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青藏高原东部有蹄类如何适应季节性游牧?多维生态位分化机制揭秘
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月21日 来源:Ecological Genetics and Genomics CS1.8
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本研究针对季节性游牧(SNP)对高原有蹄类的生态影响这一关键问题,通过整合野外调查、相机陷阱监测和DNA宏条形码技术,系统揭示了西藏野驴(Equus kiang)和藏原羚(Procapra picticaudata)在空间分布、活动节律和食性选择等多维生态位的适应策略。研究发现藏原羚对干扰更敏感,而西藏野驴通过显著改变日活动节律(减少白天活动、增加夜间活动)和食性宽度(BA从0.337增至0.366)来应对放牧压力,两种物种均通过减少与牦牛(Poephagus grunniens)的食性重叠实现共存。该研究为理解人类活动干扰下物种适应机制提供了新视角,对高寒草地生态系统的可持续放牧管理和生物多样性保护具有重要指导意义。
在全球生物多样性快速丧失的背景下,高原有蹄类作为高寒生态系统的关键组分,正面临着传统放牧活动带来的巨大挑战。青藏高原作为全球海拔最高的高原生态系统,不仅孕育着独特的生物区系,还承载着延续千年的季节性游牧(Seasonal Nomadic Pastoralism, SNP)传统。随着经济发展对草地资源需求的日益增长,放牧强度的加大导致草地退化、景观破碎化加剧,使野生有蹄类与家畜之间的资源竞争日趋激烈。然而,关于高原优势有蹄类如何应对SNP的干扰,其多维生态位的适应机制仍不清楚。
为解答这一科学问题,研究人员在青藏高原东部的石渠县开展了系统研究。该区域海拔范围3265-5356米,属北亚寒温带气候,是中国四川省最大的牧区县,以牦牛养殖为主要生计方式。研究团队通过大规模野外线路调查(248条样线)、红外相机陷阱监测(267个位点)和高通量DNA宏条形码技术,对两种同域分布的特色有蹄类——西藏野驴(Equus kiang)和藏原羚(Procapra picticaudata)进行了多维生态位分析。
研究发现,藏原羚表现出比西藏野驴更高的干扰敏感性(逃跑距离ED: 145.49±9.11米 vs. 108.00±13.25米)。两种物种的群体规模均与距牧帐篷距离呈显著正相关,表明它们通过空间回避策略应对放牧干扰。SNP导致两种物种的适宜栖息地面积大幅减少(西藏野驴减少41.97%,藏原羚减少21.56%),并引起栖息地破碎化加剧,表现为斑块数量(NP)、斑块密度(PD)和最大斑块指数(LPI)的下降以及分离指数(DIVISION、SPLIT)的上升。
在时间生态位维度上,西藏野驴表现出显著的活动节律调整。在放牧区域,其日活动峰值从上午5:00-下午1:00转移至下午4:00-8:00,夜间活动增加,而藏原羚的活动节律则保持相对稳定。这种差异可能源于西藏野驴与牦牛具有更高的生态位重叠,因而需要更大幅度的调整来减少竞争。
食性分析揭示了更为深入的适应机制。通过rbcL基因宏条形码技术,研究人员鉴定出西藏野驴、藏原羚和牦牛分别取食66、71和75个植物属。在放牧压力下,两种野生有蹄类都减少了优质食物的摄入比例,增加了次优食物的利用,食性生态位宽度(BA)均有所扩大(西藏野驴从0.337增至0.366,藏原羚从0.337增至0.366),同时降低了与牦牛的食性重叠。这种食性分化策略符合最优觅食理论(Optimal Foraging Theory)的预测,即在优质资源减少时,动物会扩大食物选择范围以提高生存机会。
研究表明,西藏野驴和藏原羚基于自身生理特性实施了"低成本生态位分化策略":藏原羚凭借较高的干扰敏感性,主要通过空间回避来适应SNP;而西藏野驴由于与牦牛的生态位重叠度更高,则通过调整时间生态位(增加夜间活动)和食性生态位来减少竞争。这种多维生态位分化机制为理解物种在人为干扰下的共存提供了新视角。
该研究的理论意义在于扩展了经典生态位理论,将能量与风险成本纳入多维生态位分化的分析框架,提出了"低成本生态位分化策略"的概念。实践上,研究结果为青藏高原脆弱生态系统的可持续放牧管理和生物多样性保护提供了科学依据:建议在核心区域降低放牧强度,维持栖息地连通性,并将传统游牧文化与现代保护理念相结合,平衡生物多样性保护与牧民生计的关系。
未来研究可进一步探索不同放牧压力下多种物种跨生态位维度的权衡策略,利用高分辨率遥感数据绘制不同放牧强度下的栖息地连通性图,开展长期生态位动态监测以评估共存策略的稳定性,并应用预测模型评估牧区实践变化如何改变时空资源分配格局。这些工作将为了解高原物种适应响应提供更全面的认识,为高寒生态系统的保护与管理提供更有力的科技支撑。
该研究发表于《Ecological Genetics and Genomics》,通过多学科方法的整合,为理解人类世背景下野生动物对人为干扰的适应机制提供了重要案例,也为全球范围内类似生态系统的保护提供了可借鉴的经验。
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