王 冰 李 葉 陳 楠 吳輝龍 王 芳
(1.國(guó)家林業(yè)和草原局產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃院,北京 100010;2.北京山水地景工程咨詢(xún)有限責(zé)任公司,北京 100083;3.莆田老鷹尖省級(jí)自然保護(hù)區(qū)中心,福建 莆田 351100)
生物多樣性監(jiān)測(cè)與保護(hù)管理評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)之一是野生動(dòng)物[1]。紅外觸發(fā)陷阱相機(jī)技術(shù)(Infraredtriggered camera-trapping)對(duì)動(dòng)物判別的準(zhǔn)確性高[2]。近些年逐漸成為常規(guī)的獸類(lèi)和地棲鳥(niǎo)類(lèi)監(jiān)測(cè)調(diào)查技術(shù)[3]。國(guó)內(nèi)外已將此技術(shù)應(yīng)用于野生動(dòng)物本底資源調(diào)查及保護(hù)地管理與保護(hù)效果評(píng)估等諸多領(lǐng)域[4-9]。該技術(shù)經(jīng)過(guò)多年應(yīng)用逐步成熟,已成為多樣性監(jiān)測(cè)和野生動(dòng)物本底調(diào)查的主要方法[10-11]。
福建省第二大山脈---戴云山脈,老鷹尖省級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于此山脈東北部,主要保護(hù)亞洲南部熱帶北緣的典型森林生態(tài)系統(tǒng)[12],是閩東底山與近海平原的過(guò)渡區(qū)域,亦是重要的生態(tài)過(guò)渡帶和動(dòng)植物分布的交錯(cuò)帶,極具區(qū)位生態(tài)保護(hù)價(jià)值。同時(shí),福建省內(nèi)應(yīng)用紅外相機(jī)技術(shù)進(jìn)行野生動(dòng)物調(diào)查只有少量報(bào)道[12-15],針對(duì)老鷹尖保護(hù)區(qū)開(kāi)展的調(diào)查僅限于森林群落、植被資源、社區(qū)發(fā)展和保護(hù)區(qū)管理等方面[16-17],調(diào)查技術(shù)和設(shè)備的局限, 使得當(dāng)?shù)匚锓N記錄不夠翔實(shí)[18-19], 大區(qū)域的有限歷史數(shù)據(jù)不能完全反映該區(qū)域當(dāng)前鳥(niǎo)獸資源狀況[20-21]。另一方面近些年道路修建等人為干擾可能對(duì)各類(lèi)野生動(dòng)物生存產(chǎn)生影響。有必要對(duì)該保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)獸資源和生存現(xiàn)狀開(kāi)展調(diào)查,完善和更新該區(qū)域物種多樣性信息。因此,于2019 年6 月—2022 年10 月,在該保護(hù)區(qū)的“老鷹尖”和“違平山”兩個(gè)片區(qū),應(yīng)用紅外相機(jī)進(jìn)行持續(xù)物種監(jiān)測(cè)。為進(jìn)一步制定保護(hù)規(guī)劃和管理措施等提供參考。
老鷹尖省級(jí)自然保護(hù)區(qū)(118°58' 13"~119°08'52"E,25°40'10"~25°45'28"N),位于福建省莆田市北部涵江區(qū)大洋鄉(xiāng)境內(nèi),北接永泰、東連福清、西鄰莊邊鎮(zhèn),南臨新縣鎮(zhèn),內(nèi)有永泰溪、福清溪、秋蘆溪主要源頭,總面積2 827.5hm2[16];其中實(shí)驗(yàn)區(qū)1 418.1 hm2,占50.1%;緩沖區(qū)591.6 hm2,占20.9%;核心區(qū)821.2 hm2,占29.0%,并被分為3 個(gè)片區(qū)。氣候受海洋和山地雙重影響,區(qū)內(nèi)四季分明,日溫差較大,多霧多濕,年均氣溫17.8℃,全年降水量分配不均,雨季亦視為熱季。每年4 月至9 月為當(dāng)?shù)赜昙?,全?0%降水在此期間,全年60%以上最大降水量集中出現(xiàn)在6 至9 月;不到全年20%的降水出現(xiàn)在當(dāng)年10 月至翌年3 月的旱季。臺(tái)風(fēng)集中出現(xiàn)在7 至9 月[15]。地勢(shì)東南低西北高,地貌屬中低山丘陵,海拔45~1 025 m,。海拔最高點(diǎn)為1 025 m的主峰違平山,海拔45 m的霞洋村水電站最低,其內(nèi)1 000 m 以上山峰有 3 座,主要位于西北部。該區(qū)具有亞洲南部熱帶向亞洲中部熱帶過(guò)渡性的氣候、地形地貌、土壤和動(dòng)植物等自然資源的梯度變化特征,其內(nèi)溪流、池塘遍布,較高的空間異質(zhì)性和原始林,為野生動(dòng)植物提供了優(yōu)良的生存環(huán)境。其內(nèi)被子植物共137 科457 屬897 種。野生脊椎動(dòng)物共計(jì)33 目80 科232 種。其中獸類(lèi)7 目19 科34 種,鳥(niǎo)類(lèi)15 目35 科116 種,爬行類(lèi)3 目11 科43 種,兩棲類(lèi)2 目6 科23 種[15]。
