泰德国家公园的特有灌木群落受到入侵欧洲兔的威胁:基于粪便样本的显微组织学方法

《European Journal of Wildlife Research》:The endemic shrubland community of Teide National park under threat from the invasive European rabbit: a microhistological approach using faecal samples

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年02月25日 来源:European Journal of Wildlife Research 1.8

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  外来草食动物可对植物群落产生多种有害影响,尤其是在植物区系以特有物种为主的海洋岛屿上。欧洲兔(Oryctolagus cuniculus L.),一种多食性草食动物,通过过度放牧改变其入侵区域的植物群落。在泰德国家公园,一个位于特内里费岛(加那利群岛)的保护区

  
外来草食动物可对植物群落产生多种有害影响,尤其是在植物区系以特有物种为主的海洋岛屿上。欧洲兔(Oryctolagus cuniculus L.),一种多食性草食动物,通过过度放牧改变其入侵区域的植物群落。在泰德国家公园,一个位于特内里费岛(加那利群岛)的保护区,兔子的草食是野生植物保护的主要威胁之一。研究人员对兔粪球进行了显微组织学(microhistological)研究,基于细胞参数识别植物组织,以表征该国家公园内一年的食性。在兔粪球中共检测到12种植物,大部分为加那利特有。尽管存在这种多样性,食性主要由三种植物组成:Spartocytisus supranubius、Pterocephalus lasiospermus 和 Descurainia bourgeauana。后两种植物在食性中所占比例高于其覆盖率所显示的比例,可能表明选择性觅食。本研究阐明了泰德国家公园的食性和食物偏好。它揭示了这些兔子食用了以前被认为过于难吃的植物,如 P. lasiospermus 或 Adenocarpus viscosus。数据证实了兔子对公园植物区系的有害影响,并支持减少这种入侵草食动物种群以减轻其造成的损害的必要性。此外,这些结果将有助于尽可能精确地设计管理计划,以重建潜在的植物群落并保护现有多样性。
**论文解读:欧洲兔入侵对泰德国家公园特有灌木群落的食性影响**

**研究背景与问题**

外来草食动物(alien herbivores)对海洋岛屿生态系统构成严重威胁,尤其是当岛屿植物区系以特有物种(endemic species)为主时,这些植物通常缺乏针对草食的进化防御机制。欧洲兔(Oryctolagus cuniculus L.)作为一种多食性(polyphagous)草食动物,通过过度放牧(overgrazing)改变入侵区域的植物群落结构。在泰德国家公园(Teide National Park,位于特内里费岛,加那利群岛),兔子的草食是野生植物保护的主要威胁之一。尽管已有排除围栏实验揭示了兔子的负面影响,但其具体食性组成和食物偏好尚不清楚,仅依赖视觉观察记录受损植物。因此,急需精确了解兔子全年摄食的植物种类和数量,以设计更有效的管理策略,控制其种群,并恢复受威胁的植物群落。

**研究内容与结论**

研究人员在公园内14个地点,每两月采集一次兔粪球(共6个时期,2017年),采用显微组织学(microhistological)方法分析粪便中的植物组织残留,基于细胞特征(如表皮细胞、气孔、毛状体)识别植物种类,并与参考收藏(含28种植物)对比。同时,通过样方估算植物覆盖度,评估食物可用性。研究共分析810个粪球,检测到12种植物(大部分为加那利特有),但食性主要集中于三种:Spartocytisus supranubius(占41.30%光学视野)、Pterocephalus lasiospermus(22.78%)和Descurainia bourgeauana(20.13%)。尽管S. supranubius是主要食物,但其被选择的程度低于其覆盖度(Savage指数=0.76),而P. lasiospermus和D. bourgeauana被正选择(Sav=1.23和1.57),表明兔子存在选择性觅食。同时,兔子还摄食了之前被认为不可口的植物,如P. lasiospermus和Adenocarpus viscosus。数据证实了兔子对公园植物区系的有害影响,并强调需要减少其种群以减轻损害。该研究发表于《European Journal of Wildlife Research》。

