陳夢霄, 王曉玲, 穆麗光, 姜秀麗, 胡磊, 烏力吉, 王翠, 孟和達(dá)來, 鮑偉東*
(1.北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京100083; 2. 內(nèi)蒙古賽罕烏拉國家級自然保護(hù)區(qū)管理局,內(nèi)蒙古大板025150;3.四川省西昌市邛海瀘山風(fēng)景名勝區(qū)管理局,四川西昌615000)
動物的行為是為了滿足個體生存、繁殖以及其他生理需求而完成的一系列動作的綜合反映。在行為生態(tài)學(xué)研究中,動物行為周期性重復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象稱為行為節(jié)律,動物行為節(jié)律研究是種群生態(tài)學(xué)中的一個重要內(nèi)容(尚玉昌,2006),它可以反映出動物個體的營養(yǎng)狀態(tài)、社會地位以及生存壓力等狀況,幫助我們了解生態(tài)環(huán)境對動物行為的影響(Childress & Lung,2003;龍帥等,2009),據(jù)此可以分析物種的生存狀況和適應(yīng)對策,制定合理的保護(hù)和監(jiān)管方案。阿爾泰山東部北山羊Caprasibirica以晝行性活動為主,不同季節(jié)的活動節(jié)律存在顯著變化(胡亮等,2015)。秦嶺有蹄類動物活動節(jié)律的季節(jié)性變化存在明顯差異,該研究為當(dāng)?shù)匾吧鷦游锏谋Wo(hù)和管理提供了科學(xué)參考(賈曉東等,2014)。長頸鹿Giraffacamelopardalis等有蹄類的警戒行為在不同性別間存在顯著差異,也會隨著動物自身的生理因素、季節(jié)發(fā)生明顯變化(Cameron & Toit,2005;Michelenaetal.,2006)。
以往對野生動物的監(jiān)測與調(diào)查主要采用樣線法,依據(jù)調(diào)查中所見實(shí)體、足跡、糞便及食跡等確定調(diào)查對象,由于大部分野生動物的活動時間為夜間或晨昏,且活動的地點(diǎn)常有濃密的植被,甚至有地形的限制,為研究者的觀察帶來諸多不便,記錄到的數(shù)據(jù)也不夠全面。紅外自動相機(jī)技術(shù)具備隱蔽、靈活、能夠連續(xù)工作、數(shù)據(jù)記錄完整等特點(diǎn),有助于研究野生動物生態(tài)分布、活動節(jié)律等,近年來在我國的野外調(diào)查中得到了廣泛應(yīng)用(肖治術(shù)等,2014)。該技術(shù)還可用來了解自然保護(hù)區(qū)野生動物的分布模式(Lietal.,2010;湯小明等,2016),以及動物的活動節(jié)律及時間分配等(李明富等,2011;劉雪華等,2018)。
狍Capreoluspygargus是一種廣泛分布于東北亞大陸的中型鹿科Cervidae動物(Nowak,1999),在我國分布于東北、華北、西北、西南等區(qū)域,是國家保護(hù)的有益的,有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究價值的陸生野生動物(蔣志剛,2015)。國內(nèi)較集中地研究了野生狍的生殖生理(胡金元,袁西安,1986)、生態(tài)習(xí)性(李偉,2003)、種群數(shù)量(朱洪強(qiáng),2010)、食物組成(陳耕等,2014;李路云等,2014)、棲息地選擇(張鵬,2015)等,并在黃泥河自然保護(hù)區(qū)、小興安嶺、三江自然保護(hù)區(qū)、涼水自然保護(hù)區(qū)等地進(jìn)行了狍臥息地選擇情況的調(diào)查(滕麗微等,2006;葛志勇等,2012;陳龍等,2017),發(fā)現(xiàn)狍受捕食者、環(huán)境因素、人為干擾等影響,會在不同時期選擇易于感知捕食者威脅、迅速逃跑的開闊地帶或食物豐富的地帶。有關(guān)狍的行為節(jié)律及其季節(jié)變化方面的研究還比較少(胡磊,2013)。本研究選擇內(nèi)蒙古賽罕烏拉國家級自然保護(hù)區(qū)的狍種群作為研究對象,利用紅外相機(jī)技術(shù)獲取調(diào)查區(qū)域內(nèi)狍的影像數(shù)據(jù),分析其活動節(jié)律及影響因素,結(jié)合保護(hù)區(qū)其他資料(張書理等,2007;張邐嘉,2010;陳九屹等,2011),為該區(qū)域內(nèi)有蹄類動物的有效管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