2019 年6 月—2022 年10 月,依照HJ 710.3—2014《生物多樣性觀測(cè)技術(shù)導(dǎo)則---陸生獸類(lèi)》技術(shù)規(guī)程,根據(jù)老鷹尖自然保護(hù)區(qū)邊界,運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(ArcGIS10.6),在其兩個(gè)保護(hù)分片區(qū)范圍內(nèi)規(guī)劃55 個(gè)1km×1km柵格,每個(gè)柵格內(nèi)預(yù)設(shè)1~3 個(gè)相機(jī)位點(diǎn)。一個(gè)周期內(nèi)設(shè)置的位點(diǎn)間隔≥300 m,不同周期,在同一柵格內(nèi)布設(shè)的位點(diǎn)間隔≥100 m。以此作為紅外相機(jī)的位點(diǎn)預(yù)設(shè)參照,并盡可能覆蓋當(dāng)?shù)貛追N主要地貌和植被類(lèi)型以及不同海拔梯度。在每個(gè)位點(diǎn)上放置1 臺(tái)紅外相機(jī)(型號(hào):獵科Ltl6210)。其中實(shí)驗(yàn)區(qū)20 臺(tái)、緩沖區(qū)17 臺(tái)和核心區(qū)10 臺(tái)(圖1)。相機(jī)工作模式為:24 h連續(xù)工作“拍照+視頻”模式;觸發(fā)后連續(xù)拍攝3 張照片和錄制1 段10 s視頻,拍攝間隔2min[22-25]。野外紅外相機(jī)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地物特點(diǎn)、動(dòng)物痕跡等實(shí)地情況綜合考慮進(jìn)行架設(shè),固定高度30~60 cm的樹(shù)干或石塊上,確保鏡頭前視野開(kāi)闊且無(wú)遮擋。同步記錄位點(diǎn)方位信息、周邊林況以及地理信息等。野外每臺(tái)相機(jī)工作運(yùn)行約3個(gè)月。天氣或不可抗力限制,個(gè)別位點(diǎn)工作運(yùn)行時(shí)間酌情延長(zhǎng)。及時(shí)更換存儲(chǔ)卡與電池,并根據(jù)季節(jié)或其他變化因素小范圍調(diào)整相機(jī)位置。如存在隨機(jī)方格受后勤或地形限制,則放棄此類(lèi)方格[26]。
圖1 紅外相機(jī)在老鷹尖保護(hù)區(qū)研究區(qū)域的安裝位點(diǎn)Fig.1 Camera trapping sites in the study area at Laoyingjian Provincial Nature Reserve
照片數(shù)據(jù)的物種鑒別分類(lèi)和保護(hù)級(jí)別判定等主要依據(jù)為:《中國(guó)哺乳動(dòng)物多樣性》(第2 版)[27]、《中國(guó)獸類(lèi)野外手冊(cè)》[28]、《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)分類(lèi)與分布名錄》(第三版)[30]、《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)野外手冊(cè)》[29]、《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》[31]。
在數(shù)據(jù)處理時(shí),剔除未拍攝到鳥(niǎo)獸、人員的無(wú)效相片。采用30min間隔期的照片為1 次有效獨(dú)立拍攝,以降低可能為同一動(dòng)物個(gè)體的不同照片的可能性[32],統(tǒng)計(jì)的探測(cè)數(shù)與單張照片中拍攝到的動(dòng)物種群數(shù)量無(wú)關(guān)。物種相對(duì)多度指數(shù)(Relative abundance index,RAI)即為紅外相機(jī)拍攝率(Capture rate),通過(guò)衡量每個(gè)物種單位時(shí)間內(nèi)獨(dú)立事件的數(shù)量來(lái)表征物種的多度[33],RAI計(jì)算公式[34]:
式中:N為拍到的某物種獨(dú)立有效照片數(shù)量;T為總有效相機(jī)工作日,有效相機(jī)工作日定義為每臺(tái)紅外相機(jī)從相機(jī)放置開(kāi)始到最后一張野外工作照片的間隔日期數(shù)[35]。
紅外相機(jī)工作累積24 703 個(gè)相機(jī)日。共記錄9 233 張有效照片,其中獸類(lèi)有效照片6 216 張,占67.3%;鳥(niǎo)類(lèi)有效照片2 611 張,占28.3%;家畜、人員及其他406 張,占4.4%。
