全 文 ：第 15 卷 第 6 期
Vol. 15 No. 6
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2007 年 11 月
Nov. 2007
文章编号: 1007-0435( 2007) 06-0613-04
草地斑块面积对肉牛采食行为的影响(简报)
周艳春1, 2 , 王德利1* , 巴 雷1, 王 岭1 , 何正飚1, 3
( 1. 东北师范大学草地科学研究所, 植被生态科学教育部重点实验室, 长春 130024;
2.吉林省农业科学院畜牧分院草地研究所, 公主岭 136100; 3. 长春师范学院生命科学院, 长春 130032)
关键词: 肉牛; 植物个体; 植物斑块; 采食行为; 采食策略
中图分类号: S812 文献类别: A
Effects of Patch Area on the Foraging Behavior of Beef Cattle
ZHOU Yan-chun1, 2 , WANG De- li1* , BA Lei1 , WANG Ling1 , HE Zheng-biao1, 3
( 1. Inst itute of Grassland Science Northeast Normal University, Key Lab oratory of Vegetat ion E cology,
M inis t ry of Edu cat ion, Changch un 130024, Chin a;
2. Inst itute of Grassland Science Branch of Animal H usban dry Ji lin Acad emy of Agricu ltural S cien ces ,
Gongzhuling, Changch un provice, 136100, C hina;
3. Li fe of S chool of Changch un Normal U nivers ity, Changch un 130032, Chin a)
Key words: Beef cat t le; P lant individual; Plant patch; Foraging behavio r; Forag ing st rategies
家畜采食行为和采食策略是放牧生态学的研究
热点之一[ 1] 。目前有关放牧家畜采食行为、采食模
型和采食理论的研究进展迅速, 但大多数仅局限在
对某个植物等级水平(个体、斑块)家畜采食特征的
研究 [ 2~ 6] ,而对不同等级(个体、斑块、群落、景观)
水平间的动物采食行为的整合研究不多见。本文通
过测定放牧肉牛在草甸草原植物个体和斑块区域的
采食方位和采食参数,分析家畜采食策略,以期进一
步完善采食理论,并为制定合理的草地管理制度提
供理论支持。
1 材料与方法
1. 1 研究区自然概况
研究地点位于吉林省长岭县的东北师范大学松
嫩草地生态研究站( 123b42cE, 44b43cN)。属温带半
干旱季风气候, 年均气温 4. 9 e , 年均降水量 450
mm, 多集中在 6- 9月,占全年 80%以上; 年蒸发量
1600 mm。优势种为羊草( L eymus chinensi s) ,主要
伴生种为芦苇 ( Phragmiti s communis )、全叶马兰
( K alimer is integri f ol ia )、虎尾草 ( Chlori s vi rga-
ta)等。土壤类型主要为碱化与盐化草甸土。芦苇
在羊草草地上常集聚成斑块或为亚优势种,是家畜
喜食主要植物种类之一 [ 3] ,因此以其为研究对象。
1. 2 测定内容与方法
1. 2. 1 实验设计
选取 4块以芦苇为优势种的群落作为放牧样
地,分别记为 Ñ, Ò, Ó, Ô, 各样地面积均为 20 m @
30 m。芦苇密度大的区域是斑块区域, 芦苇密度小
的区域是个体区域(表 1) ,每个样地中存在一个斑
块,其斑块面积分别为 0, 10, 50和 100 m2。
放牧实验于 2004 年 6 月 5日- 30 日进行, 共
选取 4头肉牛,为降低种间差异,选取西门塔尔牛和
草原红牛各两头, 依次在 4 个样地进行放牧实验。
每天早上5B 00出牧, 8B 00归牧;下午15B00出牧,
18B00归牧,上、下午出牧前不补饲,午间饮水 1 次。
