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西藏马鹿草青期食物组成及采食与营养适应对策的研究

作　者: 沈广爽
导　师: 张明海
学　校: 东北林业大学
专　业: 野生动植物保护与利用
关键词: 西藏马鹿食性粪便显微组织分析营养生态位宽度生态位重叠
分类号: S829.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

2007～2008年的草青期（8～9月）,作者在西藏马鹿的主要分布地西藏桑日马鹿自然保护区,野外采集到西藏马鹿的粪便样本129份,当地主要放牧家畜的粪便样本共173份（其中,黄牛42份、山羊45份、牦牛46份、马40份）,对照植物样本20科58种。布设2m×2m的样方321个,1m×1m的马鹿啃食农作物样方30个。运用粪便显微组织学分析方法分析西藏马鹿与放牧家畜的食性,并分别采用Ivlel选择指数、Pearson相关分析、百分比相似指数公式和Smith生态位重叠公式,确定西藏马鹿与放牧家畜二者对食物的选择性、食物组成的相关性、在食物利用维上的营养生态位宽度以及生态位重叠度。比较全面、系统地研究了西藏马鹿在草青期的食物组成及其采食和营养适应对策。1.西藏马鹿食性分析在草青期,西藏马鹿共采食11科16属23种植物,按科划分:菊科（Comopositae）、莎草科（Cyperaceae）、豆科（Leguminosae）、蔷薇科（Rosales）这四科食物构成了西藏马鹿的主要食物,紫草科（Boraginaceae）、杨柳科（Salicaceae）、禾本科（Gramineae）、蓼科（Polygonaceae）为西藏马鹿的次要食物。灯心草科（Juncaceae）、唇形科（Labiatae）、十字花科（Cruciferae）为西藏马鹿的偶吃食物。按属划分:西藏马鹿采食最多的为菊科的凤毛菊属（Saussurea）、其次为莎草科的嵩草属（Kobresia）、之后依次是豆科的黄芪属（Aslragalus）、紫草科的紫草属（Lithospermum）、菊科的火绒草属（Leontopodium）、杨柳科的柳属（Salix）等。按种划分,西藏马鹿采食最多的为莎草科嵩草属的粗壮嵩草（Kobresia robusta）、其次为豆科黄芪属的直立黄芪（Astragalusadsurgens）、莎草科嵩草属的矮生嵩草（Kobresia humilis）等。在西藏马鹿的食性分析中发现,马鹿也采食当地的主要经济作物油菜（Brassicacampestris）（十字花科Brassicaceae芸苔属Brassica）的花和果实,但不吃油菜茎叶,这与野外调查结果相一致。进一步调查发现,马鹿的采食高度为23.86±5.06cm,采食直径为1.87±0.45cm。对油菜的花果实、茎叶进行营养成分分析表明:油菜花和果实中蛋白质含量高、纤维含量低、脂肪含量高、水分含量高,这可能正是西藏马鹿采食的原因。2007年草青期西藏马鹿共采食11科16属23种植物,而2008年西藏马鹿共采食12科17属24种植物。两年食物组成成分上差别不大,菊科、莎草科、豆科、蔷薇科四科植物仍然是构成西藏马鹿的主要食物;杨柳科、紫草科和禾本科构成西藏马鹿的次要食物;但偶吃食物组成发生了改变。2008年较2007年多伞形科和玄参科（Scrophulariaceae）两科食物,而缺少十字花科食物。在草青期,西藏马鹿两年的食物选择比例有所变化,2008年较2007年菊科、莎草科、紫草科等采食比例有所下降,蔷薇科、杨柳科等比例有所增加。木本植物比例明显增加。2007年发现马鹿实体位点海拔较低,而2008年海拔较高。2007、2008年发现马鹿实体位点海拔差别达到极显著水平。在2007年的食性分析中发现西藏马鹿采食当地的农作物油菜,而在2008年的食性分析中没有发现。2.西藏马鹿的食物选择性在草青期,西藏马鹿最优先选择的植物为紫草科植物,其次为禾本科、杨柳科、豆科和菊科植物;西藏马鹿比较回避选择的植物为灯心草科和莎草科植物;而西藏马鹿不选择龙胆科（Gentianaceae）、伞形科（Umbelliferae）等植物。按属分西藏马鹿最优选择紫草属、委陵菜属（Potentilla）、黄芪属等,回避选择鲜卑花属（Sibiraea）、锦鸡儿属（Caragana Fabr.）和火绒草属等。