多物种鹿类群落中营养资源利用与分配的精细模式：基于DNA宏条形码技术的季节性饮食与生态位分化研究

《Ecology and Evolution》：Metabarcoding Reveals Fine Scale Patterns of Trophic Resource Use and Partitioning Along Gradients of Land Use and Deer Density in a Multi-Species Ungulate Community

本研究通过DNA宏条形码技术分析2568份粪便样本，揭示了瑞典沿海-寒带和寒带-温带两种景观梯度下四类鹿科动物季节性饮食生态位分化机制。研究发现驼鹿作为典型浏览器依赖松树和杜松，而中间摄食者马鹿和黇鹿表现出更广的饮食宽度；禾本科植物利用程度驱动了物种间营养分配，冬季人工补饲显著影响小型鹿类食性。该研究为多物种有蹄类动物群落适应性管理提供了关键生态学依据。

　　

引言背景

北半球有蹄类动物正经历分布区扩张和种群增长，形成新型多物种群落。在瑞典，轮作林业和欧洲赤松种植为驼鹿提供了重要冬季食物资源，气候变暖则促使马鹿等物种向高纬度扩张。这些变化引发了物种间对食物资源的新型相互作用，但欧洲多物种系统的资源利用和分配模式仍知之甚少。本研究聚焦于驼鹿、狍、马鹿和黇鹿组成的鹿类群落，通过DNA宏条形码技术探究其季节性食性和资源分配。

研究方法

研究区域涵盖瑞典两个典型景观：沿海-寒带景观以寒冷冬季和长期积雪为特征，寒带-温带景观冬季温和且农业用地比例更高。研究人员在2015-2017年间系统收集2568份粪便样本，通过植物trnL-P6条形码和哺乳动物16S条形码进行物种鉴定和食性分析。采用相对读长丰度量化饮食组成，使用雅各布选择指数评估食物选择性，通过Pianka指数计算饮食重叠度。

主要发现

饮食组成特征：四类鹿科动物共摄食77科210个分子操作分类单元，但饮食主要集中于不到10个植物科。越橘属灌木是全年的关键食物资源，桦树和柳树在生长季占主导。驼鹿在春秋季大量取食松树，而在夏秋季比例降至约15%。草本植物对小型鹿类尤为重要，在寒带-温带景观冬季由于人工补饲，草本植物摄入量显著增加。

饮食丰富度与生态位宽度：支持假说1，马鹿和黇鹿的饮食丰富度和生态位宽度显著高于驼鹿。驼鹿个体样本平均包含13-21个MOTUs，而黇鹿达到31-43个。在寒带-温带景观，黇鹿在所有季节都表现出最宽的饮食生态位。

营养资源分配机制：部分支持假说2，主坐标分析显示禾本科植物促进营养分配，但模式并非严格的浏览器-中间摄食者分化。驼鹿因回避禾本科植物而依赖松树和杜松，与小型鹿类明显分离。尽管狍属于浏览器，但通过较高程度的禾本科植物利用，其食性有时与马鹿和黇鹿重叠。在沿海-寒带景观冬季，曲芒发草显著区分了浏览型狍和中间摄食型马鹿的饮食。

饮食重叠驱动因素：支持假说3，种内重叠在驼鹿中最高，在黇鹿中最低，夏秋季普遍下降。鹿类密度、生境多样性和耕地比例显著影响重叠程度，但效应具有物种特异性。在寒带-温带景观冬季，高密度导致狍-马鹿重叠度下降，反映它们对补充饲料的差异利用。

生态学意义与管理启示

研究揭示了鹿科动物的食性可塑性，特别是马鹿和黇鹿作为中间摄食者能够广泛利用木本和草本资源。这种适应性可能对驼鹿和狍构成竞争压力，尤其在人工补饲普遍的地区。传统上改善驼鹿食物基地的措施同样会使小型鹿类受益，而松树的充足供应可能缓解竞争压力。研究结果强调了在多物种适应性管理框架中考虑食性相互作用的重要性，为北方生态系统中鹿类种群管理提供了科学依据。