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一、选题背景
蒙古野驴(Equus hemionus hemionus)属马科(Equidae)马属(Equus),主要分布于亚洲中部的荒漠、半荒漠和荒漠草原中。在国际自然和自然资源保护联盟(IUCN)出版的红色名录中列为数据缺乏(DD),1998年中国濒危动物红皮书列为濒危(E)物种,国家一级重点保护野生动物。目前蒙古野驴在我国境内主要分布于新疆东部和北部及卡拉麦里山有蹄类自然保护区,以及内蒙古自治区境内西起额济纳旗东至二连浩特市沿中蒙边境地区。近几十年来,蒙古野驴的分布范围明显缩小,数量呈快速下降趋势。
通过开展对蒙古野驴食物组成的分析将有助于我们对威胁蒙古野驴种群生存的因素有进一步了解,并可为了解种群动态和受胁因子提供必要的信息,以及为栖息地和物种保护提供基础资料。此外对食物组成进行分析有助于制定合理的放牧制度,丰富我国草食性动物食性研究内容。
二、研究区域概况及研究方法
1 研究区域自然概况
研究地点位于内蒙古自治区包头市达尔罕茂明安联合旗中蒙边境地区(北纬41°50′-42°27′。东经106°15′-108°00′)。研究区域地处北半球中纬度地区,欧亚大陆东部腹地,蒙古高原南部,海拔在1000-1500m之间;受北温带气候和北冰洋冷空气的影响,属中温带大陆性干旱气候。冬季寒冷漫长;夏季酷热短暂,日照长,昼夜温差大;春季干旱少雨,秋季温凉。属于干旱、半干旱荒漠和山地景观。该地区植被组成较为简单,类型单调,分布稀疏,植被自西向东为小乔木荒漠向丛生矮禾草、矮半灌木草原过渡的植被类型。主要建群植物种类是由超旱生、旱生的小乔木、灌木、小半灌木以及旱生的一年生草本、多年生草本和短命植物等荒漠植物组成,研究地域内占优势的草原植被是由强早生的芨芨草(Achnatherum splendens)、克氏针茅、碱韭(Allium polyrhizum)、红沙(Reattmuria soongonca)和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)建群。
2 研究对象
本研究对象由3头成年雌性蒙古野驴和3头成年雄性蒙古野驴组成,该蒙古野驴家族群,长期在一个水源点(北纬42016’08”,东经107°09′26″)周围活动,该水源地表长年有积水,是蒙古野驴的主要饮用水源,同时也是当地家畜的饮用水源。
3 研究方法
(1)粪样及参照植物的采集
粪便样本的收集:2008年6月至2008年10月每月从中旬开始利用3天左右的时间到蒙古野驴的分布区内采集野驴新鲜粪便。采用步行的方式。并借助前苏联产10倍双筒望远镜和SWAROVSKI 60倍单筒望远镜确定蒙古野驴群的活动位置,并进行行为观察,待蒙古野驴群离开后,在采食点处寻找粪便,并选择新鲜野驴粪便。每月从随机确定的分散的20堆新鲜野驴粪中各取一小部分,混合均匀后构成混合粪样,作为一个分析样本,记录后将其放置在通风处保存以备实验室内处理。
植物样本的收集:在夏季蒙古野驴活动范围内取10mxlom样方20个。记录植被样方的组成,并采集具有食痕的和可能被采食的植物,一份装在大信封内,另一份置于标本夹内,并将每种植物的编号、采集日期、采集地、高度、性状(草本、木本或半灌木)注明,带回实验室。采集植物样本时,用Digimax i5型数码相机将蒙古野驴活动区内的优势植物进行照相,以供鉴定时参考。对于野外不易鉴定的植物,带回试验内请专家鉴定其物种名。
(2)粪便显微组织学分析