按种分,西藏马鹿最优选择圆穗蓼（Polygonummacrophyllum）、西藏滇紫草（Onosma waltonii）等,回避选择矮生嵩草（Kobresiahumilis）、毛叶鲜卑花（Sibiraea tomentosa Diels）、弱小火绒草（Leontopodiumpusillum）等。对西藏马鹿的采食植物进行营养、次生物分析,发现西藏马鹿采食的植物中粗蛋白质含量高、粗纤维含量低、粗脂肪含量高、水分含量高、黄酮含量少、单宁含量少。3.放牧家畜的食物选择在草青期,黄牛共采食9科15种植物,包括菊科、莎草科、禾本科、蓼科、豆科、蔷薇科、紫草科、唇形科、十字花科。其中所占比例较高的是菊科和莎草科植物,构成了黄牛的主要食物,禾本科、蓼科、豆科和蔷薇科构成了黄牛的次要食物。其它科植物所占比较小,是黄牛的偶吃食物。牦牛共采食9科15种植物,包括莎草科、禾本科、菊科、豆科、蔷薇科、紫草科和唇形科等。其中所占比例最高的是莎草科植物,其次为菊科植物。莎草科和菊科植物构成了牦牛的主要食物。蓼科、禾本科、豆科构成了牦牛的次要食物。其它科植物所占比较小,是牦牛的偶吃食物。山羊共采食7科14种植物,包括莎草科、菊科、禾本科、豆科、蓼科、蔷薇科和紫草科。其中所占比例最高的是莎草科,占到了山羊食物组成的一半以上,是山羊的主要食物;菊科、禾本科构成了山羊的次要食物。其它科植物所占比较小,是山羊的偶吃食物。马共采食4科9种植物,包括莎草科、禾本科、菊科和豆科。其中所占比例最高的是莎草科植物,占马的食物组成的大部分,是马的主要食物;菊科为马的次要食物,禾本科、豆科是马的偶吃食物。马的食物组成较单一。4.西藏马鹿采食机制探讨运用资源选择函数来量化西藏马鹿食物选择与否与营养因子（粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、水分）、次生物（黄酮、单宁）和相对生物量之间的关系。西藏马鹿食物资源选择函数:Logisitic（p）=2.3194+0.0463×CP-0.0131×CF+0.1521×EE0.8059×FN-1.2237×HT+4.5037×HO-16.7047×RA。根据拟合出的资源选择函数,西藏马鹿对食物资源的选择概率为P=e^logit（P）/1+e^logit（P）。可以看出营养因子中的粗蛋白、粗脂肪、水分可以促进马鹿采食;两个次生物因子黄酮和单宁都抑制马鹿采食。模型的整体拟合能力很好,模型的整体拟合率为89.39%,拟合马鹿拒绝采食的正确率极高,为97.3%。但拟合西藏马鹿采食的正确率为81.48%。也就是说该模型可以准确的拟合西藏马鹿拒绝采食某种植物,而拟合西藏马鹿采食某种植物的准确性不是很高。为了进一步探讨影响西藏马鹿采食喜好性的原因,以西藏马鹿的对食物的选择指数为因变量,以植物的粗蛋白含量、粗纤维含量、粗脂肪含量、水分含量、黄酮含量、单宁含量为自变量做多元线性回归,其回归方程为:K=-0.2597+0.0707×CP+0.0121×EE-0.0011×CF-0.1003×FN-0.1191×HT+0.4374×HO（R²=0.896）。从回归模型可以看出,马鹿喜欢采食粗蛋白含量高、粗脂肪含量高、水分含量高、而纤维素含量低、黄铜含量低、单宁含量低的食物。5.西藏马鹿与放牧家畜食物组成关系在草青期,西藏马鹿与黄牛、牦牛、山羊和马的食物组成之间有一定的相似性,如菊科、莎草科和豆科植物均为它们主要的食物,尤其是莎草科植物均占它们食物组成的很大一部分,它们之间的食物组成以及食物组成结构相似。4种家畜与西藏马鹿的食物组成相关性大小顺序为黄牛＞牦牛＞山羊＞马。其中西藏马鹿与黄牛食物组成的相关性达到了极显著水平,西藏马鹿与牦牛、山羊食物组成的相关性达到了显著水平,西藏马鹿与马的食物组成相关性未达到显著水平。6.西藏马鹿与放牧家畜的生态位宽度与重叠指数西藏马鹿与放牧家畜的营养生态位宽度在草青期均较低,二者的营养生态位重叠指数均较高。高的食性重叠度意味着高的食物竞争可能性,在草青期由于食物资源充足,西藏马鹿与家畜对食物资源的竞争可能并不十分显现出来。但是,在青藏高原长达8个月之久的草枯期,地上植物的营养成分从青草期到草枯期也有大幅降低,当食物资源变得有限,同时营养成分也将大幅降低,将可能会进一步加剧这种对共同食物资源的竞争性,这势必严重威胁到西藏马鹿种群的生存。因此,在根据马鹿分布区牧草地自然资源条件,合理划定放牧家畜的放养范围与界限,加强对放牧家畜的管理,形成牧草地的可持续利用是当地有关部门应立即采取的必要保护措施。

