華國棟,葉冬梅,王家彬,黃志文,袁倩敏,柯培峰,胡慧建,周智鑫
1.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,廣東廣州 510520;
2.中山市國有森林資源保護(hù)中心,廣東中山 528436;
3.廣東省科學(xué)院動物研究所,廣東省動物保護(hù)與資源利用重點實驗室,廣東省野生動物保護(hù)與利用公共實驗室,廣東廣州510260
生物多樣性編目是開展動物調(diào)查監(jiān)測和研究的重要信息,是生物多樣性的保護(hù)和評估的基礎(chǔ)[1]。近些年來,運用紅外相機開展生物多樣性編目調(diào)查,特別是針對獸類和地棲鳥類物種的調(diào)查日趨成熟[2]。以公里網(wǎng)格為基礎(chǔ)開展紅外相機調(diào)查,結(jié)合傳統(tǒng)的樣線法等調(diào)查監(jiān)測技術(shù),能夠更好的反映目標(biāo)區(qū)域的物種,特別是獸類物種的本底資源信息,準(zhǔn)確掌握其生物多樣性編目數(shù)據(jù)[3],并能為自然保護(hù)地的生物多樣性監(jiān)測與評估標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)提供參考[2]。
該研究以廣東中山香山省級自然保護(hù)區(qū)(以下簡稱保護(hù)區(qū))為目標(biāo)區(qū)域,基于動物監(jiān)測公里網(wǎng)格,綜合采用紅外相機、樣線法等動物調(diào)查監(jiān)測技術(shù),對保護(hù)區(qū)陸生脊椎動物開展編目調(diào)查。該保護(hù)區(qū)始建于2003 年,前身為中山市長江庫區(qū)水源林市級自然保護(hù)區(qū)。在2020 年升級為省級自然保護(hù)區(qū),同時更名為“廣東中山香山省級自然保護(hù)區(qū)”。保護(hù)區(qū)地處五桂山主峰區(qū)域,22°23′5″N~22°30′12″N,113°24′49″E~113°29′19″E,總面積50.18km2。其地帶性植被——南亞熱帶常綠闊葉林是珠三角地區(qū)同類型自然生態(tài)系統(tǒng)的典型代表。該保護(hù)區(qū)成立后注重植被及水源的保護(hù),但因為缺乏動物方面的專業(yè)人才,對保護(hù)區(qū)內(nèi)野生動物資源的情況掌握較少。2015 年開展了陸生野生動物資源的初步調(diào)查。2018 年1 月至2020 年10 月,于保護(hù)區(qū)內(nèi)開展了系統(tǒng)性的動物物種編目調(diào)查,其結(jié)果可為保護(hù)區(qū)乃至中山市的野生動物保護(hù)管理提供重要的本底資料和科學(xué)依據(jù)。
于GIS 系統(tǒng)中使用2km×2km 的網(wǎng)格覆蓋整個保護(hù)區(qū),選取保護(hù)區(qū)面積占比超過50%的網(wǎng)格作為監(jiān)測樣區(qū),計16 個監(jiān)測樣區(qū)(圖1)。
圖1 廣東中山香山省級自然保護(hù)區(qū)監(jiān)測網(wǎng)格、監(jiān)測樣線及紅外相機位置Fig.1 The Map of Monitoring Grids,Line Transects and Camera Traps in Zhongshan Xiangshan Nature Reserve,Guangdong Province
每個監(jiān)測樣區(qū)設(shè)置1 條監(jiān)測樣線和1 臺紅外相機,樣線平均長度2km。
樣線調(diào)查針對兩棲類、爬行類和鳥類開展。調(diào)查中沿預(yù)設(shè)樣線以2km/h~3km/h 的速度行進(jìn),記錄樣帶內(nèi)的動物物種、數(shù)量及GPS 位點等信息。兩棲類和爬行類樣線寬度為30m,鳥類樣帶寬度為60m。鳥類調(diào)查時段為日出后3h 和日落前3h。兩棲類和爬行類調(diào)查時段為上午8:00~11:00,下午15:00~18:00,晚上20:00~23:00。