內(nèi)蒙古賽罕烏拉國家級自然保護(hù)區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市巴林右旗北部,地理坐標(biāo)為108°18′~108°35′E、43°59′~44°27′N,總面積10.4萬hm2,地處大興安嶺山脈南段阿爾山支脈山地,是內(nèi)蒙古高原草原向東北大興安嶺森林生態(tài)系統(tǒng)的過渡區(qū)域,為中溫帶半濕潤氣候區(qū),年平均氣溫2 ℃,年平均降水量約400 mm(李桂林等,2005),是華北植物區(qū)系和興安嶺植物區(qū)系交錯的地帶(張書理,2007),同時也是東北區(qū)、華北區(qū)、蒙新區(qū)動物區(qū)系過渡的地帶,野生動物種類豐富,共調(diào)查到野生哺乳動物38種,隸屬于6目14科(張邐嘉,2010),其中,猞猁Lynxlynx、兔猻Otocolobusmanul、中華斑羚Naemorhedusgriseus和東北馬鹿Cervusxanthopygus為國家Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)野生動物(蔣志剛等,2016)。
紅外相機(jī)布放時間為2013年3—12月,32臺Ltl-5210數(shù)碼相機(jī)(廣州獵科)隨機(jī)放置于調(diào)查區(qū)域有野生動物出沒的地方(圖1),并在相機(jī)四周以所選樣地為中心投放營養(yǎng)鹽,記錄前來舔食營養(yǎng)鹽以及路過的野生動物種類和行為(胡磊,2013)。相機(jī)均設(shè)置為觸發(fā)后拍攝1張照片和40~60 s的錄像,以保證物種鑒別的準(zhǔn)確性和行為內(nèi)容的完整性。每隔30 d檢查相機(jī)的電量及功能,及時更換電池和儲存卡,以確保相機(jī)能進(jìn)行24 h連續(xù)拍攝。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓瘎澐炙募荆?—5月為春季,6—8月為夏季,9—10月為秋季,11月至次年2月為冬季。
圖1 內(nèi)蒙古賽罕烏拉國家級自然保護(hù)區(qū)位置及紅外相機(jī)布放位點(diǎn)Fig. 1 Location of the camera trap sites in Inner Mongolia Saihanwula National Nature Reserve
對紅外相機(jī)所拍攝每幅圖像的時間、地點(diǎn)、對象和行為進(jìn)行核查,將圖像中個體的性別、毛色、體型、集群規(guī)模和身體斑紋等特征進(jìn)行對比,以30 min為獨(dú)立事件劃分間隔,避免在同一時間段內(nèi)出現(xiàn)的相同個體被重復(fù)統(tǒng)計(jì),在此基礎(chǔ)上按照所有個體出現(xiàn)的頻次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。以連續(xù)24個1 h間隔來標(biāo)記每天的時間段。根據(jù)圖像記錄的時間,分別統(tǒng)計(jì)狍的活動頻次數(shù)在各季節(jié)的分布情況,計(jì)算各時間內(nèi)的相對活動強(qiáng)度指數(shù)(relative activity index,RAI)=某一時間段內(nèi)拍攝到的活動頻次數(shù)/拍攝到的活動頻次總數(shù)×100%(李明富等,2011)。