獲得可準(zhǔn)確鑒定野生動(dòng)物共9 目18 科27 屬29 種,其中鳥(niǎo)類(lèi)4 目7 科10 屬12 種,哺乳動(dòng)物5 目11 科17 屬17 種。其余有未能辨別出物種名的幾種鼠科獸類(lèi)和幾種雀形目鳥(niǎo)類(lèi)
食肉目最多,共3 科7 種,占獸類(lèi)總物種數(shù)的41%;偶蹄目3 科3 種,占獸類(lèi)總物種數(shù)的18%;靈長(zhǎng)目1 科1種,占獸類(lèi)總物種數(shù)的6%;嚙齒目3 科5 種,占獸類(lèi)總物種數(shù)的29%;兔型目1 科1 種,占獸類(lèi)總物種數(shù)的6%。物種相對(duì)多度指數(shù)排名前3 的依次為小麂(Muntiacus reevesi)(29.36)、野 豬(Sus scrofa)(23.40)、白腹巨鼠(Leopoldmys edwardsi)(18.78)。而小靈貓(Viverricula indica)(0.32)、中華鬣羚(Capricornis milneedwardsii)(0.29)的相對(duì)多度指數(shù)較低。拍攝位點(diǎn)記錄最多的前3 種獸類(lèi)依次為小麂(46 個(gè))、野豬(40 個(gè))、赤腹松鼠(33 個(gè))。拍攝到國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物有黃喉貂(Martes flavigula)、中華鬣羚、小靈貓、藏酋猴(Macaca thibetana)4 種(見(jiàn)表1)。
表1 老鷹尖自然保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)拍攝鳥(niǎo)獸名錄Tab.1 Mammalian and avian species captured by infrared camera in Laoyingjian Provincial Nature Reserve
(續(xù)表1)
雞形目1 科2 種,占鳥(niǎo)類(lèi)總物種數(shù)的17%;鴷形目1 科1 種,占鳥(niǎo)類(lèi)總物種數(shù)的8%;雀形目4 科6 種,占鳥(niǎo)類(lèi)總物種數(shù)的50%;鴿形目1 科3 種,占鳥(niǎo)類(lèi)總物種數(shù)的25%。物種相對(duì)多度指數(shù)排名前3 的依次為白鷴(Lophura nythemera)(35.02)、紫嘯鶇(Myophonus caeruleus)(8.16)、黑領(lǐng)噪鹛(Garrulax pectoralis)(3.86)。拍攝位點(diǎn)記錄最多的前3 種鳥(niǎo)類(lèi)依次為白鷴(47 個(gè))、紫 嘯鶇(20 個(gè))、黑領(lǐng)噪鹛(13 個(gè))。拍攝到國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物白鷴、白眉山鷓鴣(Arborophila gingica)2 種。見(jiàn)表1。
在福建省莆田市老鷹尖省級(jí)保護(hù)區(qū)持續(xù)開(kāi)展的紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)工作共記錄獸類(lèi)17 種、鳥(niǎo)類(lèi)12 種,分屬13目25 科。其中國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物中華鬣羚、白鷴等6 種;小麂、野豬和白鷴等在該地區(qū)較為常見(jiàn)且分布較廣。調(diào)查結(jié)果初步反映了當(dāng)前閩東山地丘陵與近海平原過(guò)渡區(qū)域的鳥(niǎo)獸資源狀況。
根據(jù)每個(gè)物種的有效照片數(shù)量可以大致反映物種的相對(duì)數(shù)量大小[11],調(diào)查結(jié)果中相機(jī)位點(diǎn)占比高以及相對(duì)多度指數(shù)排名靠前的物種,表明它們?cè)谘芯繀^(qū)域中分布相對(duì)更廣、種群密度更高[36]。從類(lèi)群來(lái)講,最高的是有蹄類(lèi)和雞形目動(dòng)物,通過(guò)觀測(cè)和走訪了解,此兩類(lèi)群由于保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)和生態(tài)環(huán)境修復(fù)等原因種群密度增加、分布范圍擴(kuò)大。
