管曉, 何鳴, 李文靜, 唐卓, 劉明沖, 王鵬彥*

1. 四川臥龍國家級自然保護(hù)區(qū)管理局，四川 汶川 623006；

2. 中國保護(hù)大熊貓研究中心，四川 成都 611830

邛崍山脈的大熊貓棲息地區(qū)域，水鹿（Cervus unicolor）是大熊貓最常見的大型伴生動(dòng)物[1]。盡管大多數(shù)研究表明鹿類動(dòng)物以各種禾草、雜草、樹葉、樹皮為食[2～5]，但野外考察中卻發(fā)現(xiàn)臥龍水鹿時(shí)常有采食竹葉的習(xí)性，特別是在冬季大雪覆蓋時(shí)，更是常常見到成片被水鹿采食葉片后棄食的冷箭竹莖。水鹿對冷箭竹采食強(qiáng)度有多大？水鹿冬季采食冷箭竹葉的習(xí)性是否會(huì)構(gòu)成與大熊貓的食物直接競爭？冬季水鹿的采食冷箭竹葉行為是否會(huì)影響到大熊貓?jiān)谶@一區(qū)域的數(shù)量和分布？厘清以上問題對于大熊貓棲息地保護(hù)策略的制定具有重要的意義。

有蹄類食性研究方法，早期通常采用直接觀察[6]和胃分析法[7]。由于野生動(dòng)物直接觀察相對困難，胃分析法對動(dòng)物種群又必然造成破壞，上世紀(jì)70年代引入了糞便顯微分析法[8-10]。利用尚未完全消化的植物表皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。植物種類的不同，這種表皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)物種間明顯的差異，特別是竹葉表層細(xì)胞呈現(xiàn)如同磚砌般整齊排列的結(jié)構(gòu)，為水鹿采食竹葉后的糞樣顯微圖像分析提供了顯著的圖像特征。該法一直是研究有蹄類野生動(dòng)物食物組成的主要方法，該法以易于取樣并對動(dòng)物干擾小的優(yōu)點(diǎn)，在食草動(dòng)物食性研究中得到廣泛應(yīng)用，特別是對珍稀野生動(dòng)物食性的研究起到了很好的推動(dòng)作用[11]。但在具體研究中有學(xué)者認(rèn)為，糞便分析法在研究動(dòng)物食性時(shí)，往往高估禾本草本植物、灌木和喬木，而低估非禾本草本植物在食物中的含量[12]。上世紀(jì)90年代后興起的糞便DNA指紋技術(shù)，目前更多是論證技術(shù)的可行性和方法的穩(wěn)定性[13]。相關(guān)論文，特別是利用DNA指紋技術(shù)在食草動(dòng)物食性的研究中的應(yīng)用，在國內(nèi)外還鮮有報(bào)道。

1 研究地概況

四川臥龍國家級自然保護(hù)區(qū)位于四川盆地西部，橫斷山南延地段。保護(hù)區(qū)始建于1963年，是我國最早成立的國家級自然保護(hù)區(qū)之一。保護(hù)區(qū)東西長52 km，南北寬62 km，面積2 000 km2，海拔從1 150 m到6 250 m，年度降水1 100 mm左右。濕潤的氣候環(huán)境，垂直的氣溫化，帶來保護(hù)區(qū)植被隨海拔高度明顯的多樣性變化。植被垂直帶包括常綠闊葉林、常綠落葉闊葉林、落葉闊葉林、針闊混交林、亞高山針葉林、高山灌叢、高山草甸及高山流石灘稀疏植被帶[14]。區(qū)內(nèi)主要河流有皮條河、正河、西河和中河，河流兩側(cè)發(fā)育有各級支流，形成比較完整的樹枝狀水系[15]。

