聂永刚团队揭示有蹄类动物与家畜食物生态位重叠模式和影响机制
随着人类活动在全球范围内不断扩大,数以百万计野生有蹄类动物与家养食草动物共享食物资源,这些野生动物面临着家畜的干扰竞争和食物质量下降带来的双重压力(图1)。在野生食草动物群落中,激烈的竞争往往会随着时间推移通过生态位分化而逐渐减弱甚至消失。但现代家畜往往缺少与野生动物长期的共同进化历史,即便在传统牧区,家畜的存在仍能影响野生动物对资源的利用。其中,直接影响包括在食物短缺时产生资源竞争,以及干扰正常觅食行为。间接影响则包括改变植被生长状态,减少野生动物关键食物的生物量;使捕食者增多,进而引发“似然竞争”;以及传播疾病等。以往的研究普遍认为同域共存的家畜与野生有蹄类动物可能存在着潜在的竞争关系,但仅仅食物资源重叠并不一定构成激烈竞争,当生态压力保持在可持续阈值内时,家畜与野生动物仍能共存。大多数研究报道了对同域共存的野生和家养有蹄类动物之间潜在竞争的担忧,但这些相互作用的影响因素与程度仍缺乏全面的评估。因此,深入理解家畜与野生有蹄类动物食物生态位重叠程度变化及影响,并探究其作用机制,对于野生动物保护和放牧管理具有重要意义。
近日,中国科学院动物研究所聂永刚研究团队,系统构建了全球同域共存家畜与野生有蹄类动物食物重叠数据集 (图2),结合环境数据,综合评估了野生有蹄类动物与家畜之间食物生态位重叠的全球模式和影响因素。通过效应值反映实际观察的物种间食物重叠和理想状态下物种间食物重叠的差异,效应值大小代表了同域共存的家畜和野生有蹄类动物食物生态位重叠的影响程度。研究发现,二者食物生态位重叠受到野生有蹄类动物特征、家畜类型、气候区、年降水量以及与人类活动(人类足迹指数)的相互作用共同调节。野生动物体重与效应值呈现显著正相关,体重越大的动物在与家畜食物重叠过程中越容易受到影响。粗饲者类型动物相较于混合类型和精饲者类型,有着更高的效应值,表明粗饲者类型动物在与家畜的食物重叠中更容易受到影响。年降水量与效应值之间存在显著负相关,降水量越高的区域受到的影响越小。当不考虑人类活动时,热带气候区效应值相较于其他气候区更高,表明热带气候区更容易受到影响(图3)。考虑人类活动的交互影响时,高寒气候区(主要为高原区域)和体重较大的野生动物与效应值呈现显著正相关,这可能表明该气候区和大型物种对潜在资源竞争的敏感性更高,更易受到影响(图4)。以上结果揭示了不同物种和区域面临的潜在资源竞争风险。在热带气候区、高寒气候区和年降水量低的生态系统中,应更加关注家畜和野生有蹄类动物食物重叠变化带来的潜在资源竞争压力及其对保护管理的影响。考虑到大型野生有蹄类动物对此类潜在竞争的敏感性,应在保护管理中给予更多关注。该研究为野生有蹄类动物保护以及相关区域的放牧管理提供了重要基础信息。
该研究成果以“Climate and human impacts on the dietary niche overlap of sympatric livestock and wild ungulates”为题发表于Biological Reviews上,中国科学院动物研究所博士研究生马晓璠为论文第一作者,聂永刚研究员为论文通讯作者。中国科学院动物研究所张超博士、李玉美博士和博士研究生高华窈为论文共同作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目支持。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/brv.70212

图1. 普氏原羚和家畜共享栖息地

图2. 野生有蹄类动物与家畜食物重叠效应值概况

图3. 野生有蹄类动物体重、年降水量、家畜类型、野生动物类型和气候区与效应值关系

图4. 人类活动与野生有蹄类动物体重和气候区的交互作用与效应值关系
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