王珮瑾,黃凱,方浩存,袁旭東,李佳琦,萬雅瓊,夏萬才,周洪艷,費漢欖,黎大勇*
(1.西華師范大學(xué)西南野生動植物資源保護(hù)教育部重點實驗室,四川南充637009;2.西華師范大學(xué)珍稀動植物研究所,四川南充637009;3.重慶金佛山國家級自然保護(hù)區(qū),重慶408400;4.生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所,南京210042)
野生動物在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著舉足輕重的角色,是生物多樣性保護(hù)和管理的重要指標(biāo)之一(Morrison.,2007;Liu.,2013;肖治術(shù)等,2017)。野生動物資源調(diào)查既是自然保護(hù)區(qū)正常開展監(jiān)測、保護(hù)和管理等工作的基礎(chǔ)(張德丞等,2020),也是生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵(呂一河等,2001;肖治術(shù)等,2014;Burton.,2015)。野生動物傳統(tǒng)資源調(diào)查方法主要有樣線法、足跡鑒別法以及糞堆計數(shù)法等(Bennett.,1940;馮利民等,2013),但存在一些物種難以被發(fā)現(xiàn)、對動物的棲息地干擾較大、受環(huán)境限制、記錄的數(shù)據(jù)較主觀等問題(Li.,2010;武鵬峰等,2012)。近年來,紅外相機技術(shù)發(fā)展逐漸成熟(Rowcliffe & Carbone,2008;馬堆芳等,2021),受地形、氣候影響小,對野生動物干擾小(Olson.,2012;蔡瓊等,2016;王董等,2016),即使相對隱秘的動物也可被捕捉到影像,監(jiān)測數(shù)據(jù)相對準(zhǔn)確(Karanth & Nichols,1998;O’Brien.,2003;Solberg.,2006;肖治術(shù)等,2017)。因此,紅外相機野外監(jiān)測技術(shù)逐漸被認(rèn)可,也被廣泛投入到野外獸類及鳥類調(diào)查、監(jiān)測和保護(hù)管理工作中(O’Connell.,2011;Burton.,2015),成為野生動物調(diào)查的重要手段(房以好等,2018)。
重慶金佛山國家級自然保護(hù)區(qū)生物多樣性豐富(張軍等,2016),區(qū)內(nèi)獸類8目24科69種(劉正宇,2010),鳥類 10目33科115種(曹長雷等,2009;趙貴軍等,2020)。保護(hù)區(qū)的以往野生動物資源調(diào)查主要采取樣線法、訪談法及文獻(xiàn)查閱法,得到的鳥獸資源數(shù)據(jù)相對陳舊且缺乏直接依據(jù)(Solberg.,2006)。隨著近年來保護(hù)區(qū)的旅游開發(fā),頻繁的人類活動對野生動物的棲息地造成了極大影響(王靜等,2020)。因此,有必要對保護(hù)區(qū)內(nèi)野生動物的現(xiàn)狀進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的調(diào)查。2016年12月—2017年12月,利用公里網(wǎng)格法在保護(hù)區(qū)內(nèi)及周邊布設(shè)60臺紅外相機對獸類及地棲鳥類多樣性進(jìn)行監(jiān)測,以期進(jìn)一步了解掌握保護(hù)區(qū)獸類和鳥類的種類、相對多度、分布等情況,為保護(hù)區(qū)的保護(hù)管理工作提供更豐富的基礎(chǔ)資料和方向。