每样地总放牧时间 40 min( 4次重复,每次 10 min) ,
为降低肉牛的空间记忆力,每次重复分别以样地的
一边作为其进入方向(图 1)。
收稿日期: 2006-06-28; 修回日期: 2007-09-18
基金项目: 国家重点基础研究发展规划( 2007CB106801) ;国家自然科学基金( 30571318, 30600427)
作者简介: 周艳春( 1978-) ,女,吉林省公主岭人,助理研究员,硕士, E-mail: z houyc@ cjaas. com; * 通讯作者 Auth or for correspondence,
E- mail : wangd@ nenu. edu. cn
草 地 学 报 第 15卷
表 1 芦苇种群在个体和斑块区域中的特征参数
T able 1 Characterist ic par ameters of P . communis population in individual and patch areas
样地序号
Number of plot
高度
Height ( cm)
密度
Density( No. / m2 )
地上生物量
Aboveg rou nd b iom as s( g/ m2)
相对生物量
Relat ive biomass ( % )
I P I P I P I P
Ñ 42. 20 ) 20 ) 19. 56 ) 67. 35 )
Ò 35. 48 45. 64 22 40 19. 99 55. 92 100 100
Ó 41. 95 42. 61 16 48 19. 92 62. 99 100 56. 05
Ô 54. 62 57. 16 5 56 9. 15 88. 17 100 83. 72
注: I:植物个体; P:植物斑块; Note: I: plant Individual; P: plant patch
图 1 实验样地示意图
Fig . 1 Sketch map of each experimental plot
1. 2. 2 放牧家畜采食行为参数的测定
1. 2. 2. 1 采食位置 按顺序记录 10 min 内肉牛在
样地内的所在区域(植物个体或斑块区域) ;
1. 2. 2. 2 采食时间 10 m in放牧时间内, 牛在植
物个体或斑块区域依次轮流采食的时间。用秒表记
时,单位为秒( s) ;
1. 2. 2. 3 采食口数 由于肉牛采用的是/舌扫荡齿
切0式采食效果,所以人工记录肉牛舌扫荡齿切的数
目,即为采食口数;
1. 2. 2. 4 采食速率 采食速率= 采食口数/采食时间;
1. 2. 2. 5 口食量 口食量= 采食量/采食口数;
1. 2. 2. 6 采食量 采食量( g/牛) = (牧前地上部干
物质量- 牧后地上部干物质量) / 4头;
1. 2. 2. 7 采食率 采食率= 采食量/采食时间。
1. 2. 3 植被参数的测定
在植物个体和斑块区域, 分别在牧前、牧后随
机取 0. 25 m @ 0. 25 m样方 5个和 2~ 5 个, 将样方
内植物齐地面剪下,测定各物种的绝对高度和数量;
于 65 e 烘干至恒重后称重, 换算成单位面积的干
重,即生物量。
1. 2. 4 数据处理方法
对采食行为参数分别取平均值,进行方差分析
和相关分析; 多重比较采用 LSD法。数据处理及分
析过程均采用 SPSS11. 5软件完成。
2 结果与分析
2. 1 瞬时采食方位
肉牛在不同区域的采食时间能够体现其瞬时采
食方位的变化(表2)。样地 Ò中, 肉牛的采食方位
表 2 放牧肉牛在植物个体与斑块区域的采食时间
T able 2 Forag ing time of beef cat tle in the plant individual and patch area
样地序号
Num ber of plot
( No. )
斑块面积
Patch area
( m2 )
采食位置
Foraging locat ion
采食时间 Foraging t ime ( s )
重复 Replicat ions
1 2 3 4 平均值 Average
Ò 10 I 324 5 56 51 109
P 117 88 2 81 72
I 0 316 53 219 147
P 0 0 20 0 5
I 0 0 114 0 29
Ó 50 I 152 4 22 8 47
