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尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

作者:小许芝士局
尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

文丨小许芝士局

编辑丨小许芝士局

尼泊尔为大约100-125头野生亚洲象(Elephas maximus)提供了栖息地,虽然该物种占世界人口的一小部分,但该群体对于维持大象的遗传多样性,和保护该地区的生物多样性非常重要,尼泊尔大象居住的主要地区缺乏对这些动物觅食模式的了解,这对于了解它们的栖息地要求和评估它们的栖息地状况非常重要。

尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

大象是国际濒危的大型哺乳动物之一,其中亚洲象(Elephas maximus)的栖息地在其整个范围内一直在减少,主要是由于人类土地使用实践造成的栖息地破坏和破碎化,尽管大象种群数量减少了,但总的来说,由于栖息地的丧失,大象的当地密度增加了。

压水堆和CNP都是野生亚洲象的主要栖息地,这两个公园都毗邻印度的Valmiki老虎保护区。 这三个跨界、连续的保护区覆盖3549公里,其中包含大片草原和潮湿落叶林的混合栖息地,为大量大型食草动物和大型猫科动物(如亚洲象、濒危虎(Panthera tigris)和更大的独角犀牛(Rhinoceros unicornis)提供了合适的栖息地。

尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

大象喂养数据收集

机会主义直接喂食观察和在食物路径(大象喂食路线)上观察大象喂养标志是本研究中使用的方法,以确定居住在不同地区,并在不同迁徙路线上旅行的大象的饮食选择。实地研究人员跟踪了观察到大象采取的觅食路线,并记录了所有显示出被大象吃掉迹象的植物物种。

觅食迹象的证据包括大象脚印、浏览过的树叶附近的新鲜粪堆,以及大象浏览造成的植物损伤的识别特征,如剥皮、树枝折断和连根拔起。

尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

记录以下数据以确定亚洲象的摄食偏好:(1)浏览的植物物种,(2)吃掉的植物部分(叶子,树枝和/或树皮),(3)栖息地类型和(4)样本地点的全球定位系统(GPS)坐标。计算喂食标志的相对频率(百分比)以产生喂食符号评分。

喂食标志根据浏览强度、去除的树皮、茎和叶子的比例和/或吃草的面积进行排序。

粪便样本中的大象饮食分析

收集了雨季和旱季总共11天的实地调查中遇到的大象粪便样本,对沉积的大象粪堆进行目视检查,以确定是否存在大型植物碎片。

尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

通过显微组织学分析鉴定出微植株碎片,这种双重方法被广泛用于估计食草动物的饮食组成。使用3×2×镜头和Am Scope MT0 <>,<>百万像素USB<>。<>显微镜目镜数码相机拍摄显微照片。

收集可能食物物种的碎片以制备参考载玻片,该收集是根据先前发表的描述大象食用植物的文献中使用的方法进行的,在每个粪便载玻片上分离出总共1个非重叠的随机片段,并与表皮衍生物的参考载玻片进行比较。

尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

粮食供应调查

为了评估大象的食物偏好,我们使用点中心四分之一技术进行了植被调查,以获取有关不同植物物种相对丰度的数据,本次调查共创建了30条2公里长的样带,每种栖息地类型各一个。

为了比较保护区内外食用植物的可用性,其中20条样带被放置在保护区内,而其余10条样带位于国家公园外的栖息地,对每个样带进行了两次调查,一次在雨季,一次在旱季。在2 m间隔内为每个样带分配了1个采样点,以收集潜在牧草树的数据。

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在每个采样点附近创建了2个样方,每个样方测量3米×<>米,以收集有关膳食草种覆盖百分比的密度,频率和视觉估计的数据。在每个采样点,在地面上放置一个十字架,将该区域分为四个季度。从每个季度中,确定离中心最近的树木,并收集以下数据:树的种类,从树到四分之一中心的距离,树的胸高直径(胸径)。

