草地植物多樣性與草食動物的互作關係

《草地植物多樣性與草食動物的互作關係》是依託東北師範大學，由王德利擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：草地植物多樣性與草食動物的互作關係
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王德利
• 依託單位：東北師範大學

項目摘要

以大型草食家畜-牛、綿羊、山羊為實驗對象，選擇具有不同植物多樣性水平的天然草地為實驗背景，研究不同種類草食家畜的單獨放牧和混合放牧對草地植物組成及多樣性的影響，以及不同水平植物多樣性背景和不同放牧方式下的動物採食回響。通過分析動物食性選擇行為的變化，揭示多種動物的組合效應對植物多樣性影響的作用機制；探索植物多樣性背景在草食動物與植物多樣性互作中的作用，最終試圖揭示植物多樣性水平與草食動物採食之間的反饋關係。從而為解釋草地放牧系統的生產力、穩定性和持久性提供基礎，發展植物多樣性理論及動物採食理論，同時，為草地植物多樣性保護及草地放牧利用提供科學依據。

結題摘要

在草地放牧系統中的動植物界面上，植物多樣性與動物採食行為密切相關，由於植物多樣性帶來的採食環境異質性，導致草食動物具有不同的食性選擇策略；同樣，動物的選擇性採食行為又反作用於植物多樣性，影響植物生產力，乃至系統穩定性。然而，單向研究動物與植物多樣性之間作用關係獲得的理論解釋還具有相當大的認識局限性。本項目通過以植物物種多樣化的天然草地為背景，研究不同種類家畜（牛、綿羊和山羊）單獨和混合放牧對草地植物組成及多樣性的影響，以及動物採食對植物多樣性和放牧方式變化的回響，分析放牧對植物多樣性與生產力影響，探討植物多樣性對動物採食行為的作用機制，最終揭示植物多樣性與草食動物採食之間的反饋關係。採用野外控制與室內實驗，獲得四方面重要結論： （1）由於大、小體尺草食動物的食性選擇差異，在較高植物多樣性條件下共存的草食動物之間形成一種互惠的相互作用關係，這種互惠機制可能是由於植物多樣性增加一方面提高草食動物對偏食物種的採食，另一方面降低在獲取食物資源過程中的成本支出。 （2）隨植物多樣性增加，大體尺草食動物採食量（下降）與小體尺草食動物採食量（提高）呈現相反的回響規律；同時，小體尺草食動物的採食量強烈依賴於採食環境是否具有複雜性以及是否與其他動物有組合效應。而大體尺草食動物不受這種兩種因素的影響。 （3）在單獨放牧時，大型草食動物對植物多樣性和生產力的促進作用受到其體尺大小和植物多樣性的高低。植物物種豐富度和生物量之間關係受放牧影響，在低植物多樣性水平呈負相關關係，在高植物多樣性水平呈正相關關係。因此，植物多樣性在草食動物與植物互作過程中既是一個重要的“作用因素”，又是一個關鍵的“作用結果”。 （4）植食性昆蟲多樣性對放牧回響依賴於植物多樣性。在低植物多樣性水平，草食性昆蟲物種豐富度增加；在高植物多樣性水平減少，這表明大型草食動物能調節草食性昆蟲對植物多樣性的回響。 草地植物多樣性與草食動物相互作用關係極其複雜，植物多樣性影響草食動物的採食行為，同時也受到動物選擇性採食的作用。因此，植物多樣性與動物採食行為之間存在一種反饋關係，這為解釋草地放牧系統的生產力、穩定性和持久性提供基礎，發展動物採食理論，同時，為草地放牧管理及植物多樣性保護提供科學依據。 通過本項目在科學研究方面獲得重要突破，在Ecology、Journal of Applied Ecology、Landscape Ec