摘要
同域分布且生态需求相似的鹿科动物由于冬季低温和雪被的恶劣环境及食物资源胁迫所采取的食性选择、采食和营养策略一直是采食生态学和营养生态学的研究热点,对理解同域分布物种之间的生态位分化方式、资源利用特点、竞争与共存机制具有重要意义。从2015年12月-2017年3月冬季,作者在穆棱东北红豆杉国家级自然保护区通过样线调查、雪地足迹链跟踪、野外啃食调查、粪便显微分析以及植物营养成分分析等方法,综合运用野生动物野外调查技术、分子生态学、营养生态学等技术,对不同冬季时期同域分布马鹿(Cervuselaphus)与梅花鹿(Cervusnippon)的食性组成和选择、在单株植物采食强度和啃食直径尺度下的采食策略、营养选择和策略以及采食生境适宜性进行了研究。主要结果如下: (1)同域分布马鹿和梅花鹿冬季食物组成及营养生态位研究结果表明:在植物种/属水平,可食植物种类在二者食性中的比例和序位有显著差异,卫矛属、槭属、冷杉属、松属是马鹿和梅花鹿冬季最主要的食物,占其冬季食物组分的60-70%。在植物类别水平,灌木是马鹿冬季食性中最稳定,最主要采食的植物类别(gt;45%),其次为落叶乔木和针叶乔木。梅花鹿在冬季前期的食物以落叶乔木(38.53%)和灌木(33.27%)为主,冬季后期落叶乔木(26.73%)和灌木(26.57%)在食性中所占的比例几乎相同,而针叶乔木在食性中的比例显著地增加,由20.86%增加至45.44%。冬季马鹿的食物多样性指数均高于梅花鹿,在冬季前期和后期马鹿和梅花鹿的食物重叠度指数分别为0.88和0.95,二者之间可能存在剧烈的食物资源竞争,在冬季后期更为剧烈。 (2)同域分布马鹿和梅花鹿的采食策略研究结果表明:马鹿对卫矛属植物、东北红豆杉和山杨有强烈的选择性;梅花鹿对卫矛属植物、山杨和红松有较强的选择性,二者对簇毛槭和毛榛等植物都表现出负选择性。马鹿和梅花鹿在单株植物的采食强度和啃径的选择在不同冬季时期和植物种类之间有显著差异(plt;0.001)。冬季马鹿和梅花鹿采食植物的平均啃径分别为2.70mm和2.75mm。二者对山杨、青楷槭、黄心卫矛和紫椴的采食啃径较大,对毛榛和针叶乔木的采食啃径较小。相比于梅花鹿,在冬季后期马鹿对可食植物的总体采食强度显著增加(plt;0.05),以针叶乔木、卫矛、瘤枝卫矛为代表。相比于马鹿,在冬季后期梅花鹿对可食植物的总体啃径显著增加(plt;0.05),以青楷槭、卫矛和紫椴为代表。从冬季前期至后期,同域分布的马鹿和梅花鹿在啃径和采食强度的选择上表现出不同的采食策略:马鹿可能倾向于通过采食强度的变化来维持较高的食物摄入量,而梅花鹿可能倾向于通过啃食直径的变化来满足相对恒定的食物摄食量和潜在的营养需求。 (3)同域分布马鹿和梅花鹿冬季食物营养成分及营养对策研究结果表明:马鹿和梅花鹿冬季可食植物中的营养成分在植物类别和植物种间的差异较大。可食植物中的粗蛋白含量普遍低于鹿科动物8%的需求阈值。落叶乔木中的粗蛋白含量较低,而碳水化合物的含量较高;针叶乔木中的粗蛋白和粗脂肪含量均较高,但同时也含有较高的单宁,且在冬季后期单宁含量达到高峰;灌木中的粗蛋白、粗脂肪、碳水化合物及抗营养物质单宁的含量比较均衡。整个冬季,马鹿食性中摄入酸性洗涤纤维、纤维素和碳水化合物的平均含量显著高于梅花鹿(plt;0.05),梅花鹿食性中摄入单宁的平均含量高于马鹿。从冬季前期至后期,二者对粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖类及碳水化合物的摄入均表现出相对一致的营养选择模式。RMT模型的结果表明,马鹿和梅花鹿在面对食物营养不平衡时优先稳定摄入粗蛋白以确保其冬季最基本的生存需求。在植物类别水平上,马鹿通过维持对灌木的稳定和略微增加对针叶乔木的采食量来弥补营养的不平衡状态;而梅花鹿则是通过大量增加针叶乔木与调节灌木和落叶乔木的采食量来维持粗蛋白及其他常量营养素之间的平衡。 (4)同域分布马鹿和梅花鹿冬季采食生境适宜性评价的研究结果表明:保护区内马鹿和梅花鹿冬季适宜采食生境面积的分布格局相似,主要分布在保护区的中部和西南部,适宜采食生境面积分别为73.12km2和23.91km2,分别占保护区总面积的20.76%和6.79%。梅花鹿与马鹿的生态位重叠度并不高(D=0.367,I=0.624),适宜采食生境重叠面积为12km2,分别占马鹿和梅花鹿适宜采食生境总面积的16.41%和50.19%。马鹿和梅花鹿对环境因子的选择和响应具有一定的相似性。人为干扰变量(距农田、居民点、道路的距离)对保护区内二者适宜采食生境分布格局都有较大影响,但距农田的距离对马鹿的出现概率的贡献率最大,而距道路和居民点的距离对梅花鹿的出现概率的贡献率最大。保护区内马鹿和梅花鹿的适宜采食生境的特点是:远离居民点(4000-6000m)、远离道路(2000m)和远离农田(2500m),海拔较低的针阔混交林及阔叶混交林,回避纯针叶林和纯阔叶林。