在對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時,首先參考行為的定義(尚玉昌,1998)對獲得的影像進(jìn)行分類,主要分析狍的取食、舔鹽、警戒等行為的節(jié)律和所占比例,同時,以相對活動強(qiáng)度指數(shù)分析狍的日活動節(jié)律變化。利用Excel 2003和SPSS 17.0,在分析不同季節(jié)活動節(jié)律和不同行為占比的差異前,使用單樣本 K-S檢驗(yàn)方法(One-sample Kolmogorov-Smirnov test)進(jìn)行數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗(yàn)(α=0.05),然后利用Krushkal-Wallis檢驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
共得到3 439份野生動物有效影視數(shù)據(jù),鑒別出狍個體693只次。經(jīng)單樣本K-S檢驗(yàn),各季節(jié)數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布。利用Krushkal-Wallis 檢驗(yàn)比較分析4個季節(jié)相對活動強(qiáng)度指數(shù),表明狍的日活動強(qiáng)度不存在顯著的季節(jié)差異(χ2=0.425,P=0.935),各季節(jié)均呈現(xiàn)較為明顯的晨昏性活動模式,早晨和傍晚為每日相對活動強(qiáng)度的2個高峰期,但在不同的季節(jié)相對活動強(qiáng)度高峰的出現(xiàn)時間并不完全相同。
3—5月,拍攝到狍活動344次,相對活動強(qiáng)度的高峰期為04∶00和18∶00,低谷出現(xiàn)在13∶00—14∶00。6—8月,拍攝到狍活動74次,相對活動強(qiáng)度的高峰期為06∶00和20∶00,低谷出現(xiàn)在01∶00—03∶00、10∶00—11∶00和13∶00—14∶00。9—10月,拍攝到狍活動81次,出現(xiàn)多個相對活動高峰期(04∶00、09∶00、13∶00、19∶00、21∶00),低谷出現(xiàn)在01∶00、03∶00、14∶00—16∶00和20∶00。11—12月,拍攝到狍活動194次,相對活動強(qiáng)度的高峰期在上午延遲(10∶00),在黃昏提前(16∶00—19∶00),低谷出現(xiàn)在14∶00—15∶00(圖2)。
通過對拍攝到的照片和視頻進(jìn)行分析,狍的行為可以分為取食、舔鹽、警戒、臥息、求偶以及其他(玩耍、舔毛等)。
取食行為共計(jì)273次,占比50%;舔鹽行為共計(jì)46次,占比8.4%;警戒行為共計(jì)186次,占比34%;臥息行為共計(jì)2次,占比0.36%;求偶行為0次。前3種行為在所觀察到的所有行為中占比較大,為主要行為。經(jīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),這3種主要行為在不同季節(jié)的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.116,P=0.99)(圖3)。
圖2 內(nèi)蒙古賽罕烏拉國家級自然保護(hù)區(qū)狍日活動節(jié)律的季節(jié)性變化Fig. 2 Seasonal changes of daily activity rhythm of Capreolus pygargus in Inner Mongolia Saihanwula National Nature Reserve
圖3 不同季節(jié)狍的行為所占比例Fig.3 Percentage of 3 main behaviors of Capreolus pygargus in different seasons
