草本和灌木类饲草的营养价值与海南坡鹿对饲草选择性的关系

摘要

海南坡鹿(Cervuseldihainanus)(下简称坡鹿，theeld'sdeer)是热带稀有鹿种—坡鹿(Cervuseldi)的4个亚种之一，国家一级保护动物，具有极高的生态和经济价值。由上世纪70年代的26头发展到现在约1200头坡鹿野生种群栖息在海南大田国家级自然保护区1314hm2的围栏内。目前围栏内坡鹿种群密度(populationdensity)已超过0.9头/hm2，在每年长达近8个月的旱季，饲草植物生长受阻，坡鹿面临巨大的营养压力。围栏是保护坡鹿的有效措施，但坡鹿的喜栖地是农牧业的重要地带，不可能一味地依靠增加围栏面积来保护和发展坡鹿。大田保护区和国家林业设计院拟订的《海南坡鹿拯救工程总体规划》强调，在围栏内以半散放饲养管理(feedingmanagementofsemi-captive)作为坡鹿的主要饲养方式，但却因未能提出正确的营养参数和饲养技术而进行盲目实践。 坡鹿在围栏内主要采食草本和灌木类饲草(grassandshrubforage)。随着坡鹿的选择性采食，围栏内饲草的质和量会发生波动。坡鹿对饲草的采食种类和部位均有较强的选择性，但关于其机制，目前仅认为与季节变化、饲草的丰欠及不同生境有关，尚未探讨其是否与饲草的营养质量有关。坡鹿的选择取食与饲草的营养价值和有效资源量(availablebiomass)存在着怎样的关系?无论是确定种群容纳量(carringcapacity)还是制订半散放饲养管理措施，都必须以研究解决这一涉及到坡鹿生态营养(Eco-nutrition)的问题为依据。 本研究采用直接观察采食法(direrctobservationoffeeding)和食痕法(evidenceoffeedingonforage)观测坡鹿在围栏内的采食种类、口次(feedingtimes)和部位，测定坡鹿对围栏内18种草本和18种灌木类饲草的采食频率(FF：feedingfrequency)、各饲草的相对可采食资源量(CGB：comparativelygrazedbiomass)和喜食性(FP：foragepreference)。采用模拟投喂实验(feedingtrialofsimulatingtheforagespeciesgrazedbytheeld'sdeer)测定坡鹿的食谱(foragecookbook)和采食量(forageintake)。根据坡鹿的采食部位采集各饲草样本，采用概略养分分析法、VanSoest纤维洗涤法、原子火焰光度计和氨基酸测定仪测定其水(Water)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、无氮浸出物(NFE)、粗纤维(CF)、粗灰分(CA)、10种限制性氨基酸总量(LAAs)、钙(Ca)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、酸性洗涤纤维(ADF)和木质素(Lignin)含量。采用4MHCl不溶灰分法(AIA：acidindissolveash)测定坡鹿对饲草粗养分的表观消化率(apparentdigestibilityofcrudenutrients)。