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牛羊共牧对饮食选择性的互作效应及对牧草群落结构的影响。通过单独与共同放牧实验发现，羊的存在显著降低牛的饮食选择性，导致牛偏好优势草本植物（Leymus chinensis）而非豆科植物，且减少移动步数。该研究揭示了体型差异对食性选择的竞争效应，为草地可持续管理提供依据。
作者：徐曼|周一鹏|王一珍|潘晓斌|李亚楠|黄月|王玲
单位：东北师范大学草地科学研究所、教育部植被生态学重点实验室、吉林松嫩草原生态系统国家观测与研究站，中国长春130024
摘要
家养食草动物的食物选择性是影响植物群落结构和草原生态系统功能的关键因素。然而，不同牲畜物种之间如何相互作用以影响它们的食物选择性仍不清楚。在这里，我们通过让牛和羊单独放牧以及在同一片草甸草原上共同放牧，实验性地评估了这两种常见牲畜物种对彼此食物选择性的影响。结果表明，作为体型较大的食草动物，牛并没有影响羊的食物选择性，而羊的存在显著降低了牛的食物选择性。牛食物选择性的降低是由于羊的竞争导致的觅食空间被挤占。当单独放牧时，这两种食草动物都表现出对豆科植物的强烈偏好，尽管豆科植物在该群落中并不占主导地位。然而，与羊共同放牧时，牛对豆科植物的选择性降低，而对优势草种（Leymus chinensis）的选择性增加。此外，羊的存在还减少了牛的移动步数。我们的研究表明，牛和羊的共同放牧会削弱牛的食物选择性。因此，我们建议牛和羊的共同放牧可能是更有效的草原保护和可持续利用方式。
引言
牲畜放牧占地球陆地表面的25%以上，是驱动草原生态系统功能的重要因素（Steinfeld, 2006）。放牧牲畜的食物选择性通过改变植物之间的竞争，在塑造植物多样性和生态系统功能中起着核心作用（Hodgson and Illius, 1996, Onatibia et al., 2023）。当食草动物表现出食物偏好，并根据植物的可获得性不成比例地选择某些植物种类时，就会产生食物选择性（Francois et al., 2020, Xu et al., 2024）。对偏好植物的强烈选择性会减少这些植物的数量，甚至可能导致局部灭绝，最终威胁植物多样性（Ritchie and Olff, 1999, Xu et al., 2024）。因此，了解牲畜的食物选择性程度对于评估其放牧效应至关重要。
草原上通常有各种家养食草动物共同放牧，这些食草动物之间可能会相互作用，从而影响它们的食物选择性。阐明不同牲畜物种如何相互作用以影响彼此的食物选择性对于放牧管理具有重要意义。牛和羊是最常见的牲畜物种。研究表明，它们的饮食有很大的相似性（Sietses et al., 2009, Espunyes et al., 2019），这可能导致觅食竞争。然而，它们的饮食也存在一些差异。体型较大、代谢需求较高的牛需要更多的食物，能够耐受低质量的植物（如草类），而羊则倾向于选择较为稀有的高质量食物（Rook et al., 2004, Xu et al., 2025）。这种饮食上的重叠与差异表明，牛和羊的共同放牧可能同时涉及竞争和互补；然而，很少有研究通过操纵这些物种的存在与否来明确测试它们对彼此食物选择性的相互影响。
牛的存在可能通过干扰和剥削性竞争限制羊对偏好植物的选择。研究表明，体型较大的食草动物（如牛）通常在空间上占优势，较小的食草动物会避开它们并尝试探索其他资源（Stewart et al., 2002, Coe et al., 2004）。大型食草动物大量消耗生物量也可能减少小型食草动物可获得的偏好植物（Coe et al., 2001, Anderson et al., 2024）。然而，当存在饮食差异时，牛可能会通过改变资源可获取性间接促进羊对偏好植物的选择。正如在野生食草动物中观察到的那样，大型食草动物清除高草后，小型食草动物更容易选择低矮但高质量的生长植物（Bell, 1971, du Toit, 2011, Anderson et al., 2024）。
模型预测，体型较小的食草动物可以通过竞争食物来改变大型食草动物的食物选择性。具体来说，咬合力较小、摄入量需求较低的较小食草动物预计能在短草地上更高效地觅食，迫使共存的大型物种迁移到更高的植被上（Illius and Gordon, 1987, Van de Koppel and Prins, 1998）。一项关于食叶动物的研究表明，当存在多种小型物种时，大型食草动物（如长颈鹿）在高树冠层中的觅食量增加，因为低树冠层中的叶子减少（Cameron and du Toit, 2007）。然而，在放牧食草动物中，关于小型物种是否以及如何影响大型物种食物选择性的实证证据仍然有限。同时评估牛和羊对彼此的影响有助于更好地理解食草动物群落中的种间相互作用。
在这里，我们通过让牛和羊单独放牧以及在同一片草甸草原上共同放牧，实验性地测试了它们对彼此食物选择性的影响。除了食物组成外，觅食努力的变化也可以提供关于食草动物如何应对共同放牧的重要行为见解。因此，我们研究了另一种物种的存在与否如何影响（1）整体食物选择性，（2）每种植物类群的选择，以及（3）觅食努力（通过选择性觅食所伴随的移动步数来量化）。
研究地点
研究区域（北纬44°45′，东经123°45′，海拔138–167米）位于中国东北部吉林省西部的草甸草原上。该地区受冬季和夏季季风的交替影响，属于大陆性季风气候，年平均气温为5.6°C，年平均降水量为445毫米（1953–2017年）。主要植被是Leymus chinensis Tzvel，这是一种常见的草甸草原草种。其他常见物种包括...
结果
与单独放牧相比，与羊共同放牧显著降低了牛的整体食物选择性（图2）。然而，牛的存在对羊的食物选择性没有影响（图2）。
在单独放牧的情况下，牛强烈偏好豆科植物（D：0.68 ± 0.07；图3a），其次是其他草类（D：0.18 ± 0.11），而避免选择优势草种L. chinensis（D：?0.64 ± 0.12）。同样，在单独放牧的情况下，羊也最偏好豆科植物（D：
讨论
据我们所知，这是首次同时评估不同牲畜物种对彼此食物选择性影响的研究。通过操纵另一种物种的存在与否，我们发现作为体型较大的食草动物，牛并没有影响羊的整体食物选择性。相反，羊的存在显著降低了牛的食物选择性（图2）。
我们观察到，牛和羊都避开了优势草种L. chinensis
伦理声明
所有程序均符合相关法律法规和机构指南，并在研究开始前得到了东北师范大学生命科学学院动物护理和使用委员会的批准（批准编号：NENU- [2019]- 6）。
作者贡献声明
徐曼：写作——审稿与编辑，撰写初稿，数据可视化，方法论，调查，数据分析，概念化。
周一鹏：写作——审稿与编辑，数据分析。
王一珍：调查。
潘晓斌：调查。
李亚楠：资源获取。
黄月：写作——审稿与编辑，撰写初稿，监督，资源管理，项目协调，方法论，资金申请。
关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
作者使用AI和AI辅助技术来提高文章的可读性和语言表达，仅应用于少数句子。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了中国国家重点研发计划（2023YFD1301703、2022YFF1300604）、国家自然科学基金（32271642、32371622）、中央高校基本科研业务费（2412023YQ006）以及引进人才到高校计划（B16011）的支持。
教育部创新团队发展计划，资助/奖励编号：2013-373。