将粪便样本在60~70℃烘箱中烘干48小时,用筛孔为hnm的植物粉碎机粉碎。粉碎后的样本在100目(孔夫径为0.15mm)分样筛中进行筛选,留取筛上样品作为试验样品。取少量试验样品于小烧杯中,加5-10mL解离液(10%HNOj和10%H2CrO4的1:1混合液),在电炉上直接加热5-6分钟。用镊子夹取少量上悬浮物置于滴有水的载玻片上制片,如果结构清晰,可直接加甘油封片,加拿大树胶封边。如结构不清晰,可将烧杯放于电炉上方继续加热片刻,或向载玻片上滴一滴Hertwing溶液(1mol/L盐酸19mL,甘油60mL,水合氯醛270g)加热,并用3%亚甲基蓝染色,然后再加甘油封片,加拿大树胶封边。每个分析样本制15张片。植物样品处理方式同粪样,但消化时间稍长,一般7-8分钟。显微片制作完成以后,将结构清晰的植物显微片采用10×10倍的OLYMPUS C-4040 200M型数码照相机进行显微拍照,作为资料保存,便于提高镜检的精确性。
(3)镜检及定量方法
镜检采用频率转换法,每个月样本做15张粪样显微片,在100倍显微镜下镜检,每张显微片选取20个视野,记录出现的可辨认的植物表皮角质碎片。为避免重复,两视野间留一个视野范围不做记录。求得每种植物可辨认的表皮角质碎片的出现频率(F),依公式:
F=100(1-e-D)
转换为每个视野中每种植物可辨认表皮角质碎片的平均密度(D),D又可转换为相对密度RD。
RD=(每种植物可辨认的表皮角质碎片的密度/各种植物可辨认角质碎片的密度之和)×100%。
RD可以作为食物中各种植物实际比例的估计值。
三、研究结果
1 蒙古野驴夏季食物组成
在蒙古野驴分布区内共采集到21科46种植物,通过野外观察和粪便显微分析,发现蒙古野驴夏秋季共采食植物11科21种(表1)。其中蒙古野驴在夏季共采食11科20种植物。在食物组成中克氏针茅(48.61%)、芨芨草(16.00%)、毛缘苔草(7.51%)共占总食物的72.12%。其他18种植物共占食物组成的27.88%。按科别而言,禾本科植物所占比例最大,占68.68%,莎草科(7.51%)、豆科(6.56%)所占比例也比较高,百合科(4.65%)、黎科(4.34%)、菊科(4.10%)和其他植物(4.15%)所占比例比较小,可见禾本科和莎草科植物是蒙古野驴夏季的主要食物(见表1)。
2 蒙古野驴秋季食物组成
秋季蒙古野驴共采食7科16种植物,在食物组成中克氏针茅(65.32%)、碱韭(14.69%)共占总食物的80.01%。其他14种植物共占食物组成的19.99%。按科别而言,禾本科植物所占比例最大,占73.34%,百合科(14.69%)、藜科(3.70%)、豆科(3.05%)所占比例也比较高,莎草科(2.47%)、菊科(1.22%)和柽柳科(1.53%)所占比例比较小,可见禾本科和百合科 植物是蒙古野驴秋季的主要食物,其中禾本科植物占有绝对优势。
3 蒙古野驴夏秋食物组成的变化
蒙古野驴夏秋季所取食的植物中,克氏针茅所占比例最高,两个季节所占的比例均超过了45%。其比例在秋季达到最高的65.32%;碱韭与红沙所占比例4.65%、2.35%和14.69%、1.53%;其他植物如珍珠猪毛菜、狭叶锦鸡儿、草木樨状黄芪以及寸草苔等所占比例也比较高,而且在各季节内所占比例也比较高。
按科别而论,禾本科植物是蒙古野驴夏秋季的主要食物。该科植物所占比例秋季比夏季大,平均值达到56.97%;百合科、莎草科科和豆科植物作为蒙古野驴的第二大食物,平均值分别达到9.68%、4.99%和4.66%;蒙古野驴对其他科植物的采食比例均在2%左右。
四、结论及分析
