蔡玉生, 龔粵寧, 盧學(xué)理, 肖治術(shù), 王新財(cái)

1. 廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局, 乳源 512727 2. 廣東省昆蟲(chóng)研究所, 廣州 510260 3. 中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所, 北京 510260

南嶺森林哺乳動(dòng)物多樣性的紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)

蔡玉生1, 龔粵寧1, 盧學(xué)理2,*, 肖治術(shù)3, 王新財(cái)2

1. 廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局, 乳源 512727 2. 廣東省昆蟲(chóng)研究所, 廣州 510260 3. 中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所, 北京 510260

蔡玉生, 龔粵寧, 盧學(xué)理, 等. 南嶺森林哺乳動(dòng)物多樣性的紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)[J]. 生態(tài)科學(xué), 2016, 35(2): 57-61.

CAI Yusheng, GONG Yuening, LU Xueli, et al. Camera trap survey of mammal diversity in Nanling Forests[J]. Ecological Science, 2016, 35(2): 57-61.

從2012年11月至2015年1月, 利用紅外相機(jī)對(duì)廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)野生動(dòng)物進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。經(jīng)鑒定, 紅外相機(jī)拍攝的哺乳動(dòng)物有23 種, 隸屬4目 13科20屬。紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確反映了南嶺保護(hù)區(qū)哺乳動(dòng)物多樣性和區(qū)系的基本特征, 并能記錄到珍稀哺乳動(dòng)物的代表種類(lèi)。這表明紅外相機(jī)技術(shù)可以作為哺乳動(dòng)物多樣性監(jiān)測(cè)的主要方法。建議建立紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范, 開(kāi)展哺乳動(dòng)物多樣性長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

南嶺; 哺乳動(dòng)物; 紅外相機(jī); 物種多樣性

1 前言

哺乳動(dòng)物物種多樣性是生物多樣性監(jiān)測(cè)與保護(hù)管理評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。長(zhǎng)期以來(lái), 由于哺乳動(dòng)物大都活動(dòng)隱秘、生存環(huán)境復(fù)雜多樣、瀕危或滅絕比例高等原因, 其物種多樣性監(jiān)測(cè)面臨較大困難。近 20年來(lái), 紅外相機(jī)技術(shù)日益成熟, 能夠在野外持續(xù)、自動(dòng)獲取動(dòng)物圖像數(shù)據(jù), 已成為哺乳動(dòng)物多樣性監(jiān)測(cè)的有力工具[1–3]。

目前, 國(guó)內(nèi)外已經(jīng)建立起若干經(jīng)過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò), 為哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)的物種多樣性現(xiàn)狀評(píng)估與動(dòng)態(tài)分析提供了豐富的數(shù)據(jù)和信息[3–5]。在國(guó)內(nèi), 大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道了紅外相機(jī)拍攝的物種及其拍照次數(shù)或拍攝率[6–8]。一些研究將基于紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)的動(dòng)物多樣性數(shù)據(jù)與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境特征、人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度和保護(hù)管理狀況等結(jié)合分析, 探討了影響動(dòng)物多樣性的潛在因素[9,10]。還有一些研究運(yùn)用物種累積曲線(xiàn)探討了紅外相機(jī)的抽樣效果和監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng), 從方法上為動(dòng)物多樣性的紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)提供了重要依據(jù)[11,12]。不過(guò), 紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能否準(zhǔn)確反映當(dāng)?shù)貏?dòng)物多樣性整體特征？紅外相機(jī)技術(shù)只是動(dòng)物多樣性調(diào)查的補(bǔ)充手段, 還是可以作為傳統(tǒng)調(diào)查的替代方法？這些問(wèn)題值得進(jìn)一步探討。極少有報(bào)道分析基于紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)的動(dòng)物多樣性與當(dāng)?shù)匾阎獎(jiǎng)游锒鄻有灾g的關(guān)系。本文根據(jù)哺乳動(dòng)物的紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果, 結(jié)合歷史文獻(xiàn)資料, 對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了初步探討, 以期深入認(rèn)識(shí)紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)在動(dòng)物多樣性評(píng)估中的地位或作用。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)域概況

廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)建立于1994年, 地處南嶺山地中段東經(jīng)112°30′—113°04′, 北緯24°37′—24°57′之間, 面積58 368.4 hm2, 主要保護(hù)對(duì)象是亞熱帶常綠闊葉林和珍稀瀕危野生動(dòng)植物及其棲息地。根據(jù)廣東南嶺國(guó)家極自然保護(hù)區(qū)管理局提供的生物多樣性最新統(tǒng)計(jì)資料(www.gdnl.org/ quwuguanli/jibenqingkuang/2015-05-17/91.html), 該保護(hù)區(qū)有野生高等植物287科1262屬3889種; 有脊椎動(dòng)物555種, 隸屬31目100科339屬, 其中, 有獸類(lèi)98種, 鳥(niǎo)類(lèi)261種, 爬行類(lèi)94種, 兩棲類(lèi)44 種, 硬骨魚(yú)類(lèi)58種。

2.2 紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)方法

從2012年11月至2015年1月, 利用60臺(tái)紅外相機(jī)(獵科Ltl5210)監(jiān)測(cè)廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的哺乳動(dòng)物(圖1)。布設(shè)的紅外相機(jī)基本涵蓋了南嶺保護(hù)區(qū)內(nèi)不同生境類(lèi)型、海撥范圍、坡向、坡度和坡位等。紅外相機(jī)之間的水平間距大于200 m。紅外相機(jī)多固定于樹(shù)干上, 離地面約50—80 cm, 鏡頭與地面大致平行, 所感應(yīng)并拍攝到的動(dòng)物均為在地面移動(dòng)或活動(dòng)的個(gè)體。紅外相機(jī)各項(xiàng)功能指標(biāo)統(tǒng)一設(shè)置, 包括閃光日期、拍攝模式(拍照 +錄像)、拍攝間隔(1 s)等。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中, 及時(shí)檢查與更新紅外相機(jī)的 SD卡和電池, 保證監(jiān)測(cè)的連續(xù)性。本文中的紅外相機(jī)拍攝比例(%)是紅外相機(jī)拍攝到的某個(gè)目級(jí)分類(lèi)單元的種數(shù)占保護(hù)區(qū)該目種數(shù)的百分比。

2.3 數(shù)據(jù)處理

圖1 廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)布設(shè)位點(diǎn)示意圖Fig. 1 Locality map of camera traps laid in Guangdong Nanling National Nature Reserve

專(zhuān)業(yè)人員逐張瀏覽紅外相機(jī)拍攝的所有相片,提取哺乳動(dòng)物相片, 并記錄所拍照片的日期和種類(lèi)等數(shù)據(jù)。哺乳動(dòng)物分類(lèi)參考《中國(guó)獸類(lèi)野外手冊(cè)》[13], 分布型參考《中國(guó)動(dòng)物地理》[14]。相關(guān)性分析采用 Pearson相關(guān)性系數(shù)(r), 顯著性水平(雙尾檢驗(yàn))設(shè)為:α= 0.05。統(tǒng)計(jì)軟件為IBM SPSS 20。

3 結(jié)果

經(jīng)鑒定, 廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)拍攝的哺乳動(dòng)物有 23 種, 隸屬 4目 13科 20 屬(表1)。從目級(jí)分類(lèi)單元來(lái)看, 紅外相機(jī)拍攝種數(shù)與保護(hù)區(qū)種數(shù)(除翼手目以外)顯著正相關(guān)(r= 0.93,n= 8,P＜ 0.05), 即保護(hù)區(qū)種數(shù)越多的目, 紅外相機(jī)拍到該目的種數(shù)也越多。具體而言, 紅外相機(jī)拍到食肉目(CARNIVORA)種數(shù)最多, 達(dá)9種; 其次是嚙齒目(RODENTIA)和偶蹄目(ARTIODACTYLA), 分別有7種和6 種; 拍到靈長(zhǎng)目(PRIMATES) 1 種。本次調(diào)查未拍到飛行性的翼手目和種數(shù)較少的鼩形目(SORICOMORPHA)、猬形目(ERINACEOMORPHA)、鱗甲目(PHOLIDOTA)、兔形目(LAGOMORPHA)物種。從拍攝比例來(lái)看, 偶蹄目最高, 達(dá)60.00%; 其次是食肉目、靈長(zhǎng)目和嚙齒目, 分別為37.50%、33.33% 和30.43%(表2)。

表1 廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)拍攝的哺乳動(dòng)物名錄Tab. 1 The list of mammals captured by camera traps in Nanling National Nature Reserve, Guangdong