结果显示： 按旱季与雨季的平均值(全年值)，灌木类饲草的粗蛋白质、10种限制性氨基酸总量、2种含硫氨基酸(蛋+胱：M+C)、粗脂肪、钙、铁、锰、锌和铜含量为13.60％、6.46％、3.75％、0.84％、0.72％、206.88mg/Kg、53.36mg/Kg、22.52mg/Kg和13.00mg/Kg，分别显著高于草本类的9.75％、3.9％、0.29％、3.17％、0.45％、110.70mg/Kg、29.66mg/Kg、11.03mg/Kg和6.75mg/Kg(P＜0.05)；无氮浸出物含量为45.25％，低于草本类的46.64％，但差异不显著(P＞0.05)；水和粗纤维含量为65.83％和21.70％，显著低于草本类的70.16％和24.71％(P＜0.05)。坡鹿在围栏内主要靠草本类饲草获取能量，灌木类饲草的蛋白质和微量元素含量显著高于草本类，是维持坡鹿生态营养平衡供给的重要营养源。按草本与灌木类的平均值，饲草酸性洗涤纤维和木质素含量在旱季为10.13％和5.53％，显著高于雨季的8.92％和4.89％(P＜0.05)；坡鹿对无氮浸出物和粗纤维的消化率在旱季为50.42％和35.33％，分别显著低于雨季的55.60％和40.18％(P＜0.05)；坡鹿对饲草养分的消化率在旱季低于雨季是因为在旱季加大了纤维物质的采食量所致。围栏内各饲草相对可采食资源量在草本类最小的为1.61％、最大的为16.56％，在灌木类最小的为0.58％，最大的为11.82％；饲草相对可采食资源量的差异是因为坡鹿对饲草采食种类的长期选择性所致。随着坡鹿的选择性采食，围栏内喜食性较强的灌木类饲草可获得资源量比上世纪90年代初显著减少，其喜食性排序随之发生了改变，原来喜食性较弱的逐渐成为喜食性较强。坡鹿对饲草的采食种类有较强的选择性，各饲草的喜食性最大值为3.15，最小值为0.16。坡鹿对饲草的采食部位也有较强的选择性，对草本类，一般只采食植株上约1/2段，对灌木类，一般只采食主枝条上约1/2段上的青绿叶片和小枝梢上约3cm段。根据采食量、食谱和饲草养分含量，计算出坡鹿自然种群平均每头每d需要摄入粗脂肪63.55g、无氮浸出物719.08g、粗纤维398.41g、粗蛋白质205.22g、10种限制性氨基酸总量92.37g、2种含硫氨基酸10.03g、钙10.44g、铁277.51mg、锰72.74mg、锌30.06mg和铜17.58mg。 通过分析饲草营养价值与坡鹿对饲草选择的相关性，初步揭示出围栏内饲草的质和量与坡鹿营养需求的供求关系。坡鹿对饲草采食种类的选择与养分含量呈正相关，无论草本还是灌木类，随着粗蛋白质、粗脂肪、10种限制性氨基酸总量、2种含硫氨基酸、钙、铁、锰、锌和铜含量增高，饲草的喜食性(显著)增强，饲草中的这些养分含量不足，难以满足坡鹿的需求。坡鹿对饲草采食部位的选择与饲草纤维物质含量呈负相关，无论草本还是灌木类，随着酸性洗涤纤维和木质素含量增高，饲草被坡鹿的采食部分占整株(枝)饲草的尺寸比(显著)减小，饲草纤维物质含量是坡鹿在围栏内拟扩充采食部位以增加营养摄入量的限制因子。研究揭示，完全依赖大田保护区围栏内的饲草资源尚不能满足坡鹿的营养需求，在旱季对坡鹿补饲时，应采集蛋白质和微量元素含量较高且喜食性较强的灌木类饲草，可研制并投放营养舔砖给坡鹿补充微量元素，在种植和收割饲草投喂坡鹿时，应避免其纤维物质含量增高，以植物粗纤维含量不超过25％为宜。 随着人类生产和生活活动对自然生态系统日益严重的占用和对珍稀野生动物的掠夺，对坡鹿等野生草食动物不得不在自然保护区有限面积的围栏内采用半散放饲养管理进行保护与发展。本研究较全面地掌握了围栏内坡鹿饲草的养分含量，揭示了饲草营养价值和有效资源量与坡鹿对饲草种类和部位选择性的相关关系，查明了饲草中难以满足坡鹿营养需求的养分和限制坡鹿扩充采食部位以增加营养摄入量的因子，提出了坡鹿半散放饲养管理的营养学依据和措施，掌握了坡鹿旱季补饲的饲草种类和部位，为制定坡鹿的营养需要量提供了参数。