重慶金佛山國家級自然保護(hù)區(qū)東鄰武隆,西接萬盛,北靠南川,總面積4 185 km,位于長江南邊,烏江西部,坐落于大婁山脈東北方碧峭奇峰,其中包括柏枝山、箐壩山、金佛山(戴亞南,2002),同時擁有四川盆地與云貴高原的特點,為典型的石灰?guī)r喀斯特地貌(彭建軍等,1996;韓宗先,2010)。由于特殊的地形特征,保護(hù)區(qū)內(nèi)構(gòu)成低山峽谷及中山臺地兩大地貌類型:金佛山山勢起伏大,多常流瀑布,為野生動植物創(chuàng)造了有利的生長環(huán)境,鳥獸資源豐富(彭建軍等,1996;趙貴軍等,2020)。保護(hù)區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,全年溫和多雨,冬季微寒、夏季溫暖,年均氣溫8.3 ℃,相對濕度90%(韓宗先等,2010)。
保護(hù)區(qū)成立于1979年,1997年更名為重慶市金佛山自然保護(hù)區(qū),2000年4月升級為國家級自然保護(hù)區(qū)(宋志強,2000)。保護(hù)區(qū)內(nèi)生物多樣性是重慶市內(nèi)較豐富的地區(qū)。根據(jù)文獻(xiàn)記錄,保護(hù)區(qū)分布有國家一級、二級重點保護(hù)野生動物84種(韓宗先等,2010;張軍等,2016)。
2016年12月,在保護(hù)區(qū)的核心區(qū)、實驗區(qū)、緩沖區(qū)以及保護(hù)區(qū)周邊根據(jù)不同海拔、植被類型確定人為干擾小,適合野生動物覓食、活動和棲息的 3個樣地,面積約為20 km。按照公里網(wǎng)格法(Li.,2010;李佳琦等,2018)在樣地內(nèi)布設(shè)紅外相機位點,每個樣地設(shè)置 20個 1 km×1 km的網(wǎng)格,在每個網(wǎng)格內(nèi)選取合適位置布設(shè)1臺紅外相機,共布設(shè)60臺紅外相機(圖1)。布設(shè)的紅外相機盡量保持連續(xù)且相鄰 2臺相機之間至少間隔500 m(彭建軍等,1996;方浩存,2019)。紅外相機布設(shè)應(yīng)充分考慮動物的活動痕跡和距地面高度,統(tǒng)一設(shè)為照片模式、3張連拍、時間為24 h制,記錄每個相機位點的經(jīng)緯度、海拔和其他生境信息(肖治術(shù)等,2017)。
圖1 重慶金佛山國家級自然保護(hù)區(qū)紅外相機位點
2016年12月—2017年12月,每2個月對相機進(jìn)行檢查、更換電池及儲存卡,并收集數(shù)據(jù)。每次收集的原始數(shù)據(jù)按照相機位點進(jìn)行備份儲存。
通過BioPhoto分析照片的相關(guān)數(shù)據(jù)并鑒定物種。獸類鑒定及分類主要參考《中國獸類野外手冊》(Smith,解焱,2009)和《中國哺乳動物多樣性(第2版)》(蔣志剛等,2017),鳥類物種鑒定與分類主要參考《中國鳥類野外手冊》(約翰·馬敬能等,2000)和《中國鳥類分類與分布名錄(第三版)》(鄭光美,2017)。物種的瀕危等級主要參照世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄(http://www.incnredlist.org/)和《中國脊椎動物紅色名錄》(蔣志剛等,2016)。
對鑒定完成的表格進(jìn)行審核后導(dǎo)入Excel進(jìn)行分析處理(O’Brien.,2003)。
統(tǒng)計各物種30 min內(nèi)在同一相機位點出現(xiàn)所拍攝到的獨立有效照片(O’Brien.,2003)。網(wǎng)格率主要用于初步估計各物種的活動范圍,即某一物種被拍攝到的紅外相機數(shù)占全部紅外相機的百分比(李佳琦等,2018)。物種相對多度指數(shù)(relative abundance index,RAI)指在保護(hù)區(qū)每 100個相機工作日所獲取某一物種在所有相機工作日的獨立有效照片數(shù)(O’Brien.,2003):RAI=/×100,式中,表示動物的獨立有效照片數(shù),代表總相機工作日(O’Connell.,2011)。計算物種月相對多度指數(shù)(monthly relative abundance index,MRAI)獲得保護(hù)區(qū)內(nèi)RAI較高的物種;根據(jù)這些指數(shù)分析出現(xiàn)頻率較高的物種的年活動規(guī)律(楊嬋等,2020):MRAI=/×100,式中,代表第月(=1,…,12)動物出現(xiàn)的獨立有效照片數(shù),代表第月總相機工作日(賈曉東等,2014;于桂清等,2018)。
