吃掉你，保護你！

 “天蒼蒼，野茫茫，風吹草低見牛羊。”數以億計的牛羊生存在我國近60億畝的草地上，牛羊與牧草相生相依，那么放牧會對植物有何影響呢？

“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，從而間接保護草地。

草葉上的小斑點究竟是什么?

“我是一名藏族人，兒時在草地上放牧，經常會看到草葉上有很多小斑點，這些小斑點到底是什么？我特別好奇。現在我知道很多植物病原體的表現都是這樣的小斑點，而病原體和放牧又有怎樣的聯系呢？”

帶著兒時的好奇和困惑，論文第一作者、西南民族大學副研究員澤讓東科開啟了放牧和病原體關系的研究。

“病害的發生包括病原體、寄主和環境３個基本要素，也就是所謂的病害三角，我們就是在病害三角的框架下，集中于病原體進行追蹤和突破。”論文通訊作者、蘭州大學生態學研究員劉向對《中國科學報》說，根據病原體的生活史特征，可以分為活體營養型病原體和死體營養型病原體。 

“如果把病原體比喻成‘吸血鬼’的話，可分為‘吸人血’的活體營養型病原體和‘吸鬼血’的死體營養型病原體。”劉向解釋說，活體營養型病原體只能從宿主的活細胞中獲取營養，它們生活在活的植物組織內，離開活細胞就會迅速失活，而死體營養型病原體則能夠從宿主的死細胞中獲取營養，并可以生活在死的植物組織內。

病原體的上述生活史特點，直接導致活體營養型病原體的繁殖體往往只能存在于鮮活的植物組織內；而死體營養型病原體的繁殖體則在枯枝落葉和土壤中無處不在。

牛吃草能減輕植物病害？

根據植物病原體的特點，劉向課題組選擇青藏高原東部的典型高寒草甸為研究對象，這里也是1400萬頭牦牛生存的“樂土”。“牦牛屬于本土物種，數量多且分布廣泛，對藏區人民的生產和生活都有著重要意義。”澤讓東科說。

劉向課題組利用牦牛長期放牧強度實驗平臺，針對不同的放牧強度，即每公頃草地上分別飼養0頭、1頭、2頭、3頭48月齡成年牦牛的情況下，在該放牧平臺運行的第6個年頭展開植物病害發生情況調查。

研究人員發現，放牧會直接降低活體營養型病原體所導致的植物病害，如銹病。“很多人會想當然地認為放牧就是對草場的破壞，但是牛羊在啃食過程中，順帶把這些活體營養型病原體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。

此外他們發現，放牧對病原體的抑制作用僅限于活體營養型病原體，對死體營養型病原體所導致的植物病害則無顯著影響。

“以往研究中，有的發現放牧增加了植物病害，有的發現降低了植物病害，有的發現沒有影響，出現很多不一致的結果。我們這個研究最重要的一點就在于把病原體的生活史類型引入進來，很好地解釋了為什么放牧會增加一種病害卻對另一種病害沒有影響。”劉向說。

那這一發現是僅僅在青藏高原成立，還是放之四海而皆準？

為探究上述發現是否具有普遍性，劉向課題組基于Web of Science和中國知網數據庫，在全球范圍內共計獲取了63項有關放牧影響植物病害的案例研究，而后對數據進行整合分析。

結果證實，放牧在降低活體營養型病原體引起的病害的同時，并不會顯著影響死體營養型病原體所引起的病害——這種現象在全球普遍存在。

為進一步探究其中的潛在機制，劉向團隊選擇了兩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，前者攜帶由活體營養型病原體引起的銹病，后者攜帶由死體營養型病原體引起的葉斑病。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，而后對病害的發生情況進行調查。

控制實驗證實，活體營養型病原體主要分布在新鮮牧草上，放牧過程中，牲畜啃食牧草，移除了活體營養型病原體的繁殖體，從而達到控制傳播源的目的。同時，因為死體營養型病原體的繁殖體往往能夠大量存在于枯枝落葉、土壤甚至空氣中，牲畜在啃食過程中，植物產生的傷口可能會促進死體營養型病原體的傳播，進而引發病害。

“期望我們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，并為制定草原利用和管理措施，開發草原生物災害預警系統提供重要的理論支撐。”劉向說。

牛放養得越多越好？

既然牛羊通過啃食可以減少植物病害，那是不是牛放養越多越好？

“理論上放牧強度控制在每公頃1.5頭到2頭的范圍內，對植物病害有一定抑制作用，而且對草場植被不會造成太大損失。”劉向說，如果放牧強度過大，如每公頃草地放三頭牛，那么地面可能會出現裸露斑塊，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，整體收入減不了多少，而且草場的生態和畜牧業收益可以實現很好的平衡。”澤讓東科說。遺憾的是，如今很多草場還處于過度放牧狀態，嚴重的甚至能引起草地生態系統崩潰。

更糟糕的是，牦牛不僅貪吃還挑食。“牦牛對牧草采食選擇性非常強，先把喜歡的禾草、莎草等吃完后，沒得吃了，才會啃食其它雜草。”澤讓東科說，長此以往，植物群落結構會發生變化，牦牛不喜歡吃的牧草會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營養型病原體，那么就會導致病害進一步擴大。”劉向解釋說，病害發生既受到病原體本身類型的影響，還受到密度效應的制約。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，但如果混種幾個品種，就可以通過稀釋效應來降低病害的發生。

“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目前正在研究的內容。”劉向說。