為期 2年的紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明, 廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)哺乳動(dòng)物在不同季節(jié)的物種數(shù)和物種組成變化不大(表1)。紅外相機(jī)在春、夏和冬季拍到的物種數(shù)均為19種, 在秋季拍到20種。

在動(dòng)物地理區(qū)劃上, 廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于東洋界、華中區(qū)、東部丘陵平原亞區(qū)。從分布型來(lái)看, 紅外相機(jī)拍攝的哺乳動(dòng)物以東洋型和南中國(guó)型種類(lèi)為主, 分別有12種和6種; 還有古北型3種和季風(fēng)型 1種。由于本研究將紅外相機(jī)拍攝的鼠科動(dòng)物歸為1種, 故分布型不能確定。

在紅外相機(jī)拍攝的這些物種中, 藏酋猴(Macaca thibetana)、斑靈貍(Prionodon pardicolor)、黑熊(Ursus thibetanus)、水鹿(Rusa unicolor)和鬣羚(Capricornis milneedwardsii)為國(guó)家II級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物, 涵蓋了南嶺保護(hù)區(qū)靈長(zhǎng)目、食肉目和偶蹄目 3大哺乳動(dòng)物類(lèi)群(表1)。

4 討論

本研究結(jié)果顯示, 哺乳動(dòng)物種類(lèi)越豐富的目級(jí)分類(lèi)單元, 紅外相機(jī)拍攝的哺乳動(dòng)物多樣性越高。廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的哺乳動(dòng)物隸屬9個(gè)目級(jí)分類(lèi)單元, 其中食肉目的種類(lèi)最多(24種), 而紅外相機(jī)拍攝的食肉目物種也最為豐富(9種); 猬形目、鱗甲目和兔形目種類(lèi)最少(各1種), 均未有紅外相機(jī)拍攝記錄。應(yīng)該說(shuō)明的是, 本次紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)主要針對(duì)地面活動(dòng)的哺乳動(dòng)物, 營(yíng)洞穴生活和飛翔活動(dòng)的翼手目未列入監(jiān)測(cè)對(duì)象, 故無(wú)紅外相機(jī)拍攝記錄。另外, 南嶺保護(hù)區(qū)嚙齒目種類(lèi)相當(dāng)豐富(21種),但其中鼠科動(dòng)物個(gè)體小, 多在夜間活動(dòng), 很難根據(jù)紅外相機(jī)照片進(jìn)行物種鑒定, 在分析時(shí)所有鼠科動(dòng)物均視為 1種, 這樣, 本次紅外相機(jī)拍攝的嚙齒目物種多樣性可能被低估。據(jù)統(tǒng)計(jì), 不同季節(jié)紅外相機(jī)拍攝的哺乳動(dòng)物多樣性相對(duì)穩(wěn)定, 這可能是由于南嶺保護(hù)區(qū)地處中亞熱帶和南亞熱帶的交界地帶,氣候溫暖, 紅外相機(jī)拍攝的哺乳動(dòng)物極少冬眠?？傮w而言, 紅外相機(jī)拍攝的哺乳動(dòng)物多樣性與“庫(kù)存物種多樣性”密切相關(guān)。

從區(qū)系特征來(lái)看, 根據(jù)張榮祖提出的動(dòng)物地理區(qū)劃[14], 南嶺保護(hù)區(qū)處在華中區(qū)和華南區(qū)的交界地帶, 被劃屬東洋界/華中區(qū)/東部丘陵平原亞區(qū)。在紅外相機(jī)拍攝的哺乳動(dòng)物中, 東洋型種類(lèi)最多(12種),其次為南中國(guó)型(6種)和古北型(3種)。這與南嶺保護(hù)區(qū)哺乳動(dòng)物區(qū)系基本特征一致, 反映了熱帶亞熱帶成分占優(yōu)勢(shì)、南北方動(dòng)物交錯(cuò)滲透的過(guò)渡性地帶特征[15]。

