具有重要价值的两栖类在全球气候变化、环境污染、生境破碎化、人类活动干扰等因素影响下,其生物多样性和种群数量急剧下降。其中,伴随人类活动(河渠工程、保护区开发、城市化建设)修建的混凝土排引水渠是导致其下降的重要因素。侧壁垂直光滑的U型渠不仅其内部水环境变化剧烈、污染物过度积累、利于外来物种入侵,还极易导致生境破碎化和隔离化,严重威胁两栖类生存。为此,选择黑斑侧褶蛙和中华蟾蜍二者幼体为研究对象,以两栖类运动能力(跳跃高度和距离、空中滞留时间)为切入点,在初步阐释两栖类幼体穿越U型渠行为策略后,通过行为控制实验,研究U型渠在温湿条件、体长、体重等因素叠加基础上对两栖类幼体运动能力的影响,分析其受到的隔离影响及U型渠生态化参数阈值大小,期望本研究结果不仅为U型渠的生态修复和设计提供理论依据,同时也为两栖类保护策略的制定提供技术支持。拟开展以下3方面研究:(1)U型渠温湿生境条件对两栖类幼体运动能力大小的影响。该实验结合历年气象数据,针对长白山U型渠渠表日温湿数值动态变化规律,划分出三个时段的温湿度生境条件,分别为22:00-(次日)05:00的低温高湿生境(16~19℃,75%~85%);05:00-09:00、17:00-22:00的常温常湿生境(23~26℃,55%~65%);及09:00-17:00的高温低湿生境(30~33℃,40%~50%)。研究其对两栖类运动能力的影响可知,常温常湿条件下黑斑侧褶蛙和中华蟾蜍幼体运动能力最强,这一时段为两栖类觅食的重要时段,活动频繁,往返穿越U型渠的频率高;而低温高湿和高温低湿条件下的两栖类幼体运动能力相对较弱。(2)作为决定两栖类受U型渠影响程度大小的生物因素,其种类、及以体长、体重为表征的体型差异导致两者行为方式及运动能力大小均不同。同质量的黑斑侧褶蛙幼体体长(L)较中华蟾蜍幼体型更瘦长,且前者多做连续性跳跃,而后者体型较肥大,喜爬行,在受刺激及躲避不良环境时才做跳跃运动;在相同生境条件下,黑斑侧褶蛙幼体运动能力强于中华蟾蜍幼体;两栖类幼体种内运动能力则随体重体长比增加而增大,即跳跃能力随变态发育完整度逐渐增强。(3)U型渠对两栖类直接影响体现在两栖类迁徙穿越沟渠过程中,U型渠渠口宽和渠深对两栖类的隔离作用及其所采用的行为策略(J策略:由渠侧跳跃到另一侧,成功与否受个体最大跳跃距离和跳跃角度及该角度下渠口宽决定;C策略:由渠底向上跳离,成功与否受个体最大跳跃高度和渠深影响),以此为依托开展U型渠生态参数确定实验表明:应根据本地两栖类跳跃高度和距离确定U型渠渠口宽和渠深生态参数。本实验中,若满足全部黑斑侧褶蛙幼体顺利穿越,则渠口宽不应超过13.7cm,渠深不应超过2.4cm;若保证中华蟾蜍幼体全部穿越,则渠口宽不能超过7.9cm,渠深不能超过2.2cm。上述渠深参数在U型渠实际施工中难以实现,可见侧壁垂直U型渠对两栖类隔离作用极大,严重威胁两栖类幼体迁移和扩散。但仍可对U型渠的修建得到宝贵的经验和认知,即渠宽和渠深越小,两栖类体型越大,其隔离作用越小。较侧壁垂直的U型渠而言,梯形渠以其一定倾斜角度的侧壁具备更佳的生态保护功能。