使用紅外相機開展獸類調(diào)查,同時補充部分地棲鳥類的數(shù)據(jù)。相機布設(shè)高度0.3m~0.8m,與地面平行,設(shè)置全天工作,拍照+視頻模式,照片連拍3張,間隔1s,靈敏度中,每3 個月~6 個月采集1 次數(shù)據(jù),并更換電池和內(nèi)存卡。紅外相機的布設(shè)位點選擇在調(diào)查樣線附近生境適宜的位置,優(yōu)先考慮有動物活動痕跡的地點,兩樣區(qū)間的紅外相機間隔500m以上。記錄相機布設(shè)時間、GPS 位點、生境等信息。若回收紅外相機時發(fā)現(xiàn)紅外相機丟失,則在臨近區(qū)域重新選擇合適位置補充布設(shè)。
收集調(diào)查期間所有的紅外相機影像資料,對有野生動物出現(xiàn)的照片和視頻進(jìn)行物種鑒定和分類。物種鑒定參考《中國鳥類野外手冊》[4]《中國獸類野外手冊[5]》,分類系統(tǒng)參考《中國鳥類分布與分布名錄》[6]和《中國哺乳動物多樣性(第2 版)》[7],動物地理區(qū)劃參考《中國動物地理》[8],保護(hù)級別信息參考IUCN 紅色名錄(https://www.iucnredlist.org/)、《中國脊椎動物紅色名錄》[9],和2021 年更新的《國家重點保護(hù)野生動物名錄》。
若同一種動物被同一臺紅外相機多次拍攝,將30min 內(nèi)的多張照片或視頻記錄為1 次獨立有效拍攝[10]。單臺紅外相機連續(xù)野外工作24h 記為1 個相機工作日。使用Excel 軟件對紅外相機拍攝到的物種信息、記錄網(wǎng)格數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,并計算獸類物種的相對多度指數(shù)(relative abundance index,RAI)[3]。RAI 的計算方法為:(Ti為i 物種出現(xiàn)的獨立拍攝次數(shù),N 為研究區(qū)域總相機工作日)
統(tǒng)計樣線調(diào)查中兩棲類、爬行類和鳥類的物種記錄信息,結(jié)合紅外相機調(diào)查結(jié)果,編制廣東中山香山省級自然保護(hù)區(qū)陸生脊椎動物物種名錄。
2018 年1 月至2020 年10 月間,在研究區(qū)域內(nèi)共開展8 次調(diào)查,時間分別為2018 年1 月、4 月、7月、10 月,2019 年4 月、10 月和2020 年4 月、10 月?;厥占t外相機數(shù)據(jù)7 次,16 個紅外相機位點(附錄1)累計14012 個相機工作日,共獲得384 次有效獨立拍攝,其中獸類6 種338 次,鳥類11 種46 次。
調(diào)查共記錄到陸生野生脊椎動物22 目62 科168 種(附錄2),其中兩棲類1 目5 科16 種,占全省兩棲類75 種的21.33%;爬行類2 目14 科36 種,占全省爬行類156 種的23.08%;鳥類14 目36 科106種,占全省鳥類553 種的19.17%;獸類5 目7 科10種,占全省獸類144 種的6.94%[11]。
記錄到的物種中有國家Ⅰ級重點保護(hù)物種2種,為緬甸蟒(Python bivittatus)和小靈貓(Viverricula indica);國家Ⅱ級重點保護(hù)物種21 種(兩棲類1 種、爬行類3 種、鳥類15 種、獸類2 種),分別為虎紋蛙(Hoplobatrachus chinensis)、烏龜(Mauremys reevesii)、眼鏡王蛇(Ophiophagus hannah)、黑眉錦蛇(Elaphe taeniura)、松雀鷹(Accipiter virgatus)、鳳頭鷹(Accipiter trivirgatus)、黑鳶(Milvus migrans)、普通鵟(Buteo buteo)、蛇雕(Spilornis cheela)、黑翅鳶(Elanus caeruleus)、紅隼(Falco tinnunculus)、褐翅鴉鵑(Centropus sinensis)、小鴉鵑(Centropus bengalensis)、短耳鸮(Asio flammeus)、斑頭鵂鹠(Glaucidium cuculoides)、白胸翡 翠(Halcyon smyrnensis)、仙八色鶇(Pitta nympha)、畫 眉(Garrulax canorus)、黑喉噪鹛(Garrulax chinensis)、獼猴(Macaca mulatta)和豹貓(Prionailurus bengalensis);廣東省重點保護(hù)物種13種,“三有”名錄物種109 種,IUCN 近危(NT)等級以上物種13 種,CITES 附錄物種18 種(表1)。