全文目录

摘要  4-7
Abstract  7-15
1 绪论  15-28
  1.1 课题背景  15-16
  1.2 国内外有蹄类动物食性研究概况  16
  1.3 有蹄类食性研究方法概述  16-19
  1.4 食草动物的食物组成  19-20
  1.5 食草动物的食物选择  20
  1.6 食草动物的食物选择机制  20-21
  1.7 营养生态位  21-22
  1.8 植物次生代谢物对动物消化吸收的影响  22-25
  1.9 课题的总目标及主要研究内容  25-28
    1.9.1 总目标  25-26
    1.9.2 主要研究内容  26-28
2 研究地区概况  28-32
  2.1 地形地貌  29
  2.2 气候  29
  2.3 水文  29
  2.4 土壤  29-30
  2.5 植被  30
  2.6 动物资源  30
  2.7 社会经济  30-32
3 研究方法  32-37
  3.1 野外调查  32-33
  3.2 食性分析  33
    3.2.1 植物显微切片的制备  33
    3.2.2 粪便显微切片的制备  33
    3.2.3 粪样显微片的镜检  33
  3.3 植物营养成分分析  33-34
    3.3.1 水分含量  34
    3.3.2 粗蛋白质测定  34
    3.3.3 粗脂肪测定  34
    3.3.4 粗纤维测定  34
  3.4 植物次生物含量测定  34-35
    3.4.1 单宁含量的测定方法  34
    3.4.2 黄酮含量的测定方法  34-35
  3.5 数据处理  35-37
4 研究结果  37-49
  4.1 西藏马鹿的食物组成  37-38
  4.2 西藏马鹿对农作物的危害  38
  4.3 西藏马鹿的食性选择  38-40
  4.4 放牧家畜的食物组成  40-42
  4.5 西藏马鹿与放牧家畜的食物组成关系  42-43
  4.6 西藏马鹿与放牧家畜的营养生态位  43-44
  4.7 不同年份西藏马鹿食物组成差异性分析  44-46
  4.8 西藏马鹿营养适应机制的探讨  46-49
    4.8.1 西藏马鹿采食的相关因子分析  46-47
    4.8.2 西藏马鹿食物组成频率的RSFs量化  47-48
    4.8.3 西藏马鹿食物选择的多元线性回归  48-49
5 讨论  49-53
  5.1 食性分析方法及取样时间  49
  5.2 镜检方法  49
  5.3 不同亚种马鹿食物组成差异  49-50
  5.4 西藏马鹿与放牧家畜的营养生态位  50
  5.5 西藏马鹿避免种间竞争的策略  50-51
  5.6 西藏马鹿的营养适应对策  51-53
结论  53-55
参考文献  55-62
附录A 西藏马鹿采食植物显微结构图片  62-68
附录B 植物营养和次生物含量及西藏马鹿放牧家畜食物组成明细表  68-73
攻读学位期间发表的学术论文  73-74
致谢  74-75

西藏马鹿草青期食物组成及采食与营养适应对策的研究

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