1 结论
通过野外观察和粪便显微分析,发现蒙古野驴夏秋季共采食植物11科21种,其中蒙古野驴夏季采食植物11科20种,秋季采食植物7科16种。蒙古野驴夏季采食的植物在种类及科别上均多于秋季。蒙古野驴在夏秋两季表现出了不同的食物组成,但是构成其主体食物的则均为禾本科植物。
2 蒙古野驴夏秋季的食物组成
蒙古野驴食性较广,取食其栖息地内的大部分植物,但对不同植物取食比例有较大差别,这与其对食物的选择性有密切的关系。动物自身的特点和植物的可利用性对动物的食物选择都是潜在的限制因素。蒙古野驴是一种大型非反刍,栖息于荒漠、半荒漠和荒漠草原地区的有蹄类动物,日活动范围较广,单位体重能量消耗大,食量亦较大,需通过取食较多的植物来满足自身的能量需要,所以在可取食物范围内蒙古野驴一般会选择分布较为丰富的植物,如禾本科植物,以此满足其营养和能量的需求。这样在分布区内分布相对较为丰富的植物就会成为蒙古野驴的夏秋两季的大宗食物,如禾本科的克氏针茅、百合科的碱韭等。这一点与前人的研究结果相同。
动物对食物的选择会受到食物本身质量的影响,草食动物在采食时会尽量选择采食那些营养成分高、次生化合物含量低、适口性好的植物。在植物营养质量较高的夏季,蒙古野驴在采食时除了会考虑以上的因素外,还会考虑植物的含水量,一些非禾本科草本植物与禾本科绿色植物的幼芽嫩叶有较高的营养且不易消化的成分含量少。能给动物提供大量水分和可消化的蛋白质,因而蒙古野驴对芨芨草、克氏针茅等禾本科植物和草木樨状黄芪以及百合科植物采食较多。然而对于在某些区域的植物,如盐爪爪、荒漠锦鸡儿长势较好,生物量较高,枝叶含水量也较高,但由于适口性较差、植物有刺等原因,蒙古野驴很少采食。而在秋季,大部分的植物均以枯黄,植物的含水量及营养成分均在减少,这样蒙古野驴对食物的选择上就会相对分散,在植物组成上则表现为多数科别的植物所占比例相近。
蒙古野驴(Equus hemionus hemionus)属马科(Equidae)马属(Equus),主要分布于亚洲中部的荒漠、半荒漠和荒漠草原中。在国际自然和自然资源保护联盟(IUCN)出版的红色名录中列为数据缺乏(DD),1998年中国濒危动物红皮书列为濒危(E)物种,国家一级重点保护野生动物。目前蒙古野驴在我国境内主要分布于新疆东部和北部及卡拉麦里山有蹄类自然保护区,以及内蒙古自治区境内西起额济纳旗东至二连浩特市沿中蒙边境地区。近几十年来,蒙古野驴的分布范围明显缩小,数量呈快速下降趋势。
通过开展对蒙古野驴食物组成的分析将有助于我们对威胁蒙古野驴种群生存的因素有进一步了解,并可为了解种群动态和受胁因子提供必要的信息,以及为栖息地和物种保护提供基础资料。此外对食物组成进行分析有助于制定合理的放牧制度,丰富我国草食性动物食性研究内容。
二、研究区域概况及研究方法
1 研究区域自然概况
研究地点位于内蒙古自治区包头市达尔罕茂明安联合旗中蒙边境地区(北纬41°50′-42°27′。东经106°15′-108°00′)。研究区域地处北半球中纬度地区,欧亚大陆东部腹地,蒙古高原南部,海拔在1000-1500m之间;受北温带气候和北冰洋冷空气的影响,属中温带大陆性干旱气候。冬季寒冷漫长;夏季酷热短暂,日照长,昼夜温差大;春季干旱少雨,秋季温凉。属于干旱、半干旱荒漠和山地景观。该地区植被组成较为简单,类型单调,分布稀疏,植被自西向东为小乔木荒漠向丛生矮禾草、矮半灌木草原过渡的植被类型。主要建群植物种类是由超旱生、旱生的小乔木、灌木、小半灌木以及旱生的一年生草本、多年生草本和短命植物等荒漠植物组成,研究地域内占优势的草原植被是由强早生的芨芨草(Achnatherum splendens)、克氏针茅、碱韭(Allium polyrhizum)、红沙(Reattmuria soongonca)和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)建群。