本次監(jiān)測過程中,紅外相機累計工作11 892日,共獲得全部有效照片15 079張。共監(jiān)測到獸類4目10科15種(表1),鳥類4目8科19種(表1)。
表1 紅外相機監(jiān)測重慶金佛山國家級自然保護(hù)區(qū)鳥獸名錄
監(jiān)測過程中,僅有1臺紅外相機位點拍攝到黑葉猴,2臺拍攝到林麝,1臺拍攝到斑林貍。
拍攝率較高的獸類分別是小麂和獼猴,鳥類則是紅腹角雉和紅腹錦雞,分別呈現(xiàn)出不同的峰谷形態(tài)。獸類中小麂的RAI最高,其次是獼猴;鳥類中紅腹角雉RAI最高,其次是紅腹錦雞,故對這4種物種進(jìn)行分析。
小麂的RAI峰值出現(xiàn)在5月和7月,7月達(dá)到了全年活動的峰值,之后呈下降趨勢,即小麂在春夏季的活動強度明顯高于秋冬季。主要有兩大原因:1)春夏季雨水充足,植物資源豐富,而秋冬季干燥缺水,食物匱乏;2)春夏季遷徙至高海拔地區(qū),人為干擾較小;而秋冬季活動在低海拔地區(qū),當(dāng)?shù)赝谒?、放牧等干擾活動影響活動強度(楊嬋等,2020)。
獼猴在4—7月的RAI差異小,但在 11月出現(xiàn)峰值,推測與其生活習(xí)性相關(guān),獼猴喜食樹葉及果實,尤其是果實(丁振芳等,2020),故秋季活動強度最大,冬季食物逐漸減少后,活動強度逐漸降低。
紅腹角雉的RAI在4月出現(xiàn)峰值,紅腹錦雞出現(xiàn)在5月,因4—6月紅腹角雉及紅腹錦雞均進(jìn)入求偶繁殖期(張波等,2020)。
雖然這幾個物種RAI的峰谷形態(tài)不盡相同,但總體上均為春夏季較高??梢姡Wo(hù)區(qū)內(nèi)野生動物活動的RAI隨季節(jié)發(fā)生相應(yīng)變化,且與其生活習(xí)性密切相關(guān)。
本次紅外相機監(jiān)測共拍攝到15種獸類,其中食肉目Carnivora 6種、靈長目Primates 2種、偶蹄目Artiodactyla 4種、嚙齒目Rodentia 3種;鳥類共監(jiān)測到19種,其中雞形目Galliformes 3種、鴿形目Columbiformes 2種、啄木鳥目Piciformes 1種、雀形目Passeriformes 13種。
國家一級重點保護(hù)野生動物2種:黑葉猴、林麝,國家二級重點保護(hù)野生動物13種:獸類為斑林貍、豹貓、黃喉貂、毛冠鹿、獼猴;鳥類為紅腹錦雞、紅腹角雉、紅翅綠鳩、畫眉、紅尾噪鹛、眼紋噪鹛、棕噪鹛、紅嘴相思鳥,占物種總數(shù)的44.1%;被紅色名錄評估為極危(CR)的1種,瀕危(EN)的1種,易危(VU)的4種,近危(NT)的8種,占41.2%(表1)。
本次研究通過紅外相機對重慶金佛山國家級自然保護(hù)區(qū)鳥獸多樣性進(jìn)行調(diào)查和分析,獲得了保護(hù)區(qū)內(nèi)鳥獸分布情況。本次監(jiān)測到物種(除去不能識別的)34種,與以往研究(韓宗先等,2010;張軍等,2016)相比,種類偏少;34種鳥獸中中國特有種4種,國家一級重點保護(hù)野生動物2種,國家二級重點保護(hù)野生動物13種。極危(CR)、瀕危(EN)、易危(VU)、近危(NT)共14種。保護(hù)區(qū)內(nèi)物種較豐富,紅外相機監(jiān)測結(jié)果具有代表性,可作為保護(hù)區(qū)基礎(chǔ)資料。
圖2 重慶金佛山國家級自然保護(hù)區(qū)幾種主要鳥獸的年活動規(guī)律
保護(hù)區(qū)內(nèi)獸類的區(qū)系主要為東洋界、古北界及廣布種(韓宗先等,2010;張軍等,2016)。本次監(jiān)測到了東洋界及古北界物種,東洋界物種占絕對優(yōu)勢,這與以往的研究結(jié)果基本一致。
