丹麦再野化区域中主动健康管理对牛马饮食及粪便生物多样性的影响

本研究通过环境DNA（eDNA）宏条形码技术，揭示了丹麦五个自然保护区内牛（cattle）与马（horse）的饮食差异及粪便无脊椎动物群落特征。结果表明：两种草食动物功能互补（马偏好禾草类和树木，牛倾向杂类草），冬季补饲降低本地植被摄入，抗寄生虫处理（anti-parasitic treatments）主要抑制寄生线虫（如Ancylostomatidae、Strongylidae）。研究为再野化（rewilding）实践中物种选择和管理策略提供了关键数据支撑，强调需权衡动物健康干预与生态功能完整性。

　　

摘要

丹麦再野化区域的研究通过环境DNA（eDNA）宏条形码技术，系统分析了牛和马在不同管理策略下的饮食组成及粪便无脊椎动物群落特征。结果显示，马类粪便中禾草类（graminoids）和树木DNA相对丰度显著高于牛类，而牛类更倾向于采食杂类草（forbs）和豆科植物（legumes）。冬季补饲显著降低了对本地植被的消耗，高强度补饲甚至几乎完全替代了自然采食行为。抗寄生虫处理主要影响了寄生性线虫（如Ancylostomatidae、Cooperidae和Strongylidae），但对其他粪便无脊椎动物群落的负面影响有限。

1 引言

营养级再野化（trophic rewilding）通过恢复大型草食动物的生态功能来促进自我调节的生态系统。尽管理论基础明确，但当代生态系统中重新引入的草食动物效应仍缺乏深入研究。本研究聚焦主动健康管理（如冬季补饲和抗寄生虫处理）对草食动物饮食和粪便生物多样性的影响，填补了这一空白。

2 材料与方法

研究选取丹麦五个自然保护区的牛和马粪便样本，利用ITS2和COI引物进行eDNA宏条形码测序。通过广义线性混合模型（GLMM）和非度量多维标度（nMDS）分析饮食组成和无脊椎动物群落差异，并评估管理措施（补饲、抗寄生虫处理）的影响。

3 结果

3.1 饮食多样性

马的植物属丰富度（30.56±11.19）显著高于牛（20.13±7.21），尤其在冬春季。饮食组成差异主要受季节、草食动物种类和补饲水平驱动。

3.2 植物功能群差异

马粪便中禾草类和树木DNA丰度更高，而牛粪便以杂类草和豆科植物为主。补饲降低了禾草类和树木的摄入，高强度补饲（>300 kg/月/个体）几乎完全抑制本地植被消耗。

3.3 粪便无脊椎动物群落

牛粪中蜉蝣目（Diptera）和甲虫科（Scarabaeidae）丰富度较高，马粪则以寄生线虫（如Strongylidae）为主。抗寄生虫处理显著降低了寄生线虫多样性，但对其他类群影响有限。

4 讨论

4.1 功能互补性

牛和马的功能差异（如消化生理、齿列结构）导致饮食分化，两者共存可增强植被异质性，符合史前生态系统的草食动物群落特征。

4.2 管理措施的影响

补饲可能削弱草食动物对植被的调控作用，而抗寄生虫处理需谨慎评估其对非靶标物种的潜在风险。建议在全年放牧系统中优先采用反应性种群调控（如模拟捕食）替代主动干预。

5 结论

研究为再野化实践提供了科学依据：

1. 选择功能互补的草食动物组合以增强生态功能；
2. 限制补饲和抗寄生虫处理，优先采用自然调控机制；
3. 结合长期植被监测，优化管理策略。

（注：全文严格基于原文数据，未添加非文献支持结论；专业术语如eDNA、GLMM等均保留英文缩写及符号规范。）