驼鹿(Alces alces cameloides)属于气候敏感性有蹄类动物,对热容忍度极低,而对冷环境较为适应,尤其是夏季温度限制了分布边界的南缘;由于气候变暖等因素,驼鹿分布区呈现向北、西北退缩的趋势;开展温度效应下驼鹿生态适应关系研究十分必要。作者于2016年7月至2018年9月,在内蒙古大兴安岭汗马国家级自然保护区开展野外调查和样品采集工作;通过自动相机监测技术、DNA遗传分析、粪便显微分析、营养含量测定、16S rRNA测序等实验技术,对驼鹿分布、个体、性别、食性、营养和粪便肠道菌群进行了分析。基于分析结果,综合运用多尺度栖息地选择模型、营养几何模型和生态建模等统计方法,对不同季节驼鹿和同一季节雌雄驼鹿的栖息地选择、食物组成、营养对策及粪便肠道菌群结构和功能特征分别进行了研究,探究了季节性温度变化如何驱动驼鹿栖息地选择、营养和肠道菌群结构和功能的转变。经研究分析,获得以下结果:1、不同季节和雌雄驼鹿栖息地选择规律研究应用自动相机监测技术采集驼鹿和狍出现与否数据信息,运用广义线性模型、多尺度栖息地选择模型和广义可加模型等数学生态模型分析不同季节驼鹿和同一季节雌雄驼鹿栖息地选择规律;其中,布设自动相机120台,计捕获驼鹿157次;其中,无雪期(4月初至10月中旬)雌性驼鹿60次,无雪期雄性驼鹿54次,有雪期(10月中旬至3月末)雌性驼鹿19次,有雪期雄性驼鹿24次。研究结果表明:驼鹿对单栖息地变量的选择性在50 m和100 m小尺度上不明显,与狍(Capreolus pygargus bedfordi)在单栖息地变量最优尺度上存在差异;与狍相比,驼鹿更偏爱海拔相对较低、落叶松林相对较近、柴桦灌丛丰度较高的区域;无雪期较有雪期驼鹿更偏爱低海拔的栖息地,无雪期和有雪期雌性较雄性驼鹿更偏爱低海拔栖息地;有雪期雄性驼鹿更加回避落叶松林,无雪期雄性驼鹿更加回避针阔混交林,不同季节和雌雄驼鹿均偏爱选择柴桦灌丛栖息地;不同季节同一性别和同一季节雌雄驼鹿空间分布在一定程度上是重叠的,且均与狍空间分布在一定程度上是重叠的。2、不同季节和雌雄驼鹿食物组成和营养策略研究2017年7月至2018年9月,每隔两月,运用固定样线调查法,采集驼鹿新鲜粪便样品和可啃食植物样本;共布设固定样线10条,采集驼鹿新鲜粪便样品144份,可啃食植物样本147份。应用粪便显微分析、个体和性别鉴定、营养几何模型和单因素方差分析比较不同季节驼鹿和同一季节雌雄驼鹿食物组成和营养策略。粪便显微分析共计拍摄72 196张植物角质细胞照片,其中,7月份共拍摄14482张,9月份拍摄10 718张,11月份拍摄20 412张,1月份拍摄19 746张,3月份拍摄6 838张。个体和性别鉴定至少有19只驼鹿个体,其中,7月份5只个体,11份样品为雄性,17份样品为雌性;9月份6只个体,9份雄性,14份雌性;11月份12只个体,24份雌性、14份雄性;1月份6只个体,27份雌性、2份样品为雄性;3月份5只个体,15份雌性,3份雄性。研究结果表明:驼鹿不同季节营养策略,无论是在食物组成,还是宏营养素、单宁及微营养素摄取方面均存在明显差异;食物组成方面,驼鹿各季节主要食物以桦属(Betula spp.)和柳属(Salix spp.)为主,夏、秋季节会取食一定比例的水草,与冬季的食物组成存在差异,夏、秋季节食物多样性高于冬季;营养元素摄取方面,驼鹿冬季蛋白质、脂肪、总碳水化合物、总能量、结构性碳水化合物和单宁摄取量均高于夏、秋季节,但钠、磷、钾、镁、铁和锰摄取量低于夏季和秋季,夏季和冬季的钙摄取量明显高于秋季;氮磷比在各季节变化不明显,但秋季和冬季的钙磷比均高于夏季,冬季蛋白质与碳水化合物摄取量比值相对于夏季和秋季偏低;同一季节雌雄驼鹿的食物组成和营养策略主要在夏季有差异,秋季和冬季无显著差异。3、不同季节和雌雄驼鹿粪便肠道菌群结构和功能特征研究应用16s rRNA测序技术和单因素方差分析比较不同季节驼鹿和同一季节雌雄驼鹿粪便肠道菌群结构和功能特征。共计送检驼鹿粪便样品42份,其中,7月份送检10份(至少5只个体,7份雌性,3份性雄性),9月份送检10份(至少6只个体,7份雌性,3份雄性),11月份送检10份(至少8只个体,5份雌性,4份雄性,2份性别未知),1月份送检6份(至少5只个体,4份雌性,2份雄性),3月份送检6份(至少5只个体,3份雌性,3份雄性)。研究结果表明:门和属水平上,驼鹿肠道菌群结构在夏、秋季节相对稳定,与冬季差异明显,冬季肠道菌群多样性高于夏季和秋季;不同季节驼鹿肠道菌群功能也存在差异,秋季肠道菌群功能表达或是夏季和冬季的过渡菌群;同一季节雌雄驼鹿肠道菌群结构和功能在夏季存在某些差异,秋季和冬季差异不明显。4、驼鹿栖息地选择、营养和肠道菌群温度适应关系应用广义可加模型和线性回归模型探究不同季节驼鹿栖息地选择、营养及肠道菌群的温度适应关系,结果表明:驼鹿夏季多分布在温度低的区域,与其回避热压力有关;冬季相对夏季偏爱海拔高的栖息地,与其冬季需获得高能量食物和适应低温环境有关,及夏季采食水草和回避外界高温环境有关;驼鹿栖息地选择驱动了其取食和营养策略,其季节性营养的特定需求改变了肠道菌群结构和功能,并与其热适应和冷适应策略有关;气候因子—温度是驱动驼鹿栖息地选择、营养和肠道菌群适应的关键生态因子,其生态驱动关系链为“季节性温度变化—栖息地选择改变—食物组成和营养对策转变—肠道菌群结构和功能转变”。