详细的畜牧模型对于有效的土地使用策略、灾害响应以及应对粮食不安全至关重要。
研究人员利用粪便记录创建了详细的地图，展示全球草食动物的分布情况。他们最近发表在自然食品上的研究发现，在某个区域内粪便的数量与该区域的放牧活动水平之间存在显著相关性，表明粪便的存在可以为该地区草食动物的种群提供见解。
许多人将粪便视为农业展览中马和牛产生的废物，或是在参观农场时的不便。然而，粪便是全球数百万人的重要资源。
粪便作为生物指纹，提供了有关环境的重要信息，包括在特定区域内放牧动物的种类及其对环境健康的意义。
在一项突破性的努力中，由新南威尔士大学悉尼分校的David Eldridge教授领导的科学家团队，来自澳大利亚、西班牙、中国和沙特阿拉伯，进行了首次全球评估干旱地区（占地球表面约40%）的家畜和本土放牧动物的粪便。
这项研究识别了粪便生产的关键区域，同时强调了一般来说，家畜和野生草食动物通常不共享同一栖息地这一事实。
“识别草食动物的分布至关重要，原因多样，”Eldridge教授解释道。“这增强了我们对放牧行业的理解，包括牛之间疾病的传播。对动物分布的更好把握使我们能够确定在哪些特定的土地管理策略下可能是必要的。”
估算畜牧密度
现有的评估畜牧密度的方法依赖于对环境因素的粗略估计，如年平均降雨量和温度以及一些土壤特性。这些因素帮助标识草食动物的潜在栖息地，因为更富饶的生态系统通常有更多的草，从而支撑更大的草食动物种群。
联合国粮农组织（FAO）等组织需要了解家畜聚集的位置和数量。为此，他们通常采用相对简单的计算机模型。
改善这些草食动物分布预测方法对各农业产业至关重要。因此，Eldridge教授和他的团队致力于利用一种意想不到的资源寻求创新解决方案。
根据Eldridge教授的说法，粪便——肉类生产的不可避免副产品，是氮和磷肥料的来源，也是全球数百万人在建筑和烹饪中使用的材料——可能为精细化动物分布的粗略估计提供了一种方法。
方法与发现
研究团队汇总了50个全球数据集，列出了各类草食动物（如羚羊、羊和袋鼠）的粪便量和放牧压力。
他们发现，几乎所有数据集中，粪便产量与放牧压力之间存在强正相关，仅有一个例外。
“这些数据表明，增加的粪便产量往往与更大的动物放牧压力相对应，”Eldridge教授观察到。“了解粪便的数量可以预测动物的分布。”
该团队还合并了来自全球干旱地区760个地点收集的家畜和野生草食动物的粪便质量数据，得出了反映独立的草食测量的详细地图。
“有趣的是，我们的模型显示出本土草食动物和家畜的活动范围存在一些重叠，但总的来说，有许多地区它们并不互动，”Eldridge教授表示。“这可能是由于资源竞争或野生草食动物避开可能携带疾病和寄生虫的家畜区域。”
粪便产量显著的热点地区包括中非、澳大利亚北部和东部、欧亚草原、中东印度和美国西海岸。相反，北中非和中国西北的粪便产量则较低。
粪便作为科学工具
全球评估畜牧分布对于高效的土地利用规划、估算甲烷排放、预测全球肉类生产以及识别易受布鲁氏菌病等家畜疾病威胁的区域是至关重要的。
这种理解也增强了组织预测粮食生产趋势以及评估干旱或自然灾害如何影响粮食安全的能力。
根据Eldridge教授的说法，计算粪便常常比计算动物本身更直接和有效。
“例如，一项研究显示，通过粪便计数估算大象种群往往比空中调查提供更准确的密度估计，”他解释道。“粪便计数对于研究稀有或难以发现的草食动物的栖息地偏好也证明是高效的。”
在地方层面，粪便评估可以为农民提供不同草食动物的栖息地选择及其相互作用的信息。这些知识可以帮助农民优化围栏、水源和其他基础设施的设置，以促进家畜生产，Eldridge教授指出。
然而，评估粪便并非没有挑战，正如Eldridge教授所阐述的。“在许多地区，尤其是亚洲和非洲，农民通常会收集粪便，这可能会扭曲现场评估，并导致对动物粪便产量的低估。”
此外，某些动物，如鹿，可能会隐藏它们的粪便，而在许多热带地区，粪便甲虫和白蚁可以在几天内分解粪便，这使得区域评估变得复杂。
“这些因素使得达到可靠的动物密度评估变得困难，”Eldridge教授表示。“尽管如此，即使调整了粪便收集发生的地区，粪便产量与放牧压力的强关系仍然显而易见。”
尽管面临这些障碍，这项研究为干旱地区的家畜和野生草食动物的粪便提供了一张开创性和全面的全球地图，为组织将粪便数据纳入畜牧映射和建模奠定了基础。
