南非条纹灌丛带重新引入伊兰羚羊后的食性组成与食物偏好研究及其对生态系统管理的启示

《South African Journal of Botany》：Diet composition and food preference of eland after reintroduction to strandveld

本文针对Fynbos Biome生态系统中大型食草动物历史分布与植被影响机制不清的问题，研究了伊兰羚羊(Tragelaphus oryx)在Cape Flats Dune Strandveld的食性偏好。通过三年野外观察和配对选择实验，发现伊兰羚羊显著偏好禾本科植物(如Stenotaphrum secundatum)和快速生长的灌木(如Osteospermum moniliferum)，而回避Restionaceae等物种。该研究为濒危植被类型的管理提供了首个食性数据，对入侵植物控制和生态系统恢复具有重要指导意义。

　　

在南非独特的Cape Floristic Region（开普植物区）——这个被誉为全球生物多样性热点的地区，Fynbos Biome（凡波斯生物群系）占据着主导地位。这片地中海式气候的生态系统以火灾频发的植被为特征，内部包含三个截然不同的植被复合体：fynbos（凡波斯）、renosterveld（雷诺斯特维尔德）和strandveld（海岸灌丛带）。其中，Cape Flats Dune Strandveld（开普平原沙丘海岸灌丛带）作为一种濒危植被类型，仅14%受到自然保护区正式保护，正面临着城市化、采沙和外来植物入侵的多重威胁。

一个长期困扰生态学家和管理者的问题是：大型哺乳食草动物在这些生态系统中究竟扮演着什么角色？历史记录表明，包括非洲象、黑犀牛、河马和伊兰羚羊在内的多种大型食草动物曾在这片土地上繁衍生息，但欧洲殖民者的到来导致它们的数量急剧下降。如今，随着保护意识的增强，伊兰羚羊(Tragelaphus oryx)被重新引入到这些生态系统中，但我们对它们的食性偏好及其对植被的潜在影响知之甚少。

伊兰羚羊作为非洲最大的羚羊物种，体重可达500-940公斤，历史上在Fynbos Biome中相当常见。它们被归类为中间型反刍动物，在稀树草原和草原栖息地中表现出灵活的摄食行为，能够从主要以浏览为主转变为以 grazing 为主，这种食性可塑性使它们能够适应各种环境。然而，在营养贫瘠的Fynbos土壤中，植物生长缓慢且营养价值低，这是否能支撑大型食草动物种群？Strandveld虽然拥有相对较高的磷含量，但其植物的适口性如何？这些问题的答案对于指导保护管理决策至关重要。

为了解决这些知识空白，研究人员在Rondevlei自然保护区开展了为期三年的深入研究。该研究采用了一系列严谨的技术方法：首先通过50m×50m网格布设的植被调查样方，使用点截法(point-intercept sampling)在80个观测点记录40个物种的1848次植物出现，建立了植物物种可用性的基线数据；随后引入半驯化的伊兰羚羊种群，采用焦点动物取样法(focal animal sampling)记录55,207次摄食实例；利用Jacobs指数量化食性偏好，并通过χ²检验和Bonferroni校正进行统计分析；最后通过91组配对选择试验(paired-choice tests)建立食物偏好等级体系。

3.1. 伊兰羚羊食性组成与偏好

3.1.1. 野外食性偏好评估

研究发现伊兰羚羊的摄食行为中67.6%为浏览(browse)，32.4%为 grazing。在44种最常被取食的物种中，59.1%被过度选择，38.6%被低度选择，仅2.3%按比例使用。显著偏好的物种包括Acacia cyclops、Bromus diandrus、Carpobrotus edulis、Lolium perenne、Metalasia muricata、Osteospermum moniliferum、Pennisetum clandestinum、Searsia lucida、Senecio halimifolius和Stenotaphrum secundatum等。显著回避的物种包括Searsia glauca、Elegia tectorum、Asparagus aethiopicus等。

3.1.2. 对生长型的摄食偏好

在生长型水平上，木本灌木、禾草、草本植物和肉质植物被显著偏好，而 restioids（灯芯草类）、肉质灌木和攀缘植物被显著低度利用。这一发现表明伊兰羚羊在生长型选择上表现出明显的偏好模式。

3.1.3. 季节性摄食偏好

在七个生长型中，仅 restioids 显示出显著的季节性摄食差异(F(3,8)=17.0, p<0.001)。伊兰羚羊在秋季对 restioids 的取食量约为春季和冬季的六倍，表明季节性资源可利用性影响了其摄食策略。

3.2. 使用围栏配对选择试验的伊兰羚羊摄食偏好等级

配对选择试验揭示了清晰的植物选择等级：Osteospermum moniliferum排名最高(得分=21)，Pterocelastrus tricuspidatus和Olea europaea subsp. africana紧随其后(得分=18)。这表明在受控条件下，伊兰羚羊对某些木本灌木物种表现出明显的偏好。

研究结论表明，伊兰羚羊在Cape Flats Dune Strandveld表现出强烈的食性偏好，主要偏好禾草和木本灌木，而低度利用Restionaceae、攀缘植物和肉质灌木。它们还表现出季节性的摄食策略转变，特别是在对 restioids 的利用上。这些发现对生态系统管理具有重要启示：伊兰羚羊的引入可能通过选择性食草影响植物群落结构，偏好某些物种同时回避其他物种，可能导致植被组成的长期变化。

特别值得注意的是，伊兰羚羊对入侵的澳大利亚金合欢物种(Acacia cyclops和Acacia saligna)表现出强烈偏好，这可能为这些入侵植物的生物控制提供新途径。同时，它们对草坪形成禾草(如Stenotaphrum secundatum和Pennisetum clandestinum)的偏好可能促进 grazing lawn 的形成，从而影响植被结构和动态。

然而，研究也指出需要谨慎管理，因为伊兰羚羊对某些物种的强烈偏好可能导致过度利用和种群衰退。植物的再生策略，特别是再发芽能力(resprouting ability)，将在决定长期植被响应方面发挥关键作用。再发芽植物如Olea europaea subsp. africana、Euclea racemosa和Pterocelastrus tricuspidatus可能更能耐受食草压力，而再发芽能力较差的物种如Osteospermum moniliferum和Metalasia muricata可能更容易受到持续浏览的影响。

这项研究由Petro Botha和Bruce Anderson完成，发表在《South African Journal of Botany》，为理解大型食草动物在Fynbos Biome生态系统中的作用提供了重要见解，对保护管理和恢复生态学具有直接的应用价值。