**主要关键方法**

核心方法为显微组织学分析(microhistological analysis),利用光学显微镜识别粪便中植物组织的细胞参数。样本来源:2017年从泰德国家公园14个地点(表1)收集的810个兔粪球,每两月一次(共6个时期),每个地点24个1 m2样方。数据通过统计方法分析,包括似然比检验(G test)、Levin生态位宽度指数(Levin’s niche breadth index, Bi)、Savage选择指数(Savage index, Si)以及广义线性模型(GLM)评估季节和地点对植物残留量的影响,Spearman相关检验分析兔密度与生态位宽度的关系。

**研究结果**

**总体食性组成**
根据810个粪球的分析,识别出12个植物类群,其中11个鉴定到种,1个到属。主要食物为S. supranubius(41.30% OF)、P. lasiospermus(22.78% OF)和D. bourgeauana(20.13% OF),其次为A. viscosus(8.24% OF)、Arrhenatherum calderae(3.98% OF)和Erysimum scoparium(2.11% OF),其余6种占比不足1%。

**食性宽度与多样性**
Levin生态位宽度指数(Bi)较低(0.24),表明食性特化,主要依赖三种植物。夏季(6-8月)生态位最宽(Bi=0.36),冬季(2-4月)最窄(Bi=0.24)。每粒粪球中检测到1-6种植物,平均2.81种,东北部地点多样性高于西南部。

**季节变化**
S. supranubius的残留量全年基本恒定,但10-12月与4-6月、8-10月间有显著差异。P. lasiospermus在冬季(12-4月)摄食量更高。D. bourgeauana同样在冬季残留量更大。A. viscosus在夏季(6-10月)显著增加,A. calderae在春季(4-6月)最高。

**空间变化**
S. supranubius在高海拔地点残留量显著更高(z=0.663, p<0.01),而P. lasiospermus(z=-0.731, p<0.01)和A. viscosus(z=-0.648, p<0.05)呈相反趋势。不同地点主要食物组成差异显著,例如Mancha Ruana和El Valle几乎只检测到S. supranubius,而El Portillo则更多检测到P. lasiospermus和A. viscosus。

**食物选择**
基于Savage指数,P. lasiospermus(Sav=1.23)、D. bourgeauana(Sav=1.57)、A. viscosus(Sav=1.38)、E. scoparium(Sav=2.66)和禾本科(Sav=1.75)被正选择,而S. supranubius(Sav=0.76)、Nepeta teydea(Sav=0.02)和Argyranthemum tenerifae(Sav=0.03)被负选择。选择模式随地点变化,例如S. supranubius在2个地点被正选择,7个地点被负选择。

**兔密度与生态位的关系**
兔密度在3.9至0.1只/公顷之间,未发现与生态位宽度整体相关,但El Portillo地点呈负相关(R=-0.94, p=0.017),8-10月时段呈正相关(R=0.8, p<0.01)。

**总结讨论与结论**

讨论部分指出,显微组织学方法有效揭示了兔子的食性,但可能低估某些植物。与原生地(如葡萄牙、澳大利亚)相比,泰德国家公园中兔子摄食的植物种类较少(12种),主要集中优势种,但表现出选择性:P. lasiospermus和D. bourgeauana被正选择,而S. supranubius被负选择,尽管后者是主要食物。这可能是由于S. supranubius成熟植株高于兔子取食高度(40-50 cm),导致可用性被高估。兔子还摄食了含生物碱的A. viscosus,表明其能耐受某些次生代谢物。季节性变化显示,夏季生态位拓宽,摄食更多A. viscosus(可能因其花期),冬季则更多消耗P. lasiospermus和D. bourgeauana。兔密度与生态位宽度仅在特定地点和时段相关,表明种群波动对食性影响有限。气候变化加剧了S. supranubius的衰退,兔子可能转向其他物种,进一步改变群落结构。研究结果支持通过控制兔种群和设计排除围栏来保护特有植物。

**结论翻译**:粪便显微组织学分析已被证明是研究泰德国家公园兔子食性的有用方法,甚至揭示了早期视觉采样中未发现的隐蔽摄食现象。这些数据对公园及类似保护区的植物管理尤为宝贵。随着草食压力和气候变化加剧,理解兔子食性证据所揭示的损害,对于设计有利于保护现有多样性的排除围栏至关重要。本研究记录的泛化性和机会主义摄食行为,强调了控制种群以减轻对该脆弱生态系统影响的必要性。
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