黑葉猴主要分布于保護(hù)區(qū)東北側(cè)的峽谷地帶(黃飄逸等,2018),監(jiān)測過程中,僅有1臺位于保護(hù)區(qū)東北側(cè)的紅外相機拍攝到了黑葉猴。有2臺拍攝到林麝,1臺拍攝到斑林貍,這可能與紅外相機布設(shè)數(shù)量較少有關(guān)。
偶蹄類如林麝(彭杰等,2018;王霞等,2020)、靈長類如黑葉猴等的分布區(qū)域不同,保護(hù)區(qū)管理部門可以針對珍稀野生動物不同的分布區(qū)域,進(jìn)行重點保護(hù)管理,使保護(hù)成效達(dá)到最好(馬堆芳等,2021)。另外,由于近幾年人為干擾嚴(yán)重,旅游業(yè)的發(fā)展等造成棲息地破碎化,保護(hù)區(qū)可以修建生物廊道,將破碎的棲息地連接起來,將保護(hù)范圍擴大到保護(hù)區(qū)周邊地區(qū),為野生動物的擴散和繁衍提供足夠的空間(王靜等,2020)。
研究期間獲取的紅外相機數(shù)據(jù)較多,但拍攝到的國家重點保護(hù)野生動物相對偏少,主要可能受保護(hù)區(qū)地形復(fù)雜、海拔落差較大、布設(shè)相機數(shù)量較少、布設(shè)范圍較小等的影響(Zhang.,2018)。即使紅外相機技術(shù)有諸多優(yōu)點(李晟等,2014),但不足之處也顯而易見(Karanth & Nichols,1998),最大的便是很難獲得小型獸類的清晰照片(馬堆芳等,2021),如部分嚙齒類體型較小,并且只在夜間行動,動作迅速,導(dǎo)致紅外相機無法有效聚焦,往往得到比較模糊的照片,難以識別鑒定;紅外相機多布設(shè)在離地面0.5 m左右的樹干上,而翼手目Chiroptera往往采用飛行運動,難以捕捉;大多數(shù)樹棲鳥類也難以捕捉,紅外相機拍攝局限于地棲鳥類以及活動于地面的樹棲鳥類(李晟等,2016;薛茂盛等,2016)。以往資料記錄的大中型獸類,如豹、黑熊等在本次監(jiān)測中均未捕捉到影像。這可能與保護(hù)區(qū)周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人為干擾因素越來越突出,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等導(dǎo)致野生動物棲息地破碎化有關(guān)(劉正宇,2010;王靜等,2020);此外,紅外相機僅布設(shè)在保護(hù)區(qū)中部及東北部,具有明顯局限性。后期的監(jiān)測應(yīng)適當(dāng)擴大調(diào)查面積,向西南方向延伸,并且需要調(diào)整位置不佳、拍攝動物數(shù)量少、類型單一的相機位點;同時,加強當(dāng)?shù)鼐用窦坝慰偷囊吧鷦游锉Wo(hù)意識,限制日游客量以及旅游范圍,將范圍嚴(yán)格控制在保護(hù)區(qū)實驗區(qū)的固定地區(qū),其他區(qū)域嚴(yán)禁進(jìn)入。
總體而言,本次監(jiān)測主要針對保護(hù)區(qū)的鳥獸分布位點、物種組成、RAI及出現(xiàn)頻率較高的4種物種活動節(jié)律等進(jìn)行分析,對保護(hù)區(qū)內(nèi)鳥獸多樣性有了初步了解,比較真實地反映了保護(hù)區(qū)野生動物的基本情況。此次紅外相機調(diào)查監(jiān)測不僅為保護(hù)區(qū)的生物多樣性提供了比較全面的野生動物基礎(chǔ)資料,也為保護(hù)區(qū)內(nèi)的野生動物保護(hù),特別是國家重點保護(hù)動物的種群分布、棲息地狀況、行為模式及科學(xué)管理提供重要依據(jù),為后續(xù)開展更深層次的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ),為制定全市以及全國的生物多樣性保護(hù)的相關(guān)管理措施和政策提供技術(shù)支撐。
感謝重慶金佛山國家級自然保護(hù)區(qū)管理局對野外監(jiān)測工作的大力支持。