放养家畜牛因食性重叠限制了梅花鹿的分布

作者：吴峰，朱頔，温佩颖，唐志珍，鲍蕾，管宇，葛剑平，王红芳（通讯作者）

论文链接：http://www.mdpi.com/2076-2615/13/4/561

2023年2月，北京师范大学东北虎豹生物多样性国家野外科学观测研究站王红芳教授在Animals发表研究论文“Domestic Cattle in a National Park Restricting the Sika Deer Due to Diet Overlap”。该研究使用DNA条形码和高通量测序技术调查了野生梅花鹿和放养家畜牛的食性，从而了解觅食竞争是否有助于梅花鹿和牛之间的回避模式，结果证实，牛较强的竞争能力和较高的营养生态位重叠限制了梅花鹿的分布与扩散，为家畜管控的政策提供了科学依据。

人与野生动物的冲突是野生动物保护和管理中的一个重要问题。由于人类对食物的需求不断增加，在野生动物分布区放牧牲畜正变得越来越普遍。这种大规模的物种引入最终可能将现有生态系统转变为农业生态系统，进而导致物种和功能多样性的丧失。了解家养动物对野生动物的影响并量化两者之间的冲突，对于评估人类干扰对野生动物种群发展和维持的影响至关重要。东北虎豹国家公园内放牧行为被认为是野生梅花鹿分布受限的主要驱动力之一。梅花鹿对牛的存在很敏感，这表现在栖息地利用的减少、空间回避和日常活动模式的变化。然而，梅花鹿和牛的时空格局背后的机制仍不清楚。对食物资源的竞争可能是造成目前竞争能力较弱的梅花鹿分布格局受限的原因之一。该研究从物种水平和系统发育水平等多个角度分析了这两个物种的取食特征、食性重叠程度，并讨论了取食中的直接冲突和可能通过植物群落产生的间接影响。

研究结果表明，虽然牛在传统的食草动物分类中是以草为主要食物的啃食者，但在该研究系统中，它们的食性转向以双子叶木本植物为主（图3），这种食性转变导致梅花鹿和牛的食性高度重叠（图5）。此外，与梅花鹿相比，牛的食物多样性更高，营养生态位更广，这意味着牛对取食植物的竞争力更强（图2）。研究结果证实了家畜牛在食性方面对野生梅花鹿的影响，并得出结论，家畜和梅花鹿之间显著的食物重叠是阻碍梅花鹿栖息地扩大的主要因素。因此该研究建议应禁止在边境及其周围地区放牧，特别是在梅花鹿分布的地区，而在远离边境的地区，可以采取相对保守的干预措施，限制牲畜从而减少对森林和野生草食动物的影响。

图2. 牛和梅花鹿食物多样性(A-C)，生态位宽度和食物均匀度(D，E)，生态位重叠指数(F)随阈值增加的变化。

图3. 不同测序公司牛和梅花鹿的主要食物重叠情况。

图5. 牛和梅花鹿的食性重叠程度。

北京师范大学生命科学学院吴峰博士为该论文第一作者，北京师范大学生命科学学院王红芳副教授为通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金委（32071494, 32171654）和国家科技基础资源调查专项（2019FY101700）资助。