紅外相機(jī)拍攝的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)哺乳動(dòng)物有藏酋猴、斑靈貍、黑熊、水鹿和鬣羚, 基本代表了南嶺保護(hù)區(qū)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)哺乳動(dòng)物所屬的靈長(zhǎng)目、食肉目和偶蹄目 3大類(lèi)群。據(jù)歷史記錄[16], 南嶺保護(hù)區(qū)分布有穿山甲, 屬鱗甲目, 是國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)物種。保護(hù)區(qū)工作人員反映, 曾于2009年秋在乳陽(yáng)管理處九公里一帶遇見(jiàn)穿山甲實(shí)體(個(gè)人交流)。目前, 廣東省穿山甲數(shù)量稀少, 已經(jīng)極其罕見(jiàn)[17]。本次紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)沒(méi)有拍攝到穿山甲, 支持上述研究結(jié)果。

表2 廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)拍攝哺乳動(dòng)物的物種組成及比例Tab. 2 Species composition and proportion of mammal orders captured by camera traps in Nanling National Nature Reserve, Guangdong

5 結(jié)論

紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確反映了南嶺保護(hù)區(qū)哺乳動(dòng)物多樣性和區(qū)系的基本特征, 并能記錄到珍稀哺乳動(dòng)物的主要代表種類(lèi)?？梢?jiàn), 紅外相機(jī)技術(shù)可以作為哺乳動(dòng)物多樣性監(jiān)測(cè)的主要方法。建議在國(guó)家和省級(jí)區(qū)域等不同空間尺度, 以自然保護(hù)區(qū)為主體,建立紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范, 開(kāi)展哺乳動(dòng)物多樣性長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè), 促進(jìn)生物多樣性定量化、可視化和自動(dòng)化評(píng)估、保護(hù)和管理。

致謝：本研究得到了廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局、中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所、廣東省昆蟲(chóng)研究所、乳陽(yáng)林業(yè)局、天井山林場(chǎng)、秤架林場(chǎng)等單位的大力支持; 野外調(diào)查得到了蔡茍、陳華燦、陳金明、陳贊森、陳振明、陳志明、鄧泊、鄧見(jiàn)歡、鄧明發(fā)、鄧友保、馮廣明、高愛(ài)國(guó)、高華業(yè)、何達(dá)、何嘉、胡明鋒、黃成輝、黃春華、黃東強(qiáng)、黃國(guó)雄、黃力生、黃清強(qiáng)、黃揚(yáng)聰、黃永發(fā)、孔祥楠、雷庚日、黎少斌、李超榮、李志輝、廖芳均、劉永華、劉志發(fā)、劉宗君、龐玉貴、彭華貴、丘國(guó)昌、譚偉東、王國(guó)軍、王槐文、王建軍、文建美、伍國(guó)儀、謝國(guó)光、謝勇、楊昌騰、楊偉華、游章平、張昌發(fā)、張陳陶、張偉林、張亞堅(jiān)、朱國(guó)平和朱昭陽(yáng)等人的幫助, 在此一并致謝！

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Camera trap survey of mammal diversity in Nanling Forests

CAI Yusheng1, GONG Yuening1, LU Xueli2,*, XIAO Zhishu3, WANG Xincai2
1.Guangdong Nanling National Nature Reserve,Ruyuan512727,China2.Guangdong Institute of Entomology,Guangzhou510260,China3.Institute of Zoology,Chinese Academy of Sciences, Beijing100101,China

From November 2012 to January 2015, camera trap survey of mammal diversity was carried out in Guangdong Nanling National Nature Reserve. Twenty-three mammal species belonging to 20 genera of 13 families of 4 orders were identified. The results could accurately reflect the known features of mammal diversity and fauna, and record the representative species of rare and perilled mammals in the reserve. The survey technology based on camera trap could be regarded as the primary method monitoring the mammal diversity. To carry out long-term survey of mammal diversity, the establishment of camera trap survey standards or norms was proposed.

Nanling; mammal; camera trap; species diversity

10.14108/j.cnki.1008-8873.2016.02.009

S958.1

A

1008-8873(2016)02-057-05

2015-07-22;

2015-08-24

廣東南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)補(bǔ)助資金“動(dòng)物本底調(diào)查”項(xiàng)目(RYCG12-14); 中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所南嶺野生動(dòng)物紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

蔡玉生(1961—), 男, 廣東河源人, 主要從事自然保護(hù)區(qū)管理研究

*通信作者:盧學(xué)理(1975—), 男, 湖南桃江人, 博士, 助理研究員, 主要從事保護(hù)生物學(xué)研究, E-mail: luxueli75@foxmail.com