大象喂食标志调查是根据损伤强度对不同的标志进行评分的,树皮分数的定义是:1 ≤ 0。5 米2;2 = 0。5–1 m2;3 ≥ 1 米2;对于分支评分:1 = 直径不超过 5 厘米;2 = 5–20;3 > 20;而叶子得分:1 ≤ 10% 的叶子被吃掉;2 = 10–40%,3 ≥ 40%,草分 1 = 直径达 1 m;2 = 大于 2 m;3 = 超过 5 m。

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总摄食分数的计算方法是将显示摄食迹象的每个植物物种的频率乘以该物种的总摄食标志分数,将每个物种的总摄食得分乘以100,除以所有物种的总摄食得分,以计算相当于利用率百分比的指数。

通过添加树木的相对频率、密度和优势(基面积)来计算植物物种在各生境中的重要性值指数(IVI)。草本和草本物种的相对频率、密度和覆盖率被用作研究区物种可用性的指标。浏览密度是使用米切尔之后从树到四分之一中心的距离计算的。

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偏好指数(PI)使用公式计算:偏好指数 (PI) = 利用率百分比环境中的可用性百分比PI 分数 >1 ,表示食物的使用比例大于其在环境中的出现次数,PI 分数 <1 表示植物性食物的使用比例低于其在环境中的存在。

采用卡方检验植物各部分、季节和地点之间植被密度差异的摄食偏好差异;皮尔逊相关性用于确定牧草可用性与偏好之间的相关性。采用辛普森多样性指数估算植被多样性,采用独立样本t检验单子叶植物和双子叶植物季节性膳食摄入量差异。

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粪便样本的饮食分析

对在两个季节收集的36个粪便样本的显微镜分析表明,与雨季相比,旱季的双子叶植物与单子叶植物的比例更高。旱季双子叶植物与单子叶植物的平均比例为1:0。57,雨季为1:1。11。

来自喂养标志调查和微观组织学分析的观察结果显示,双子叶植物在旱季消耗更多(t = −4。27,df = 10,P = 0。002),雨季大象日粮中双子叶植物和单子叶植物存在差异无统计学意义(t = 1。59,df = 58,P = 0。117)。

尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

区域粮食供应。两个地点内外的植物供应类型差异无统计学意义(P ≥ 0。05)。然而,CNP(辛普森多样性指数,D = 0。097)的物种多样性略低于压水堆(D = 0。091)。同样,在研究地点和季节,记录的食物物种密度和频率也存在显着差异。

帕尔萨和奇旺旱季和雨季草与浏览丰度存在显著关系,表明这些因素之间存在显著相关性(χ2= 8。92, df = 1, P = 0。002)。压水堆中记录的每种浏览物种的密度(平均密度,25。00 / ha)高于CNP(平均密度,20。4 / ha)。

尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

奇旺和帕尔萨各浏览物种的雨季平均密度分别为23。2和15。4/公顷。在旱季,奇旺的平均浏览密度为16。帕尔萨为20。0/公顷。两个公园旱季禾草频率差异显著(χ2 = 20,df = 1,P < 0。001),旱季禾草种类频率较高(平均频率3。45/q;平均密度115。7/m2)比压水堆。

奇旺雨季平均草频和密度为4。5/q,160只/米2分别。在帕尔萨,平均草频率和密度为2。0/q和131只/米2。栖息地中单个植物食物物种的可用性与大象对它们的利用之间存在负相关(r = −0。244,P = 0。02)。

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植物物种偏好

大象在26种使用的植物物种中,有57种的PI评分为正,PI得分较高的大象浏览量从1。04(Bombax ceiba)到9。2(榕树)不等。同样,葡萄树PI评分从0。02(金紫荆)到9。32(小花紫荆)不等。PI评分较高的灌木是金丝桃(1。18)和棕榈凤凰(2。91)。

草PI评分范围从1。28(孟加拉糖)到5。51(Thysanolaena maxima)。高丰度的物种可能导致较低的PI评分,包括Shorea robusta,Dillenia pentagyna,Hemarthria compressa,Imperata cylindrica和Cymbopogon spp。