目录

摘要

缩略语表

文献回顾

1海南坡鹿的价值与保护历程

1.1生物学特性

1.2营养和药用价值

1.3保护历程

1.4保护现状

2海南坡鹿保护与发展面临的问题

2.1自然种群数量须尽快扩大

2.2面临巨大的营养压力

2.3半散放饲养缺乏营养学依据

3前期相关研究

3.1坡鹿的生境选择

3.2坡鹿种群动态和容纳量

3.3坡鹿的食性与饲草选择性

4讨论

4.1坡鹿对生境的选择与围栏内饲草的关系

4.2坡鹿种群密度和动态与围栏内饲草的关系

4.3坡鹿饲草选择性的营养机制

4.4坡鹿生态营养研究路线

第一章海南坡鹿采食频率、食谱及采食量测定

前言

1材料与方法

1.1采食种类和口次的观察

1.2采食频率观测

1.3食谱和采食量测定

1.4数据统计与处理

2结果与分析

2.1坡鹿采食饲草的种类和口次

2.2坡鹿的采食频率

2.3坡鹿的食谱和采食量

3讨论

3.1坡鹿的采食种类和口次

3.2食谱与坡鹿对草本和灌木类饲草的选择

第二章围栏内海南坡鹿饲草有效资源量研究

前言

1材料与方法

1.1坡鹿最大采食高度的观测

1.2灌木叶片最小生长高度的测量

1.3坡鹿采食部位的观测

1.4草本类饲草相对可采食资源量的测定

1.5灌木类饲草相对可采食资源量的测定

1.6数据统计与处理

2结果与分析

2.1坡鹿的最大采食高度

2.2灌木叶片的最小生长高度

2.3坡鹿对饲草采食部位的选择性

2.4草本和灌木类饲草的相对可采食资源量

3讨论

3.1围栏内饲草相对可采食资源量与坡鹿对饲草种类的选择

3.2坡鹿喜食草本植物的原因

3.3围栏内饲草可采食资源量与坡鹿对饲草部位的选择

第三章海南坡鹿饲草养分含量与消化率测定

前言

1材料与方法

1.1饲草样本的采集与制备

1.2饲草养分含量测定

1 3饲草粗养分消化率测定

1.4数据统计与处理

2结果与分析

2.1坡鹿饲草的养分含量

2.2坡鹿对饲草粗养分的消化率

3讨论

3.1草本与灌木类饲草的养分含量

3.2坡鹿以草本类饲草为主食的营养原因

3.3灌木类饲草对坡鹿的营养意义

3.4用“混合饲草”和“混合粪”样本测定坡鹿消化率的意义

3.5饲草粗纤维含量与坡鹿的消化率

3.6坡鹿的营养摄入量与营养需求量

第四章海南坡鹿对饲草种类的选择与养分含量的相关性研究

前言

1材料与方法

1.1饲草喜食性的计算

1.2饲草喜食性与养分含量的相关性分析

1.3数据统计与处理

2结果与分析

2.1坡鹿饲草喜食性排序

2.2草本类饲草喜食性与养分含量的相关性

2.3灌木类饲草喜食性与养分含量的相关性

3讨论

3.1坡鹿对饲草种类的选择性与饲草养分含量的关系

3.2坡鹿的选择性采食对栖息地饲草喜食性的影响

3.3饲草中难以满足坡鹿营养需求的养分

第五章海南坡鹿对饲草部位的选择与纤维物质含量的相关性研究

前言

1材料与方法

1.1饲草样本的采集与制备

1.2饲草酸性洗涤纤维和木质素含量的测定

1.3数据统计与处理

2结果与分析

2.1酸性洗涤纤维和木质素含量

2.2坡鹿的采食尺寸比排序

2.3坡鹿对草本类饲草的采食尺寸比与纤维物质含量的相关性

2.4坡鹿对灌木类饲草的采食尺寸比与纤维物质含量的相关性

3讨论

3.1纤维物质含量与坡鹿对饲草部位选择性的关系

3.2旱季对坡鹿接受饲草纤维物质能力的影响

小结

参考文献

致谢

附录

1附图

2附表

3作者简介

4在读期间取得与本课题有关的研究成果