2 研究对象
本研究对象由3头成年雌性蒙古野驴和3头成年雄性蒙古野驴组成,该蒙古野驴家族群,长期在一个水源点(北纬42016’08”,东经107°09′26″)周围活动,该水源地表长年有积水,是蒙古野驴的主要饮用水源,同时也是当地家畜的饮用水源。
3 研究方法
(1)粪样及参照植物的采集
粪便样本的收集:2008年6月至2008年10月每月从中旬开始利用3天左右的时间到蒙古野驴的分布区内采集野驴新鲜粪便。采用步行的方式。并借助前苏联产10倍双筒望远镜和SWAROVSKI 60倍单筒望远镜确定蒙古野驴群的活动位置,并进行行为观察,待蒙古野驴群离开后,在采食点处寻找粪便,并选择新鲜野驴粪便。每月从随机确定的分散的20堆新鲜野驴粪中各取一小部分,混合均匀后构成混合粪样,作为一个分析样本,记录后将其放置在通风处保存以备实验室内处理。
植物样本的收集:在夏季蒙古野驴活动范围内取10mxlom样方20个。记录植被样方的组成,并采集具有食痕的和可能被采食的植物,一份装在大信封内,另一份置于标本夹内,并将每种植物的编号、采集日期、采集地、高度、性状(草本、木本或半灌木)注明,带回实验室。采集植物样本时,用Digimax i5型数码相机将蒙古野驴活动区内的优势植物进行照相,以供鉴定时参考。对于野外不易鉴定的植物,带回试验内请专家鉴定其物种名。
(2)粪便显微组织学分析
将粪便样本在60~70℃烘箱中烘干48小时,用筛孔为hnm的植物粉碎机粉碎。粉碎后的样本在100目(孔夫径为0.15mm)分样筛中进行筛选,留取筛上样品作为试验样品。取少量试验样品于小烧杯中,加5-10mL解离液(10%HNOj和10%H2CrO4的1:1混合液),在电炉上直接加热5-6分钟。用镊子夹取少量上悬浮物置于滴有水的载玻片上制片,如果结构清晰,可直接加甘油封片,加拿大树胶封边。如结构不清晰,可将烧杯放于电炉上方继续加热片刻,或向载玻片上滴一滴Hertwing溶液(1mol/L盐酸19mL,甘油60mL,水合氯醛270g)加热,并用3%亚甲基蓝染色,然后再加甘油封片,加拿大树胶封边。每个分析样本制15张片。植物样品处理方式同粪样,但消化时间稍长,一般7-8分钟。显微片制作完成以后,将结构清晰的植物显微片采用10×10倍的OLYMPUS C-4040 200M型数码照相机进行显微拍照,作为资料保存,便于提高镜检的精确性。
(3)镜检及定量方法
镜检采用频率转换法,每个月样本做15张粪样显微片,在100倍显微镜下镜检,每张显微片选取20个视野,记录出现的可辨认的植物表皮角质碎片。为避免重复,两视野间留一个视野范围不做记录。求得每种植物可辨认的表皮角质碎片的出现频率(F),依公式:
F=100(1-e-D)
转换为每个视野中每种植物可辨认表皮角质碎片的平均密度(D),D又可转换为相对密度RD。
RD=(每种植物可辨认的表皮角质碎片的密度/各种植物可辨认角质碎片的密度之和)×100%。
RD可以作为食物中各种植物实际比例的估计值。
三、研究结果
1 蒙古野驴夏季食物组成