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奇旺国家公园(CNP)和帕尔萨野生动物保护区(PWR),在雨季和旱季野生亚洲象饮食中发现的最普遍植物物种的偏好指数(PI),在这两个地点,大象对常见物种表现出最强烈的偏好,例如Spatholobus parviflorus,Saccharum spontaneum,Phoenix humilis。除这些物种外,奇旺地区的大象对Cleistocalyx operculata和Bridelia retusa表现出强烈的偏好,而Parsa地区的大象表现出对Litsea monopetala,Thysanolaena maxima,Sterculia villosa的强烈偏好。

这两个公园中这些物种的可用性各不相同,在这26个最优选的物种中,有17个物种更受帕尔萨大象的青睐,而其余(3个物种)相对更受奇旺象的青睐。

尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

尼泊尔已经失去了超过80%的大象栖息地到人类定居,大象的常住种群估计在109至142头之间,目前仅限于四个孤立区域。可用的饮食和营养偏好是驱动大象运动的两个最重要的因素,并且与人类产生冲突,特别是当可用的大象栖息地正在缩小时。

草的减少,特别是在旱季可能会导致大象迁徙,人象冲突可能主要是由于大象迁徙引起的。所以,了解大象的觅食模式和季节性食物供应对于缓解人象冲突非常重要,旱季草种的管理至关重要。在像帕尔萨这样在保留地表水方面存在环境限制的地区,一些潜在的栖息地可以在旱季灌溉,以保持草的生产力。

尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

大象在某些季节和地点避免了广泛丰富的食物,如Shorea robusta,Mallotus philippensis,Imperata cylindrica和Saccharum bengalensis,尽管它们的可用性很高,但重要的是独立检查高可用性(或罕见)物种的PI评分,以确定该评分是否可能由于该指数的方法学局限性,或者可能涉及其他因素。

从Parsa和Chitwan得出的PI评分可以从多个因素而不是单个因素中获得,季节性可用性、适口性、营养价值和植物组织毒性等因素都是大象选择食用植物的重要因素。

尼泊尔亚洲象(Elephas maximus)的饮食偏好

虽然在压水堆和CNP中,大象更喜欢常见的植物,但也有一些不太常见的物种,如金合欢,Bombax ceiba,竹子和榕树 SPP是大象的重要食物。在这两个地区观察到的摄食模式表明,帕萨象的饮食比奇旺的亚洲象种群更多样化,物种丰富。帕尔萨地区的大象数量较多,可能表明由于饮食多样性更大,压水堆的营养更优越。

亚洲象的饮食种类繁多,包括单子叶植物和双子叶植物,与雨季相比,他们在旱季的饮食中含有更高比例的双子叶植物。植物的可用性与大象的偏好之间存在负相关关系,这表明大象的食物选择不是被动地由相对可用性驱动的,而是与特定的偏好有关。

参考文献:

【1】Aryal A, Brunton D, Ji W, Yadav HK, Adhikari B, Raubenheimer D。 Shuklaphanta野生动物保护区Hispid hare Caprolagus hispidus的饮食和栖息地利用。尼泊尔。哺乳动物研究。37(2):147–54。

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【3】Aryal A, Brunton D, Pandit R, Shrestha TK, Koirala RK, Lord J, Thapa YB, Adhikari B, Ji W, Raubenheimer D。 北部Barandabhar森林走廊的生物多样性和管理制度:尼泊尔生态连通性的重要栖息地。保护科学;5(1):38–49。

【4】Fritz H,De Garine-Wichatitsky M,Letessier G。非洲稀树草原林地中同源野生和家养食草动物的栖息地利用:牛空间行为的影响。应用生态学报 1996;1:589–98。

【5】柯伊拉腊 RK, Ji W, Aryal A, Rothman J, Raubenheimer D。 亚洲象(Elephas maximus)的扩散和测距模式与尼泊尔人类的互动有关。Ethol Ecol Evol。28(2):221–31。

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