保護(hù)區(qū)“五一棚”觀察站始建于上世紀(jì)80年代，主要從事大熊貓生態(tài)學(xué)研究。適宜的氣候環(huán)境、針闊混交的林相、豐富的食物資源和遠(yuǎn)離人類干擾，形成了大熊貓及伴生動(dòng)物重要的棲息環(huán)境。研究區(qū)域植被類型為鐵杉四川紅杉冷杉拐棍竹林。高大喬木主要有鐵杉（Tsuga chinensisPritz.）、岷江冷 杉(Abies faxonianaRehd)，四 川 紅 杉（Larix mastersianaRehder&E. H. Wilson），紅樺（Betula albo-sinensisBurk.），短柄稠李(Prunus brachypodaBatal.)等，小喬木有陜甘花楸(Sorbus koehneanaSchneid)，水青樹（Tetracentron sinenseOliv.）等，灌木有多鱗杜鵑(Rhododendron peregrinumTagg)，尾葉櫻(Prunus dielsianaSchneid)，喜陰懸鉤子(Rubus mesogaeusFocke)等，竹 類 有 拐 棍 竹（Fargesia rebustaYi），冷箭竹（Bashania fangiana(A. Camus) Keng f. et Wen）。林下草本有小懸鉤子(Rubus nutansL.)，山酢漿草(Oxalis griffithiiEdgew.et Hook)，沿 階 草(Ophiopogon jiaponicusKer-Gawl)，黃水枝(Tiarella polyphyllaD. Don)等[16]。

2 研究方法

采取鹿糞便顯微圖像半定量分析法[2,8]，具體方法如下：

2.1 樣品的采集

在“五一棚”區(qū)域水鹿最常出現(xiàn)的臭水天然鹽井[17]（N30°59'23.50"，E103°10'31.45"，海拔2 553 m）周邊選擇4條樣線，長度2 000 m左右。10月至來年4月期間，每月2～4次，沿選定樣線，尋找水鹿新鮮糞堆，每一糞堆內(nèi)挑揀3～5粒，裝牛皮紙信封，標(biāo)明時(shí)間、地點(diǎn)。每個(gè)月采集不同個(gè)體新鮮糞便樣品12～15份，樣品烘干保存。與此同時(shí)，還采集同一環(huán)境中竹葉、新鮮或干枯的單子葉草本、各類木本樹葉，干枯雙子葉植物草本、苔蘚和地衣等可能被水鹿采食的植物樣本，相同辦法處理，作為后期顯微圖像物種鑒定分析對比。

2.2 樣品的分析

將野外收集的糞便樣品60 ℃烘干、研磨機(jī)粉碎、40～100目分樣篩選，取篩上樣，稱取0.1 g于2 mL試管，加入1 mL解離液（2N Na2CO3）浸泡36 h，其間每隔6 h通過漩渦攪拌器混勻、攪拌沉淀的樣品，使之解離均勻。解離后的樣品，吸取100 μL到載玻片，覆蓋蓋玻片后直接在解剖鏡下觀察分析。

通過電子目鏡（NATIONAL Microscope Eyepiece Camera，圖像最大分辨率2 048×1 536），提取每張玻片9（3×3）個(gè)視野，通過連接電子目鏡的電腦，截取并保存每一視野的圖像。后續(xù)工作中，利用截取圖像與已知植物樣品圖像對比，確認(rèn)截圖中糞便樣品中植物的組成成分并計(jì)算各組分相對密度。

2.3 相對密度的計(jì)算

以截圖中各組分所占畫面的百分比占比關(guān)系，評估樣品在單個(gè)視野下的各植物組分相對百分比含量?；谒辜S樣常見組分特點(diǎn)，以及本項(xiàng)研究的關(guān)注方向，重點(diǎn)記錄竹葉、單子葉草本、木本樹葉和雙子葉草本枝葉四項(xiàng)內(nèi)容在水鹿糞便中相對百分比關(guān)系。統(tǒng)計(jì)匯總同一樣品不同視野下各組分平均比值，獲得一個(gè)樣品中各組分相對比值關(guān)系。相同月份多個(gè)樣品，通過STDEVA函數(shù)，在月平均值的基礎(chǔ)上獲得標(biāo)準(zhǔn)差，表示該月份水鹿的食物組成和統(tǒng)計(jì)偏差范圍（mean±SD）。

3 結(jié)果與分析

匯總6個(gè)月的研究區(qū)間78份水鹿糞便樣品分析數(shù)據(jù)，水鹿采食各種植物的相對密度（%）分別為：竹葉45.62±19、單子葉草本9.07±10.16、木本樹葉23.06±13.85、雙子葉草本22.27±11.88?？傮w上看，竹葉是冬半年水鹿最常采食的植物；木本樹葉和雙子葉草本共同占據(jù)與竹葉幾乎相同的比重；單子葉草本類植物采食量相對較低。

