Anim. Res. 52 (2003) 181-189
DOI: 10.1051/animres:2003014

Grazing and pasture management for biodiversity benefit

Andrew J. Rook and Jeremy R.B. Tallowin

Soils, Environmental and Ecological Science Department, Institute of Grassland and Environmental Research, North Wyke, Okehampton, Devon EX20 2SB, UK
(Received 19 August 2002; accepted 25 February 2003)

Abstract
The primary role of grazing animals in grassland biodiversity management is maintenance and enhancement of sward structural heterogeneity, and thus botanical and faunal diversity, by selective defoliation due to dietary choices, treading, nutrient cycling and propagule dispersal. Most research on dietary choices uses model systems that require considerable extrapolation to more complex communities. Grazing animals' diets are constrained by temporal and spatial changes in sward structure, plant defence mechanisms, herbage availability, plant phenology and animal physiological state. Potentially, these could be exploited to manipulate choice in diverse communities. Dietary choice differs between animal species, driven by factors such as body size, digestive physiology and dental anatomy. There is anecdotal evidence for breed differences but little experimentation, with genetic effects often confounded with background experience. There is information about landscape-scale breed and background effects but little about parameters such as bite and feeding station areas that allow reconstruction of the development of small-scale sward patchiness. An experiment at five European sites is examining breed effects on grazing behaviour, structural, floral and faunal diversity, animal production and economic impacts. In another project, calves are being reared by their own mothers or by cows of another breed allowing genetic effects on grazing behaviour to be separated from effects of early experience. `Designer animals' may be needed to deliver desired grazing behaviour and biodiversity outcomes, either by breeding or by the use of training and previous experience to manipulate choices. Application of research results requires consideration of conservation goals, whether at landscape, habitat, plant community or plant species level. There is a need to replace stocking rate prescriptions with sward-based methods and to integrate biodiversity goals into intensive systems. Major gaps in our knowledge of grazing behaviour and its impact on biodiversity remain, necessitating greater integration of plant ecophysiology, plant community ecology and animal behavioural ecology research.

Résumé
Pâturage et gestion des prairies pour davantage de biodiversité. Le rôle majeur des animaux au pâturage dans la conservation de la biodiversité des prairies permanentes est de maintenir et de développer l'hétérogénéité du couvert végétal par la défoliation sélective, selon les choix alimentaires, par le piétinement, le recyclage des éléments nutritifs et la dispersion des graines. Ainsi le pâturage favorise la diversité floristique de la prairie et la diversité faunistique associée. La plupart des recherches sur les choix alimentaires utilisent des situations modèles qui exigent des extrapolations considérables pour des communautés végétales plus complexes. En effet, le régime alimentaire des animaux au pâturage dépend des changements spatio-temporels de la structure du couvert végétal, des mécanismes de défense des plantes, de la disponibilité en herbe, de la phénologie des plantes et de l'état physiologique des animaux. Potentiellement, ces facteurs peuvent être exploités pour orienter les choix alimentaires dans diverses communautés végétales. Les choix alimentaires diffèrent entre les espèces animales, selon des facteurs comme la taille de l'animal, la physiologie de la digestion et l'anatomie dentaire. Des différences entre races ont été mises en évidence sur la base d'une démarche plus empirique qu'expérimentale, les effets génétiques étant souvent confondus avec les effets de l'environnement et de l'expérience alimentaire des animaux. Il existe également des données sur l'effet de la race et du milieu dans lequel évolue l'animal à l'échelle large du paysage, mais peu au sujet de paramètres tels que la surface des bouchées et des stations alimentaires qui permettent la restauration de l'hétérogénéité du pâturage à une échelle plus petite. Un essai conduit actuellement sur cinq sites européens a pour but d'étudier l'influence de la race sur le comportement au pâturage, la diversité de la structure et de la flore de la prairie ainsi que celle de la faune associée, la production animale et l'impact économique. Dans une autre étude, des veaux sont élevés soit par leur mère soit par des vaches d'une autre race afin de séparer sur le comportement au pâturage les effets liés aux facteurs génétiques de ceux liés à l'apprentissage dans le jeune âge. En orientant les choix alimentaires des animaux, par la sélection génétique ou bien par l'expérience dans le jeune âge et l'apprentissage, on pourrait utiliser des animaux `modèles' pour favoriser des comportements de pâturage désirés, et par voie de conséquence la biodiversité de la prairie. La mise en application des résultats de la recherche doit prendre en compte les objectifs de conservation des espaces pastoraux aussi bien à l'échelle du paysage, que de l'habitat, de la communauté ou de l'espèce végétale. Il devient alors fondamental de remplacer les méthodes traditionnelles de conduite du pâturage, faisant appel à la notion de chargement, par des méthodes basées sur l'état du couvert végétal, et aussi d'intégrer des objectifs de biodiversité dans les systèmes d'élevage intensif. De nombreuses lacunes dans notre connaissance du comportement de pâturage et de son impact sur la biodiversité demeurent. Il est nécessaire de mieux intégrer les recherches menées en écophysiologie des plantes, en écologie des communautés végétales et écologie comportementale des animaux.

Key words: grazing / biodiversity / pasture management / dietary choices / animal type

Mots clés : pâturage / biodiversité / conduite de la prairie / choix alimentaires / type d'animal

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