P 240 502 456 442 410
I 23 0 0 0 6
Ô 100 I 4 0 16 0 5
P 475 484 422 444 456
注: I:植物个体; P:植物斑块; Note: I: plant in dividual ; P: plan t patch
614
第 6期 周艳春等:草地斑块面积对肉牛采食行为的影响
在个体和斑块区域间不断转换 ( 2~ 5 次) ; 样地 Ó
中,肉牛在个体区域的采食时间短, 平均 47 s, 斑块
区域采食时间长,平均 410 s; 样地Ô中,肉牛在个体
区域采食时间更短, 仅为 5 s, 然后在斑块区域持续
采食,采食时间平均为 456 s; 斑块大小对肉牛采食
行为存在显著影响,当斑块能够提供充足食物来源
时,肉牛主要集中在斑块区域采食;当斑块或者个体
区域不能够提供充足食物来源时,肉牛则通过在斑
块区域和个体区域的游走来寻找充足的食物来源。
2. 2 采食行为
在放牧样地中获得的肉牛采食参数(口食量、采
食口数、采食时间、采食速率,以及采食量与采食率)
(表 3)。
2. 2. 1 口食量 在样地Ô中个体区域芦苇的密度
小( 5 株/ m2 ) , 肉牛口食量低 ( 0. 37 g) ; 样地Ô中,
芦苇斑块的密度和相对生物量分别是 56株/ m2 和
83. 72% ,植物群落结构单一, 放牧肉牛的口食量
最大( 1. 05 g)。此外,肉牛在各样地的总口食量在样
地Ô中最高( 1. 04 g)。分析表明:芦苇相对生物量和
密度分别与口食量呈显著正相关( r= 0. 5728, r=
0. 6221, n= 16)。可见, 随着斑块面积的增大, 家畜
在斑块区域口食量逐渐增加;且斑块内芦苇密度和
相对生物量是放牧肉牛口食量改变的主要原因 [ 7]。
表 3 放牧肉牛在植物个体与斑块区域的采食行为参数
T able 2 Forag ing behavior par amet er of beef cat tle in the plant individual and patch area
样地序号
Number of
plot( No. )
斑块面积
Patch area
( m2 )
转换次数
Transfer
time( N o. )
口食量
Bite size( g/ bite)
采食量
Intake( g)
采食率
Intake rate( g/ s )
采食速率
Bite rate( bite/ s)
采食时间
Foraging time( s )
采食口数
Bite( bite)
I P T I P T I P T I P A I P I P
I 0 0 0. 42 0. 42 120. 80 120. 80 0. 30 0. 30 0. 69 ? 0. 05a 0. 69 ? 0. 13a 401 ? 61 285 ? 58
Ò 10 1. 25 0. 68 0. 52 0. 66 124. 38 36. 19 160. 57 0. 41 0. 34 0. 41 0. 62 ? 0. 03a 0. 67 ? 0. 05a 0. 62 ? 0. 10a 300 ? 25 127 ? 19 183 ? 32 83 ? 12
Ó 50 1 0. 70 0. 71 0. 76 57. 40 169. 30 226. 70 0. 37 0. 50 0. 49 0. 64 ? 0. 04a 0. 71 ? 0. 01a 0. 65 ? 0. 09a 155 ? 11 347 ? 28 82 ? 10 246 ? 37
Ô 100 1 0. 37 1. 05 1. 04 6. 19 304. 88 311. 07 0. 23 0. 65 0. 64 0. 75 ? 0. 07a 0. 62 ? 0. 03a 0. 63 ? 0. 09a 20 ? 4 469 ? 56 13 ? 2 290 ? 60
注:不同字母间差异显著 ( P< 0. 05) ; I:植物个体; P:植物斑块; T :总和; A :平均值
Note: Different letters indicate s ignificance differ ences at P< 0. 05; I: plant in dividual; P: plant patch; T : total; A : average
2. 2. 2 采食口数 在没有斑块的样地 Ñ中, 家畜