在蒙古野驴分布区内共采集到21科46种植物,通过野外观察和粪便显微分析,发现蒙古野驴夏秋季共采食植物11科21种(表1)。其中蒙古野驴在夏季共采食11科20种植物。在食物组成中克氏针茅(48.61%)、芨芨草(16.00%)、毛缘苔草(7.51%)共占总食物的72.12%。其他18种植物共占食物组成的27.88%。按科别而言,禾本科植物所占比例最大,占68.68%,莎草科(7.51%)、豆科(6.56%)所占比例也比较高,百合科(4.65%)、黎科(4.34%)、菊科(4.10%)和其他植物(4.15%)所占比例比较小,可见禾本科和莎草科植物是蒙古野驴夏季的主要食物(见表1)。
2 蒙古野驴秋季食物组成
秋季蒙古野驴共采食7科16种植物,在食物组成中克氏针茅(65.32%)、碱韭(14.69%)共占总食物的80.01%。其他14种植物共占食物组成的19.99%。按科别而言,禾本科植物所占比例最大,占73.34%,百合科(14.69%)、藜科(3.70%)、豆科(3.05%)所占比例也比较高,莎草科(2.47%)、菊科(1.22%)和柽柳科(1.53%)所占比例比较小,可见禾本科和百合科 植物是蒙古野驴秋季的主要食物,其中禾本科植物占有绝对优势。
3 蒙古野驴夏秋食物组成的变化
蒙古野驴夏秋季所取食的植物中,克氏针茅所占比例最高,两个季节所占的比例均超过了45%。其比例在秋季达到最高的65.32%;碱韭与红沙所占比例4.65%、2.35%和14.69%、1.53%;其他植物如珍珠猪毛菜、狭叶锦鸡儿、草木樨状黄芪以及寸草苔等所占比例也比较高,而且在各季节内所占比例也比较高。
按科别而论,禾本科植物是蒙古野驴夏秋季的主要食物。该科植物所占比例秋季比夏季大,平均值达到56.97%;百合科、莎草科科和豆科植物作为蒙古野驴的第二大食物,平均值分别达到9.68%、4.99%和4.66%;蒙古野驴对其他科植物的采食比例均在2%左右。
四、结论及分析
1 结论
通过野外观察和粪便显微分析,发现蒙古野驴夏秋季共采食植物11科21种,其中蒙古野驴夏季采食植物11科20种,秋季采食植物7科16种。蒙古野驴夏季采食的植物在种类及科别上均多于秋季。蒙古野驴在夏秋两季表现出了不同的食物组成,但是构成其主体食物的则均为禾本科植物。
2 蒙古野驴夏秋季的食物组成
蒙古野驴食性较广,取食其栖息地内的大部分植物,但对不同植物取食比例有较大差别,这与其对食物的选择性有密切的关系。动物自身的特点和植物的可利用性对动物的食物选择都是潜在的限制因素。蒙古野驴是一种大型非反刍,栖息于荒漠、半荒漠和荒漠草原地区的有蹄类动物,日活动范围较广,单位体重能量消耗大,食量亦较大,需通过取食较多的植物来满足自身的能量需要,所以在可取食物范围内蒙古野驴一般会选择分布较为丰富的植物,如禾本科植物,以此满足其营养和能量的需求。这样在分布区内分布相对较为丰富的植物就会成为蒙古野驴的夏秋两季的大宗食物,如禾本科的克氏针茅、百合科的碱韭等。这一点与前人的研究结果相同。
动物对食物的选择会受到食物本身质量的影响,草食动物在采食时会尽量选择采食那些营养成分高、次生化合物含量低、适口性好的植物。在植物营养质量较高的夏季,蒙古野驴在采食时除了会考虑以上的因素外,还会考虑植物的含水量,一些非禾本科草本植物与禾本科绿色植物的幼芽嫩叶有较高的营养且不易消化的成分含量少。能给动物提供大量水分和可消化的蛋白质,因而蒙古野驴对芨芨草、克氏针茅等禾本科植物和草木樨状黄芪以及百合科植物采食较多。然而对于在某些区域的植物,如盐爪爪、荒漠锦鸡儿长势较好,生物量较高,枝叶含水量也较高,但由于适口性较差、植物有刺等原因,蒙古野驴很少采食。而在秋季,大部分的植物均以枯黄,植物的含水量及营养成分均在减少,这样蒙古野驴对食物的选择上就会相对分散,在植物组成上则表现为多数科别的植物所占比例相近。