8、食草动物对土壤生物和生态系统的影响

食草动物对土壤生物和生态系统的影响

1. 食草对菌根的影响

食草行为对菌根的影响因植物种类而异。在众多相关植物物种中，有23种植物的菌根因食草受到不利影响，仅有2种受到积极影响。这表明，常见的适度食草优化分解者和根食性生物区系的模式，通常并不适用于与植物根系密切相关的共生体。其机制可能是食草动物消耗了植物固定的碳，导致植物可分配给共生体的碳减少。

2. 粪便和尿液的返回

2.1 对土壤养分和微生物的影响

• 食草哺乳动物通过粪便和尿液将未消化的物质和未吸收的养分返还到土壤中。在一些生态系统中，这可能是养分的主要再分配方式。例如，在人工牧场中，牲畜摄入的草本植物中有60 - 90%以这种形式返还到牧场。
• 这些物质含有易分解的碳和氮形式，可强烈刺激土壤微生物生物量、微生物活动、净碳和氮矿化，最终促进植物养分获取和生长。例如，美国黄石国家公园的草原长期放牧并未降低土壤碳、微生物生物量或氮矿化，这主要归因于粪便中易分解碳的输入。
• 然而，粪便和尿液的返回虽然能提高氮矿化速率，但从长期来看，可能会增加生态系统中氮的损失。例如，通过对黄石国家公园草原有蹄类动物围栏内外土壤的¹⁵N富集模式研究表明，粪便和尿液斑块会导致氮通过淋溶和气态氮损失。

2.2 实验研究证据

• 实验添加粪便物质到土壤的研究清晰地显示了其对土壤过程的影响。例如，Bardgett等人向含草原土壤的微观生态系统中添加绵羊粪便，发现粪便通过刺激微生物生物量和使食细菌线虫种群增加数倍，产生了多营养级效应。
• 对于无脊椎动物食草动物，Lovett和Ruesin