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围绕水的食草动物活动如何影响植物群落

李顺家
摘要植物需要水才能生长。所以如果有水,不应该有更多的植物吗?加州大学圣巴巴拉分校和肯尼亚莱基皮亚姆帕拉研究中心的新研究表明,这比这复杂

植物需要水才能生长。所以如果有水,不应该有更多的植物吗?加州大学圣巴巴拉分校和肯尼亚莱基皮亚姆帕拉研究中心的新研究表明,这比这复杂得多。

“你可能认为干旱地区的水源有更多的植物,”主要作者、加州大学圣巴巴拉分校的博士后研究员乔治亚·蒂特科姆说。“我们发现,在非常干旱的地方,食草动物会来取水、践踏和吃掉植物,因此有更多的裸地或非常适合放牧的草坪草。” 但在稀树草原上并非到处都是这种情况。

研究人员在两年的时间里收集了水坑群落的数据,以研究食草动物活动如何影响肯尼亚中部大草原上的植被。他们确定影响在很大程度上取决于环境条件。他们的研究作为封面故事出现在《生态应用》杂志上。

Titcomb 实际上是一位疾病生态学家,他对寄生虫和病原体在野生动物和家畜之间的传播感兴趣。她很好奇水源如何以促进疾病传播的方式聚集动物。她总结说,理解这一点的关键一步是表征水源周围的植物群落,因为植物是许多寄生虫的重要载体,也是动物本身的重要资源。经过一些初步分析,Titcomb 意识到这项研究将加强先前在该地区进行的食草动物和植物生态学研究。

在两年的时间里,该团队对 17 对站点进行了四次调查。他们将每个水源与 1 公里外具有类似环境条件的控制点配对。研究人员统计了水坑周围和控制地点的植被多样性和高度,并根据粪便确定了食草动物的活动。他们还描述了每个地点土壤的养分和物理成分。

围绕水坑的实地考察提出了许多挑战。例如,研究人员还必须容纳野生动物。“例如,当大象出现时,我们不得不停止工作,让它们从水坑里喝水,”蒂特科姆回忆道。“就像,'好吧,每个人,离开横断线,上车等待。'”

作者发现食草动物对这些水源周围植物群落的影响因环境而异。在对植物有利的条件下,靠近水的植物多样性增加。这可能是因为食草动物控制了原本会主导该地区的物种。这使其他植物物种能够站稳脚跟,即使动物确实在该地区吃掉了更多的植被。

同时,在更干旱的条件下,水周围食草动物活动的增加导致植物和植物物种减少。Titcomb 怀疑这是因为根本没有足够的资源让植物在这些地区具有弹性。只有最顽强的物种才能承受这些条件和压力。一般来说,这些是重要的草,形成了野生动物和牲畜经常光顾的放牧草坪。

Titcomb 说,这些发现建立在之前对这些水源的研究的基础上,这些研究通常是在热带稀树草原的更干旱地区进行的。先前的研究普遍发现,水源周围的区域没有植物多样性枯竭的植物。本文扩展了这些发现,表明这些植物群落存在于基于该地区环境条件的范围内。

由于田野工作的性质,作者在本研究中无法解开许多相关因素。水会聚集在特定的地方,影响土壤成分、养分和排水,这些都会影响植物的生长。水也会吸引食草动物,当它们进食或践踏植物时,这反过来又会影响植物的生存。所有这些动态都联系在一起。

推测这些因素中的每一个的独立贡献需要受控实验。尽管如此,作者认为这项研究是了解这些系统的重要第一步。

“这项工作提供了关于动物运动和聚集模式的变化——例如动物在水坑聚集——如何改变整个社区和生态系统的重要见解,”共同作者、加州大学圣巴巴拉分校的生态学教授希拉里·扬解释说。“然而,这也表明,这些变化很难预测,影响的大小甚至方向可能会根据当地的环境条件,尤其是气候而发生变化。”

“人类正在改变我们环境的每一个部分,”Titcomb 补充道。“我们正在重新塑造景观,因此在考虑管理野生动物和家畜时,了解这些对植物群落的影响非常重要。”

她指出,人类不仅在改变物理环境,我们也在改变生活在这些空间中的食草动物的组成。对于许多地区来说,混合使用(例如放牧和保护)是支持和保护野生动物及其生活环境的唯一可行方式。 Titcomb 解释说,在没有额外收入的情况下维持野生动物保护区可能非常具有挑战性。这些发现可以为管理野生动物和牲畜的努力提供信息。

“像这样的工作——同时考虑环境条件的变化和动物运动——对于在这个全球变化的时代理解和管理生态系统至关重要,”杨说。