草地植物多样性与草食动物的互作关系

以大型草食家畜-牛、绵羊、山羊为实验对象，选择具有不同植物多样性水平的天然草地为实验背景，研究不同种类草食家畜的单独放牧和混合放牧对草地植物组成及多样性的影响，以及不同水平植物多样性背景和不同放牧方式下的动物采食响应。通过分析动物食性选择行为的变化，揭示多种动物的组合效应对植物多样性影响的作用机制；探索植物多样性背景在草食动物与植物多样性互作中的作用，最终试图揭示植物多样性水平与草食动物采食之间的反馈关系。从而为解释草地放牧系统的生产力、稳定性和持久性提供基础，发展植物多样性理论及动物采食理论，同时，为草地植物多样性保护及草地放牧利用提供科学依据。

在草地放牧系统中的动植物界面上，植物多样性与动物采食行为密切相关，由于植物多样性带来的采食环境异质性，导致草食动物具有不同的食性选择策略；同样，动物的选择性采食行为又反作用于植物多样性，影响植物生产力，乃至系统稳定性。然而，单向研究动物与植物多样性之间作用关系获得的理论解释还具有相当大的认识局限性。本项目通过以植物物种多样化的天然草地为背景，研究不同种类家畜（牛、绵羊和山羊）单独和混合放牧对草地植物组成及多样性的影响，以及动物采食对植物多样性和放牧方式变化的响应，分析放牧对植物多样性与生产力影响，探讨植物多样性对动物采食行为的作用机制，最终揭示植物多样性与草食动物采食之间的反馈关系。采用野外控制与室内实验，获得四方面重要结论：.（1）由于大、小体尺草食动物的食性选择差异，在较高植物多样性条件下共存的草食动物之间形成一种互惠的相互作用关系，这种互惠机制可能是由于植物多样性增加一方面提高草食动物对偏食物种的采食，另一方面降低在获取食物资源过程中的成本支出。.（2）随植物多样性增加，大体尺草食动物采食量（下降）与小体尺草食动物采食量（提高）呈现相反的响应规律；同时，小体尺草食动物的采食量强烈依赖于采食环境是否具有复杂性以及是否与其他动物有组合效应。而大体尺草食动物不受这种两种因素的影响。.（3）在单独放牧时，大型草食动物对植物多样性和生产力的促进作用受到其体尺大小和植物多样性的高低。植物物种丰富度和生物量之间关系受放牧影响，在低植物多样性水平呈负相关关系，在高植物多样性水平呈正相关关系。因此，植物多样性在草食动物与植物互作过程中既是一个重要的“作用因素”，又是一个关键的“作用结果”。.（4）植食性昆虫多样性对放牧响应依赖于植物多样性。在低植物多样性水平，草食性昆虫物种丰富度增加；在高植物多样性水平减少，这表明大型草食动物能调节草食性昆虫对植物多样性的响应。.草地植物多样性与草食动物相互作用关系极其复杂，植物多样性影响草食动物的采食行为，同时也受到动物选择性采食的作用。因此，植物多样性与动物采食行为之间存在一种反馈关系，这为解释草地放牧系统的生产力、稳定性和持久性提供基础，发展动物采食理论，同时，为草地放牧管理及植物多样性保护提供科学依据。.通过本项目在科学研究方面获得重要突破，在Ecology、Journal of Applied Ecology、Landscape Ec