分月份的分析，水鹿的食物構(gòu)成又顯示明顯的季節(jié)變化的特征，水鹿10月到次年4月糞便中4種主要成分百分比占比關(guān)系如圖1所示：

圖1 不同月份水鹿糞便組分變化相對百分比關(guān)系Fig.1Relative percentage relationship of feces composition changes in different months for sambar deer

水鹿采食冷箭竹葉的習(xí)性，呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化，與野外食物的豐富程度直接相關(guān)。10月，野外食物還比較豐富，這一時(shí)期水鹿基本上依賴樹葉和雙子葉草本為主要食物（密度百分比占比分別為：41.01±27.96和32.01±25.69），同時(shí)已經(jīng)在水鹿糞便中找到冷箭竹葉成分（密度百分比占比：16.01±21.83）。每年2月月平均氣溫最低、積雪覆蓋較厚，野外環(huán)境嚴(yán)重缺乏食物時(shí)，水鹿會(huì)大量依賴采食冷箭竹葉為主要營養(yǎng)來源，糞便中冷箭竹殘?jiān)煞指哌_(dá)90%以上(91.82±13.6)%，竹葉之外次高占比的是樹葉（5.77±10.77）%。雙子葉草本和單子葉草本占比最低（相對密度百分比占比分別為分別為2.07±7.66, 0.36±3.42），這可能與冬季草本植物基本枯萎、除竹子很好保留外，尚少量木本小灌叢，如多鱗杜鵑、瑞香、忍冬等常綠植物尚未被積雪掩埋,水鹿便于采食有關(guān)。3月、特別是4月，隨著積雪融化，草木發(fā)芽，水鹿對冷箭竹的依賴又逐步減少，與此同時(shí)，樹葉和雙子葉草本在糞便殘?jiān)械南鄬γ芏却蠓仙ㄏ鄬γ芏劝俜直日急确謩e為：36.22±26.89，31.66±22.44）。

冬季，竹葉是水鹿的主要采食對象，冬季之外木本樹葉和雙子葉草本植物，共同構(gòu)成了水鹿的主要采食對象，與采食竹葉量形成了明顯的季節(jié)性的此消彼長的動(dòng)態(tài)互補(bǔ)關(guān)系。單子葉草本類，包括禾本科，莎草科及燈芯草科植物，并非臥龍水鹿的主要食物，即使是10月初秋或4月春季來臨禾草繁茂之際，在臥龍水鹿食物構(gòu)成中所占比重處于較次要地位，冬半年相對密度在0.36%～12.6%之間。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，標(biāo)準(zhǔn)差波動(dòng)較大，這是由于樣品間較大差異所致。表明在總體趨勢下，即使是同樣的月份，個(gè)體間所處微環(huán)境的差異帶來對食物的選擇也存在著明顯的區(qū)別。

4 討論

4.1 水鹿的采食特點(diǎn)

臥龍地區(qū)水鹿采食具有明顯的季節(jié)性變化，10月和初春的4月野外食物還比較多樣且容易獲取，動(dòng)物傾向于采食木本樹葉和雙子葉草本植物；隨著冬季來臨，食物相對短缺，動(dòng)物逐步增加對環(huán)境中竹葉的利用。可見，對竹葉的取食是水鹿迫于環(huán)境壓力下不得已的選擇。

徐嘉等[2]在對比研究高山麝和阿拉善馬鹿秋季食性時(shí)發(fā)現(xiàn)：阿拉善馬鹿大量取食禾本科草本植物。多數(shù)動(dòng)物食性研究顯示鹿類對禾草類有明顯選擇優(yōu)先性[4,18]，這種現(xiàn)象在臥龍水鹿并不明顯。究其原因，或許是因?yàn)榕P龍有更好的食物資源，使得臥龍水鹿放棄了對禾草的優(yōu)先選擇。正如 Geist, V和Schaller, G.B[19,20]發(fā)現(xiàn): 水鹿具有比較廣泛的食性，選擇食物過程中需要考慮營養(yǎng)、適口性及獲取食物需要消耗的能量等因素。野外考察中注意到，就在大片被采食冷箭竹竹林近旁，長勢良好的雞窩草（川滇苔草Carex schneideriNelmes）少有被水鹿取食的跡象。臥龍保護(hù)區(qū)豐富的食物資源，使得水鹿有更多、更好的選擇。

