野牛在北大平原的短草鼠尾草草原上打滚的行为改变了传粉昆虫的筑巢和觅食环境

《Frontiers in Ecology and Evolution》：Bison wallowing alters pollinator nesting and foraging resources in shortgrass sagebrush steppe in the Northern Great Plains

草食动物研究：野牛打滚行为对地面昆虫及植被的影响。本研究通过陷阱和网状捕虫法，比较蒙大拿州草原野牛泥坑与对照区昆虫多样性，发现泥坑周边地面昆虫（如黄蜂）多样性较低，但土壤压实和植被覆盖存在显著差异。植被调查显示泥坑边缘非本土植物覆盖更高，土壤密度未达显著水平。文献分析表明野牛泥坑与40余种节肢动物相关，但针对地面 nesting传粉昆虫的系统研究仍匮乏。研究强调野牛打滚行为通过创造裸地促进部分昆虫栖息，但泥坑活性可能抑制昆虫利用。建议结合更多样化的采样方法（如长期监测）和跨生态系统比较，深入解析野牛工程化景观对传粉昆虫群落结构的影响机制。

　　本研究聚焦于北美短草草原和灌木草原生态系统中，通过实地调查与文献综述，探讨了野牛（Bison bison）在草原景观中所创造的特定行为——翻滚（wallowing）——对地面筑巢昆虫（如蜜蜂和胡蜂）以及整体昆虫群落的影响。野牛作为历史上北美草原生态系统中的关键物种，其活动对植物和动物群落的结构与功能具有深远的影响。然而，关于野牛翻滚行为对昆虫群落的具体影响，尤其是对地面筑巢传粉者的作用，尚缺乏系统的科学分析。因此，本研究旨在填补这一知识空白，揭示野牛翻滚行为如何塑造草原生态系统的昆虫资源，并评估其在现代草原恢复和管理中的潜在价值。

野牛翻滚是一种独特的行为，它们会反复在地面滚动，从而在草原上形成裸露的凹陷区域。这些区域在生态上具有重要意义，因为它们可能为某些地面筑巢的昆虫提供适宜的筑巢环境。例如，许多蜜蜂和胡蜂依赖裸露的地面和压实的土壤进行筑巢活动，而野牛翻滚行为可能通过改变土壤结构和植被分布，间接影响这些昆虫的栖息地选择。尽管野牛对植物群落的影响已被广泛研究，但其对昆虫群落的直接作用仍不明确。因此，本研究不仅关注野牛翻滚对地面筑巢昆虫的影响，还试图通过综合分析，揭示野牛活动如何塑造草原生态系统的昆虫多样性。

在研究方法上，本研究采用了一种创新的手段——土壤出土陷阱（emergence traps）和扫网调查（sweep netting）。这些方法分别用于采集不同种类的昆虫，以比较野牛翻滚区域与未翻滚区域的昆虫多样性与数量差异。此外，研究还对翻滚区域和相邻草原的植被组成、土壤压实度等生态因子进行了详细调查。研究地点位于美国蒙大拿州中部的Sun Prairie单位，该区域是美国最大的自然保护区之一，拥有丰富的短草草原和灌木草原生态系统。通过这种方法，研究人员能够更准确地识别野牛翻滚区域对昆虫群落的具体影响。

研究结果表明，土壤出土陷阱在野牛翻滚区域和相邻草原区域中分别采集了85只和158只昆虫，其中以胡蜂为主。具体而言，Mutillidae（鳞翅目）、Chrysididae（金蜂科）、Crabronidae（胡蜂科）和Pompilidae（捕蜂胡蜂科）是主要的昆虫种类，而蜜蜂的数量相对较少。尽管野牛翻滚区域的昆虫种类和数量均低于相邻草原，但这些区域仍然为某些昆虫提供了独特的栖息环境。此外，扫网调查的结果显示，野牛翻滚区域和相邻草原的昆虫种类和数量均未出现显著差异，这可能表明昆虫对翻滚区域的利用并不局限于特定的物种或行为模式。