本研究所拍攝到的狍日活動節(jié)律不存在顯著季節(jié)差異,表現(xiàn)出明顯的晨昏活動習(xí)性,春季為狍相對活動強(qiáng)度最高的季節(jié)(344次影像),全天的相對活動強(qiáng)度最高峰出現(xiàn)在黃昏,繼而延續(xù)至夜晚,且活動頻繁的狍多為成年或亞成年個體,具備自我保護(hù)以及在危險狀況下及時逃跑的能力。在夏季,相對活動強(qiáng)度值的2個高峰時段均在早晨和黃昏推遲,黃昏推遲可以解釋為受到夏季天氣較為炎熱的影響,狍選擇一天中相對比較涼爽的時段進(jìn)行活動。但對于清晨出現(xiàn)推遲的現(xiàn)象,單純歸結(jié)為氣溫,顯然不合理,可能存在其他制約因素,如來自捕食者猞猁的脅迫(7次記錄)。以往調(diào)查顯示,猞猁的3種主要獵物為蒙古兔Lepustolai、鼠類和狍(張邐嘉,2010),但這需要結(jié)合對猞猁活動節(jié)律的調(diào)查方能給出明確結(jié)論。秋季的日相對活動強(qiáng)度出現(xiàn)多個小高峰,與本地區(qū)狍的繁殖活動集中于9月一致。冬季的活動高峰變化符合季節(jié)限制(王力軍等,2004),統(tǒng)一向正午靠近。由于在視頻中觀察到人類的活動,也記錄到競爭者東北馬鹿的活動(936次),因此,狍的活動節(jié)律也可能與人為干擾、競爭者生態(tài)位重疊有關(guān)。
參照以往對圈養(yǎng)狍的行為觀察結(jié)果(高立杰等,2013),本研究將狍的行為區(qū)分為取食、舔鹽、警戒、臥息、求偶和其他。警戒行為可以偵察潛在的捕食者,防御捕食者的攻擊,是動物重要的反捕食策略之一(Beauchamp,2015;李忠秋,2016)。通過對取食、舔鹽和警戒行為活動頻次的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)狍的行為比例在不同季節(jié)之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。影像資料顯示,狍機(jī)敏靈活,在取食的同時會分出大量注意力對四周環(huán)境進(jìn)行觀察,甚至在一部分視頻里可以觀察到狍在集群的時候有輪流警戒現(xiàn)象。狍的警戒行為伴隨著取食和舔鹽行為隨時都可能發(fā)生,這一現(xiàn)象間接反映出當(dāng)?shù)蒯笤谏姝h(huán)境中所受到來自捕食者的威脅較為嚴(yán)重(張邐嘉,2010;陳九屹等,2011)。警戒需要花費(fèi)時間,與取食行為存在沖突(Lima & Bednekoff,1999),但在生長與個體存活之間,后者具有更大的進(jìn)化選擇驅(qū)動力。因此,本研究中警戒行為占比受季節(jié)變化影響較小。一些研究結(jié)果顯示,動物的雌雄個體警戒水平存在顯著不同(Childress & Lung,2003;Cameron & Toit,2005),也會隨著季節(jié)改變而發(fā)生變化(Michelenaetal.,2006)。本研究影像資料記錄到集群個體存在輪流警戒現(xiàn)象,但由于亞成年雄狍角型特征不明顯,還存在季節(jié)性脫角,現(xiàn)有影像資料不足以開展類似分析,需要在后續(xù)研究中予以關(guān)注。
內(nèi)蒙古賽罕烏拉國家級自然保護(hù)區(qū)植被豐富,野生動物種類眾多,研究者先后在此地通過紅外相機(jī)技術(shù)對東北馬鹿、狍活動節(jié)律的季節(jié)變化、行為分配以及集群情況進(jìn)行調(diào)查(胡磊,2013;陳琛等,2017),為當(dāng)?shù)赜刑泐悇游镉行Ч芾硖峁┝藬?shù)據(jù)支持。紅外相機(jī)技術(shù)作為一種新型的監(jiān)測野生動物行為的數(shù)據(jù)采集工具,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)調(diào)查方法中無法持續(xù)觀察的不足,對動物影響小、物種鑒定準(zhǔn)確、易于進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的方案設(shè)計(jì)(李明富等,2011;肖治術(shù)等,2014),完善了大部分基于傳統(tǒng)調(diào)查方法的研究方案,該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用將促進(jìn)本區(qū)域野生動物監(jiān)測研究向縱深發(fā)展,從而提升保護(hù)區(qū)的總體科研水平和影響力。