犛牛對牧草采食選擇性非常強，先把喜歡的禾草、莎草等吃完後，才會(hui) 啃食其它雜草。課題組供圖

■本報記者 李晨陽 實習(xi) 生 王東(dong) 麗(li)

“天蒼蒼，野茫茫，風吹草低見牛羊。”數以億(yi) 計的牛羊生存在我國近60億(yi) 畝(mu) 的草地上，牛羊與(yu) 牧草相生相依，那麽(me) 放牧會(hui) 對植物有何影響呢？

“放牧導致草場植被受損”——這種說法屢見不鮮。然而，近日一項發表在《新植物學家》上的研究指出，適度放牧可以減少某些植物病害，從(cong) 而間接保護草地。

草葉上的小斑點是什麽(me) ？

“我是藏族人，兒(er) 時在草地上放牧，經常會(hui) 看到草葉上有很多小斑點，這些小斑點到底是什麽(me) ？我特別好奇。現在我知道很多植物病原體(ti) 的表現都是這樣的小斑點，而病原體(ti) 和放牧又有怎樣的聯係呢？”

帶著兒(er) 時的好奇和困惑，論文第一作者、西南民族大學副研究員澤讓東(dong) 科開啟了放牧和病原體(ti) 關(guan) 係的研究。

“病害的發生包括病原體(ti) 、寄主和環境3個(ge) 基本要素，也就是所謂的病害三角，我們(men) 就是在病害三角的框架下，集中對病原體(ti) 進行追蹤和突破。”論文通訊作者、蘭(lan) 州大學生態學研究員劉向對《中國科學報》說，病原體(ti) 根據其生活史特征，可以分為(wei) 活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 和死體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 。

“把病原體(ti) 比喻成‘吸血鬼’，可分為(wei) ‘吸人血’的活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 和‘吸鬼血’的死體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 。”劉向解釋說，前者隻能從(cong) 宿主的活細胞中獲取營養(yang) ，它們(men) 生活在活的植物組織內(nei) ，離開活細胞就會(hui) 迅速失活，而後者則能從(cong) 宿主的死細胞中獲取營養(yang) ，並可生活在死的植物組織內(nei) 。

病原體(ti) 的上述生活史特點，直接導致活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 的繁殖體(ti) 往往隻能存在於(yu) 鮮活的植物組織內(nei) ；而死體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 的繁殖體(ti) 則在枯枝落葉和土壤中無處不在。

牛吃草能減輕植物病害？

根據植物病原體(ti) 的特點，劉向課題組選擇青藏高原東(dong) 部的典型高寒草甸為(wei) 研究對象，這裏也是1400萬(wan) 頭犛牛生存的“樂(le) 土”。“犛牛屬於(yu) 本土物種，數量多且分布廣泛，對藏區人民的生產(chan) 和生活都有著重要意義(yi) 。”澤讓東(dong) 科說。

劉向課題組利用犛牛長期放牧強度實驗平台，針對不同的放牧強度，即在每公頃草地上分別飼養(yang) 0頭、1頭、2頭、3頭48月齡成年犛牛的情況下，在該放牧平台運行的第6個(ge) 年頭展開植物病害發生情況調查。

研究人員發現，放牧會(hui) 直接降低活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 導致的植物病害，如鏽病。“很多人會(hui) 想當然地認為(wei) 放牧就是對草場的破壞，但是牛羊在啃食過程中，順帶把這些活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 的孢子堆也一起吃掉了，由此減少了植物病害，間接保護了草地。”劉向說。

此外，他們(men) 發現，放牧對病原體(ti) 的抑製作用僅(jin) 限於(yu) 活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) ，對死體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 導致的植物病害則無顯著影響。

“以往有的研究發現放牧增加了植物病害，有的發現放牧降低了植物病害，有的發現沒有影響，出現很多不一致的結果。我們(men) 這個(ge) 研究最重要的一點就在於(yu) 把病原體(ti) 的生活史類型引入進來，很好地解釋了為(wei) 什麽(me) 放牧會(hui) 增加一種病害而對另一種病害沒有影響。”劉向說。

那這一發現是僅(jin) 僅(jin) 在青藏高原成立，還是放之四海皆準？

為(wei) 探究上述發現是否具有普遍性，劉向課題組基於(yu) Web of Science和中國知網數據庫，在全球範圍內(nei) 共計獲取了63項有關(guan) 放牧影響植物病害的案例研究，而後對數據進行整合分析。

結果證實，放牧在降低活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 引起的病害的同時，並不會(hui) 顯著影響死體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 引起的病害——這種現象在全球普遍存在。

為(wei) 進一步探究其中的潛在機製，劉向團隊選擇了兩(liang) 種高寒草甸常見植物——薔薇科的釘柱委陵菜和禾本科的異針茅，前者攜帶由活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 引起的鏽病，後者攜帶由死體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 引起的葉斑病。人工去除掉部分植物葉片以模擬放牧可能給植物葉片帶來的影響，而後對病害的發生情況進行調查。

控製實驗證實，活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 主要分布在新鮮牧草上，放牧過程中，牲畜啃食牧草，移除了活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 的繁殖體(ti) ，從(cong) 而達到控製傳(chuan) 播源的目的。同時，因為(wei) 死體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 的繁殖體(ti) 往往能夠大量存在於(yu) 枯枝落葉、土壤甚至空氣中，牲畜在啃食過程中，植物產(chan) 生的傷(shang) 口可能會(hui) 促進死體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) 的傳(chuan) 播，進而引發病害。

“期望我們(men) 的研究對提升放牧情景下植物病害發生情況的預測能力起到積極作用，並為(wei) 製定草原利用和管理措施、開發草原生物災害預警係統提供重要的理論支撐。”劉向說。

牛放養(yang) 得越多越好？

既然牛羊通過啃食可以減少植物病害，那是不是牛放養(yang) 越多越好？

“理論上放牧強度控製在每公頃1.5頭到2頭的範圍內(nei) ，對植物病害有一定抑製作用，而且對草場植被不會(hui) 造成太大損失。”劉向說，如果放牧強度過大，如每公頃草地放3頭牛，那麽(me) 地麵可能會(hui) 出現裸露斑塊，引起草場退化。

“有的老百姓覺得牛放得越多越好，其實適度放牧下，整體(ti) 收入減不了多少，而且草場的生態和畜牧業(ye) 收益可以實現很好的平衡。”澤讓東(dong) 科說。遺憾的是，如今很多草場還處於(yu) 過度放牧狀態，嚴(yan) 重的甚至能引起草地生態係統崩潰。

更糟糕的是，犛牛不僅(jin) 貪吃還挑食。“犛牛對牧草采食選擇性非常強，先把喜歡的禾草、莎草等吃完後，沒的吃了，才會(hui) 啃食其它雜草。”澤讓東(dong) 科說，長此以往，植物群落結構會(hui) 發生變化，犛牛不喜歡吃的牧草會(hui) 逐步占據那些牛喜食牧草的生態空間。

“如果剩下的這些不合胃口的草本身帶有活體(ti) 營養(yang) 型病原體(ti) ，那麽(me) 就會(hui) 導致病害進一步擴大。”劉向解釋說，病害發生既受到病原體(ti) 本身類型的影響，又受到密度效應的製約。一種植物的密度非常高，相互之間容易侵染，進而增加病害風險，但如果混種幾個(ge) 品種，就可以通過稀釋效應降低病害的發生。

“放牧可以調節植物群落水平進而影響病害的發生，其中的作用原理是我們(men) 目前正在研究的內(nei) 容。”劉向說。

相關(guan) 論文信息：

https://doi.org/10.1111/nph.17324