植被调查的结果进一步揭示了野牛翻滚行为对草原生态系统的影响。在野牛翻滚区域周围，发现了一些与相邻草原不同的植物组成。其中，非本地植物占据了主导地位，例如Alyssum desertorum（沙漠甘蓝）和Polygonum aviculare（常见结节草）。这可能与翻滚行为带来的土壤扰动、养分循环以及水分保持有关。同时，野牛翻滚区域的土壤压实度较高，但这一差异在统计上并不显著。这表明，尽管土壤结构有所改变，但其对植物群落的影响可能更多地依赖于其他因素，如土壤类型或野牛活动的频率。

文献综述部分显示，目前关于野牛翻滚区域与昆虫群落关系的研究较少，且大多数研究集中在湿地或半湿地环境中。例如，有研究发现，野牛翻滚区域中积水的形成支持了水生无脊椎动物的生存。然而，关于野牛翻滚对地面筑巢昆虫的影响，尤其是对蜜蜂和胡蜂这类关键传粉者的研究仍处于初步阶段。本研究的发现表明，野牛翻滚区域可能在某些情况下为昆虫提供了独特的资源，但同时也可能对某些昆虫的筑巢行为产生负面影响。这种复杂的影响机制需要进一步的实证研究来厘清。

在讨论部分，研究指出野牛翻滚行为对草原生态系统的影响具有多面性。一方面，翻滚行为可能通过创造裸露的地面和压实的土壤，为某些昆虫提供适宜的筑巢环境；另一方面，翻滚行为也可能破坏或干扰某些昆虫的生存条件。因此，野牛翻滚区域是否能够作为昆虫的栖息地，取决于具体的生态条件和昆虫种类。此外，研究还强调了野牛翻滚行为在草原恢复中的重要性。随着野牛的重新引入，草原生态系统正在经历结构和功能上的重塑，这可能对昆虫群落产生深远的影响。

本研究的另一个重要发现是，野牛翻滚区域的植被组成与相邻草原存在显著差异。尽管非本地植物在翻滚区域和相邻草原中都占据主导地位，但某些非本地植物仅在翻滚区域附近出现，这可能表明翻滚行为为这些植物提供了特殊的生长条件。同时，野牛翻滚行为可能促进了种子的传播，包括本地和非本地植物的种子，从而影响植物群落的分布和多样性。这一现象在其他研究中也有所体现，例如，野牛被记录为本地和非本地植物的种子传播者，其粪便和毛发可能携带植物种子，并通过翻滚行为将其扩散到新的区域。

此外，研究还指出，野牛翻滚行为对草原生态系统的整体影响是多方面的。从植被到土壤，再到昆虫群落，野牛的活动在不同尺度上塑造了草原的生态结构。例如，野牛翻滚区域的植物多样性较高，而土壤压实度的变化可能影响昆虫的筑巢行为。这些发现表明，野牛的活动不仅仅是简单的草食行为，而是对草原生态系统具有深远影响的生态工程行为。

在草原恢复和管理的背景下，野牛的重新引入被视为一种重要的生态管理措施。然而，由于草原生态系统已经发生了显著的变化，包括本地植物的减少和非本地植物的扩张，野牛活动对昆虫群落的影响可能更加复杂。因此，未来的生态研究应更加关注野牛行为如何与这些变化相互作用，并探索其对昆虫群落的长期影响。

总体而言，本研究为理解野牛翻滚行为对草原生态系统的影响提供了重要的实证数据。通过实地调查和文献分析，研究人员发现野牛翻滚区域在某些情况下可能为昆虫提供独特的资源，但同时也可能对昆虫的生存和繁衍产生一定的干扰。这些发现不仅有助于揭示野牛在草原生态系统中的生态功能，也为草原恢复和管理提供了科学依据。未来的研究应进一步探讨野牛翻滚行为在不同草原类型中的生态影响，并评估其对昆虫群落的长期作用。