青藏高原作为我国乃至亚洲重要的生态安全屏障，承担着水源供给、气候调节、生物多样性维持等生态系统服务功能。与此同时，该区域丰富的草场资源为畜牧业提供了得天独厚的条件，是牛羊等家畜的天然牧场，在支持农业发展方面发挥着重要的社会经济作用。作为该区域主要生产方式之一，放牧活动已在青藏高原上持续了数千年（图1-2），对当地经济结构和社会文化产生了深远的影响。尽管青藏高原地区人类活动强度较低，但近几十年来其变化程度已远超全球平均水平。其中，放牧活动对高原生态系统的影响日益凸显。区域内土地向牧场的转变是导致土地退化、生态系统结构和功能改变的主要驱动因素之一。这不仅直接影响了当地的生物多样性，还可能通过复杂的种间作用影响本地食物网组成与稳定性。然而，已有研究主要聚焦于物种丰度或群落结构的变化，对于放牧如何影响食物网及野生动物营养生态位尚缺乏足够的关注。野生动物的扩散以及对多种栖息地的广泛利用，使得理解放牧活动所带来的影响变得颇具挑战。
针对上述问题，中国科学院成都生物研究所胡军华研究员课题组结合系统的野外调查和稳定同位素技术，解析了放牧和自然生境下倭蛙（Nanorana pleskei）的营养生态位特征（图3）。倭蛙广泛分布于青藏高原东缘，是连接水陆环境的关键动物类群，与其它陆生脊椎动物相比具有环境依赖性强、流动性较低等特征。研究结果显示，与自然生境相比，栖息在放牧生境中的倭蛙其碳（δ13C）、氮（δ15N）稳定同位素特征均显著降低，营养生态位宽度较窄（图4）。与温度、降水及植被覆盖情况相比，放牧与否对倭蛙营养生态位特征变化的影响最大，生境类型是食物来源和营养级变化的最佳预测因子（图5）。该研究揭示了放牧活动会对高原食物网组成和生态系统营养结构产生重要影响，明确了稳定同位素分析能够为监测放牧对高原湿地的影响提供新的视角，并为制定及评估相关管理和恢复策略提供科学依据。
该研究成果近期以“Stable isotopes reveal trophic shifts of alpine frogs in grazed wetlands on the Qinghai–Xizang Plateau”为题发表于国际期刊Agriculture,Ecosystems & Environment（原文链接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2024.109169）。博士研究生杨胜男为论文第一作者，胡军华研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中国科学院“西部之光”交叉团队和四川省自然科学基金等项目资助。
图1：青藏高原有着悠久的放牧历史(图为1901年拉萨牧场的牦牛;Ovshe Norzunov摄)
图2：青藏高原东缘牧区野外调查
图3：研究区域及对象
图4：放牧与自然生境中种群的营养生态位特征
图5：不同环境因子对营养生态位变化的影响程度