的采食口数较多; 当样地中出现面积较小的斑块
时(样地Ò) ,家畜在个体区域的采食口数降低, 而
在斑块与个体区域间转换采食; 当斑块面积增加,
并且能够为家畜提供更丰富资源时 (样地 Ó和
Ô) ,家畜在个体区域的采食口数进一步降低, 在
斑块区域的采食口数增加。但各样地间差异不显
著。此外,放牧肉牛的总采食口数与转换次数呈
显著负相关( r= - 0. 5338, n= 16)。当样地中植物
斑块面积逐渐增加时, 家畜在个体和斑块区域选择
性采食的转换频率逐渐降低; 当斑块中的食物基本
能够满足家畜采食的时候,家畜便集中在斑块采食,
个体与斑块区域间的转换次数达到最低。
2. 2. 3 采食时间 肉牛在各样地中的总采食时间
无显著性差异( P= 0. 234) , 即在较短的放牧时间内
( 10 min) ,采食时间不受斑块面积的影响。随着样
地中斑块面积的增加, 放牧肉牛在个体区域的采食
时间逐渐减小, 在斑块区域的采食时间逐渐增加。
样地 Ò中,斑块面积占总样地面积的 1. 7% ,采食时
间却占总采食时间的 30% , 这个结果与 Sibbald 和
Hooper 的研究结论相符[ 8] ,说明样地中只要存在植
物斑块,无论面积大小,放牧家畜都喜欢在这一区域
采食。
2. 2. 4 采食速率 各样地间总采食速率、个体区域
和斑块区域采食速率均不显著 (个体区域: P =
0. 074; 斑块区域: P= 0. 100) , 说明放牧肉牛在不同
样地的个体区域和斑块区域分别维持比较恒定的采
食速率。此外,相关分析表明,斑块区域的采食速率
与其地上生物量、芦苇的相对生物量呈显著负相关
( r= - 0. 7067, - 0. 8618, n= 16)。
2. 2. 5 采食量 肉牛总采食量在样地Ô中最大,主
要是由于样地Ô中芦苇较高,密度较大,地上生物量
高;斑块面积分别为 0和 10 m2 的样地Ñ和Ò中,肉
牛对个体区域的采食量相近;随着斑块面积的增加,
其在个体区域采食量逐渐降低, 在斑块区域逐渐增
加。分析表明,家畜在斑块区域的采食量与斑块密
度、地上生物量分别呈显著正相关 ( r = 0. 9280,
0. 9584, n= 16)。
2. 2. 6 采食率 随样地中斑块面积的增加,放牧肉
牛在个体区域的采食率呈逐渐降低的趋势,在斑块
区域的采食率及总的采食率则递增。放牧肉牛在样
地Ô中的采食率最高 ( 0. 65 g/ s) ,是由于家畜喜于
615
草 地 学 报 第 15卷
在纯度大、相对生物量高的芦苇斑块内采食。
2. 3 采食策略
当天然草原上存在较高密度的植物斑块时, 家
畜趋向于在斑块区域采食,且随斑块面积的增加, 采
食时间和采食口数逐渐增加以满足家畜食物需求;
但如果斑块区域的植物不能够满足其生理需求时,
家畜则在个体和斑块区域转换采食,增加游走的距
离,以期寻找更丰富的食物资源,满足其生理和能量
的需要。实际上,放牧肉牛的主要采食策略就是喜
欢在斑块区域采食,并且通过增加采食口数和口食
量来获取最大的采食量。
3 结论
3. 1 肉牛对新的采食生境要花费一定的时间来适
应,并且选择在不同区域进行采食。
3. 2 当采食区域出现较高密度的植物斑块时,随斑
块面积的增加, 肉牛趋向于集中在斑块区域采食。
3. 3 随着斑块面积的增加,瞬间口食量、采食量、采
食率均呈逐渐增加的趋势。随样地中斑块面积的增
大,肉牛在个体区域采食口数逐渐降低,在斑块区域采
食口数逐渐增加;总采食量在各样地间差异不明显。
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(责任编辑 张蕴薇)
(上接第 612页)
了两性状之间的相关关系, 而不能了解其中的相关
原因和效应大小,通径分析可将相关系数解剖为直
接作用和间接作用各组成部分, 并可估量各分量对
总决定度的相对贡献。通径分析表明, 分枝数的直
接作用最大,主花序长次之。但是, 鲁梅克斯 K-1 3
个连续世代的决定系数都小于 0. 9, 剩余通径系数
又相对很大,这可能是还有某些与产量有关的性状
未引入。
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(责任编辑 孟昭仪)
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