4.2 對竹葉的選擇的季節(jié)性特點(diǎn)及其原因

冬季，環(huán)境中木本植物已經(jīng)落葉，各類草本已經(jīng)枯萎，特別是積雪的覆蓋，可被鹿類采食的植物越來越少。北方地區(qū)的鹿類食性研究顯示，動(dòng)物在冬季會(huì)采取裸子植物的針葉或刨取枯葉、草根為食[4,21]。在臥龍，也曾直接觀察到幼鹿嘗試取食岷江冷杉針葉，又很快放棄的現(xiàn)象，糞便樣品分析也沒有發(fā)現(xiàn)有針葉植物殘?jiān)f明松柏類植物的針葉并非臥龍水鹿的正常食物選擇。盡管臥龍冬季積雪覆蓋達(dá)數(shù)十厘米，竹葉仍然很容易被采食，大面積分布的竹林為動(dòng)物越冬提供了良好的食物資源。研究中沒有具體細(xì)分糞便殘?jiān)兄袢~的種類，但野外考察中發(fā)現(xiàn)水鹿基本上是取食冷箭竹（Bashania fangiana (A. Camus) Keng f.）竹葉，這是因?yàn)槔浼竦母叨?.5 m左右，易于取食。相對于另外一種主要分布的竹種拐棍竹（Fargesia robusta Yi），高度多在3 m左右，水鹿要取食竹梢的竹葉相對困難。對竹子營養(yǎng)的研究[22-23]也表明竹葉富含豐富的糖分、蛋白質(zhì)和常量、微量元素，特別是竹葉中大量的纖維素本身就可以被水鹿消化獲得能量。無論是從可獲取性還是營養(yǎng)成分的角度，竹葉無疑是冬季臥龍水鹿最好的選擇。

4.3 水鹿與大熊貓的食物競爭

胡錦矗、夏勒等[24]在臥龍大熊貓研究中發(fā)現(xiàn)：大熊貓?jiān)谇?、冬季主要以冷箭竹莖、葉為食。在臥龍保護(hù)區(qū)，水鹿與大熊貓具有幾乎完全重疊的棲息環(huán)境，王盼等[25]在比較大熊貓與水鹿生境時(shí)發(fā)現(xiàn)：大熊貓核心棲息地中水鹿和大熊貓的生境重疊范圍較廣，二者在原始林生境中的空間競爭較大，但微生境有一定的差異。姚剛等[26]對臥龍水鹿密度和分布的調(diào)查表明：臥龍水鹿密度較其他保護(hù)區(qū)明顯偏低。鑒于臥龍水鹿較低的密度、差異于大熊貓的微生境、季節(jié)性的竹葉依賴等因素限制，作者傾向于認(rèn)為：盡管水鹿采食竹葉的習(xí)性與大熊貓?jiān)诙拘纬闪艘欢ǔ潭鹊氖澄锔偁庩P(guān)系，但至少在現(xiàn)階段，臥龍水鹿還不至于對大熊貓的生存帶來明顯的壓力。但在保護(hù)管理層面，持續(xù)關(guān)注水鹿群的數(shù)量消長并制定與之對應(yīng)的保護(hù)對策仍然是必要的。畢竟，高密度的水鹿群帶來水鹿分布區(qū)域內(nèi)植被的大面積損壞的現(xiàn)象已經(jīng)在一些保護(hù)地出現(xiàn)[27]。

由于研究區(qū)域局限于在動(dòng)物舔飲鹽水的天然鹽井周邊，糞便樣品的采樣范圍受到一定限制，分析結(jié)果尚不能完全代表整個(gè)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)水鹿的冬季食性特點(diǎn)，特別是小環(huán)境的差異帶來食性的變化也需要在后續(xù)的研究中完善。