研究扩散行为特征、探讨扩散行为对种群遗传结构影响作用的同时，监测到黑顶麻雀种群在一年中各个生活史阶段以及不同栖息地斑块上的遗传结构变化，从而了解了小型留鸟种群遗传学方面的变化规律。