摘 要

爬行动物环境敏感性高，其生长、发育和繁殖容易受到环境的影响。温度、湿度、降雨量等对爬行动物的体温调节、运动表现、胚胎发育以及栖息地的范围均有不同程度的影响。本研究以中国西北地区常见的的荒漠沙蜥为研究对象，从民勤、张掖、武威三个地点采集样本获得数据，并结合已报道的另外8个种群的数据进行统计，分析影响荒漠沙蜥形态、繁殖等生活史特征的主要气候变量，探讨荒漠沙蜥雌性生活史特征地理变异的气候因子相关性，从而探讨气候变迁对爬行动物生存的潜在影响。结果发现：（1）不同种群间荒漠沙蜥雌性形态和繁殖特征差异显着；（2）11个种群雌性的体长与气候变量不具有相关性；（3）11个种群雌性的繁殖特征与气候变量具有显著相关性，表现为卵重与最冷月和最冷季的平均温度呈正相关，相对生育力和相对繁殖输出与最冷月和最冷季的平均温度呈负相关，窝卵数、窝卵重、相对生育力和相对繁殖输出与最干燥季度的降水量呈负相关。研究表明最冷月平均温度、最冷季的平均温度和最干燥季度的降水量是影响繁殖特征的主要气候变量，解释了荒漠沙蜥生活史特征地理变异的部分原因。

关键词：荒漠沙蜥； 形态特征；繁殖生活史； 气候因子；地理变异

Impact of Climate Factors on the Life History Characteristics of Desert Sand Lizards

ABSTRACT

Reptiles have high environmental sensitivity, the growth, development and reproduction of reptiles are easily affected by the environment. Temperature, humidity, and rainfall have varying degrees of effects on reptile thermoregulation, motor performance, embryonic development, and habitat range. In this study, We collected reproductive females of the desert toad-headed lizard (Phrynocephalus przewalskii) from three populations in Minqin (MQ), Wuwei (WW) and Zhangye (ZY) of Gansu province (northwestern China) to study climatic correlates of geographic variation in life-history traits. Combined with lift-history traits of the other eight reported populations of P. przwalskii, we tested the relationships between life-history traits and climatic conditions, which were based on climatic data collected from geographical regions of these eleven populations. The results showed that: (1) most of females morphological and reproductive traits differed among the three populations; (2) the 11 P. przwalskii populations did not display correlation between body size and climatic variables; (3) the reproductive traits displayed a significant correlation with climate. Mean temperature of the coldest month, mean temperature of the coldest quarter and precipitation of the driest quarter are the main climatic variables affecting clutch size, egg mass, clutch mass, relative fecundity and relative reproductive output. These variables partly explain the reasons causing by non-genetic factors for geographical variation in P. przwalskii reproductive traits.

Key words：Phrynocephalus przewalskii; Morphological traits; Reproductive life history; Climatic factor; Geographical variation

目 录

引言 - 1 -

1 研究概况 - 2 -

1.1气候变化对动物的影响 - 2 -

1.2气候变化对爬行动物热生理的影响 - 2 -

1.3气候变化对爬行动物繁殖与胚胎发育影响 - 3 -

1.4研究目的及意义 - 4 -

2材料与方法 - 4 -

2.1 实验材料 - 4 -

2.2实验方法 - 4 -

2.3数据分析 - 5 -

3结 果 - 6 -

3.1雌性形态 - 6 -

3.2雌性繁殖 - 8 -

3.3气候变量对生活史特征的影响 - 10 -

4 讨论 - 11 -

4.1 气候变量对雌性形态的影响 - 11 -

4.2 气候变量对雌性繁殖的影响 - 12 -

4.3 结论 - 14 -

致 谢 - 15 -

参考文献 - 15 -

引言

动物的生活史特征（形态、性成熟个体的年龄大小、繁殖频率、生育力、后代表型等）通常具有种内和种间的地理变异。生活史特征的地理变异既反映了动物对不同区域环境长期适应的结果，也反映了不同区域环境因素（如气候、生境、被捕食风险、食物可得性等）即时作用的结果，前者具有遗传性，后者则与相关特征的表型可塑性有关^[1]。对生活史特征的地理变异的研究有助于了解变异产生的原因，以及生活史特征和环境变量的关系，并能为探讨生活史进化提供重要基础。作为外温动物，爬行动物生境利用多样化且环境敏感性较高，因而是研究环境因素导致的生活史地理变异的理想实验材料。

生活史变异的研究主要从以下三个层面开展：同一种群的不同个体间；同一种的不同种群间；不同物种之间。这些不同水平的差异研究既有差别又有联系，其中针对不同地理种群的生活史特征的研究更有助于探讨变异的程度和潜在原因。分布范围较广的爬行动物通常显示形态和繁殖特征的地理变异^[2-3]。例如温度等环境因子能显著影响爬行动物的胚胎发育，使新生幼体的形态存在显著差异；头部大小的地理变异与食物大小有关；例如窝卵数具有较高的可塑性，可能与卵黄沉积前雌性身体状态或食物可得性有关；产卵时间受当地气候、热环境影响等。这些研究表明环境因素作用能导致爬行动物形态和繁殖等生活史特征产生地理变异，这种变异反映了不同地域物种或种群的不同生活史策略。