表1 廣東中山香山省級自然保護(hù)區(qū)各類群列入保護(hù)動物名錄物種數(shù)量Tab.1 Numbers of Protected Species in Zhongshan Xiangshan Nature Reserve,Guangdong Province
綜合樣線及紅外相機獸類調(diào)查結(jié)果顯示,保護(hù)區(qū)內(nèi)共有野生獸類5 目7 科10 種,其中翼手目1 科1 種、靈長目1 科1 種、食肉目3 科4 種、偶蹄目1科1 種、嚙齒目1 科3 種。其中翼手目和嚙齒目僅通過樣線調(diào)查記錄。對紅外相機記錄到的獸類物種進(jìn)行RAI 分析,結(jié)果顯示:保護(hù)區(qū)內(nèi)獸類相對多度最高的是小靈貓(RAI=1.877),其次為果子貍(RAI=0.271)、野豬(RAI=0.107)、豹貓(RAI=0.093)和獼猴(RAI=0.043),鼬獾的相對多度最低(RAI=0.007),僅有1 次有效拍攝。
保護(hù)區(qū)中的小靈貓不僅相對多度上是最高的獸類物種,其分布范圍也最廣,在14 臺紅外相機中有記錄;其次為果子貍,共有10 臺紅外相機記錄到;野豬和豹貓分布范圍稍小,各有6 臺紅外相機記錄;獼猴和鼬獾分布狹窄,僅被1 臺紅外相機記錄。
該研究通過近3 年的連續(xù)監(jiān)測,在保護(hù)區(qū)內(nèi)共記錄到陸生脊椎動物168 種,包括兩棲類16 種、爬行類36 種、鳥類106 種、獸類10 種(附錄2)。保護(hù)區(qū)內(nèi)脊椎動物物種數(shù)占中山市脊椎動物298 種的56.3%,其中列入保護(hù)物種名錄物種133 種,占保護(hù)區(qū)物種數(shù)的79.2%,占中山市列入保護(hù)物種名錄243種的54.7%[12],這表明保護(hù)區(qū)在中山市及珠三角地區(qū)的野生動物保護(hù)方面發(fā)揮了重要的作用。
保護(hù)區(qū)內(nèi)獸類數(shù)量相對較多且分布較廣的2 個物種均為小型食肉類(小靈貓和鼬獾),這一方面符合保護(hù)區(qū)作為城市周邊保護(hù)區(qū),地域面積較小,環(huán)境容納量不足,難以保障大型食肉類動物生存的現(xiàn)狀;另一方面則表明保護(hù)區(qū)內(nèi)具備較為完整的食物鏈資源,有較多的資源,能夠支撐一定數(shù)量的捕食者在此活動。
由于保護(hù)區(qū)成立時間較短,缺乏動物本底資料,該研究工作對保護(hù)區(qū)下一步開展野生動物的保護(hù)和管理,特別是針對性開展城市周邊生境中小型食肉動物的保護(hù)管理,可提供重要的科學(xué)依據(jù)。
眾多的研究結(jié)果均顯示,紅外相機對兩棲類、爬行類和小型樹棲鳥類探查率很低[3,13,14],但這部分動物類群是一個區(qū)域內(nèi)物種編目最重要的組成部分。該研究中紅外相機記錄到的鳥類及獸類合計為17種,僅占全部物種數(shù)的10.1%,這表明在更新的綜合性調(diào)查監(jiān)測技術(shù)研發(fā)推廣之前,樣線法仍然應(yīng)當(dāng)作為物種編目調(diào)查的主要方法。
附錄1 廣東中山香山自然保護(hù)區(qū)紅外相機監(jiān)測位點及監(jiān)測樣線信息Appendix 1 The Locations and Effort Information of Camera Traps and Line Transects in Zhongshan Xiangshan Nature Reserve,Guangdong Province
附錄2 廣東中山香山省級自然保護(hù)區(qū)陸生脊椎動物名錄Appendix 2 Terrestrial Vertebrate Records in Zhongshan Xiangshan Nature Reserve,Guangdong Province
*樣線調(diào)查記錄物種不計算相對多度指數(shù)。
附錄3 廣東中山香山省級自然保護(hù)區(qū)紅外相機獲得的重要物種照片Appendix 3 Photos of Endangered or Protected Animals From Camera Trapping in Zhongshan Xiangshan Nature Reserve,Guangdong Province