鄰近的戴云山和武夷山保護(hù)地區(qū)的監(jiān)測(cè)結(jié)果證明它們區(qū)域內(nèi)既有赤麂(Muntiacus muntjak)也有小麂生存,黃腹角雉(Tragopan caboti)和白鷴也同樣在這兩個(gè)保護(hù)地區(qū)同域分布[12,14]。然而本次老鷹尖的調(diào)查只發(fā)現(xiàn)小麂和白鷴。動(dòng)物可否在一個(gè)地區(qū)穩(wěn)定共存更多是由于生境、資源、節(jié)律、身體大小和物種關(guān)系的影響[37]。相較于另兩個(gè)鄰近保護(hù)地區(qū),老鷹尖較低的山體海拔降低了空間的異質(zhì)性,一定程度上會(huì)加劇近緣物種赤麂——小麂、黃腹角雉——白鷴在空間上的競(jìng)爭(zhēng)壓力,導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)排斥,造成種群密度下降或局部滅絕。而此次調(diào)查老鷹尖地區(qū)野豬和小麂被拍攝到的位點(diǎn)具有較高重疊性,它們往往生存在低丘陵地帶,且要求適中密度和郁閉度的林地或密度大的灌叢和環(huán)境[38,35]。它們?cè)诖说乜臻g分布上的大量重疊說(shuō)明二者應(yīng)在食性和時(shí)間方面有較大的生態(tài)位分離而共存。中華鬣羚主要分布在地勢(shì)險(xiǎn)峻林木繁茂的生境, 加之其獨(dú)居隱秘習(xí)性以及歷史時(shí)期棲息地破壞和濫捕濫獵,一般較難發(fā)現(xiàn)。本調(diào)查也只有5 個(gè)位點(diǎn)拍攝捕獲其行蹤,并且主要分布在保護(hù)區(qū)的西片區(qū),表明該物種在老鷹尖地區(qū)分布范圍仍然狹窄,種群密度極低。
肉食動(dòng)物數(shù)量、種類(lèi)往往成為生態(tài)系統(tǒng)健康和完整的關(guān)鍵指標(biāo)[14]。老鷹尖省級(jí)保護(hù)區(qū)肉食動(dòng)物主要是中小類(lèi)型的獸類(lèi),包括:豬獾、黃喉貂、花面貍、鼬獾和等,云豹(Neofelis nebulosa)和雜食性的黑熊(Ursus thibetanus)等大中型肉食動(dòng)物[13-14]未發(fā)現(xiàn)。可能目前這些物種的種群密度極低或已局部滅絕, 原因可能是由于該地區(qū)近代歷史時(shí)期的資源過(guò)度利用以及棲息地喪失或片斷化。此次監(jiān)測(cè),野豬和小麂幾乎出現(xiàn)在所有點(diǎn)位,這也間接旁證說(shuō)明此地大型食肉動(dòng)物的消失導(dǎo)致捕食鏈中調(diào)控草食動(dòng)物的機(jī)制受限[40]。此次調(diào)查未發(fā)現(xiàn)穿山甲(Manis pentadactyla auritus),是否受人類(lèi)活動(dòng)干擾已局部滅絕有待今后持續(xù)監(jiān)測(cè)。
此次紅外相機(jī)記錄到的鳥(niǎo)獸種類(lèi)雖少于歷史資料記錄[18],且并未發(fā)現(xiàn)新的物種。但可補(bǔ)充先前傳統(tǒng)調(diào)查方法的不足,獲得的獸類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)的影像數(shù)據(jù)提升了物種信息的可靠性,驗(yàn)證了先前的一些推測(cè)或質(zhì)疑。本次監(jiān)測(cè)中移動(dòng)快速的小型哺乳類(lèi),由于對(duì)焦困難,造成了照片鑒別的困難,甚至無(wú)法鑒定。另一方面,鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)區(qū)域廣,此次紅外相機(jī)記錄鳥(niǎo)類(lèi)大部分為偏好地面活動(dòng),這可能是由于紅外相機(jī)的布設(shè)主要考慮放置在大中型獸類(lèi)通道附近,以及紅外相機(jī)可能對(duì)于地棲鳥(niǎo)類(lèi)的監(jiān)測(cè)效果更好[14,41],對(duì)穴居小獸以及小型林冠層棲息鳥(niǎo)類(lèi),紅外相機(jī)可能不是最優(yōu)監(jiān)測(cè)手段[42]。這就使得此次結(jié)果中雞形目走禽拍攝率極高,而生活在森林垂直空間中上部的的諸多林鳥(niǎo)的拍攝率較低。
靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物出現(xiàn)的位點(diǎn)周邊多存有村莊遺跡,生態(tài)移民荒廢的村莊保留有大量的種植園,遺棄的基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)天敵具有趨避作用,這些都導(dǎo)致大量靈長(zhǎng)類(lèi)出現(xiàn)在此類(lèi)地區(qū)。同樣,大量農(nóng)田村舍的存在為各類(lèi)嚙齒動(dòng)物生存創(chuàng)造了條件,吸引更多的蛇類(lèi),雜食性的食蟹獴更偏好捕食蛇類(lèi)。這些發(fā)現(xiàn)一定程度上也證明人類(lèi)活動(dòng)對(duì)于野生動(dòng)物的吸引作用,也應(yīng)防范人獸沖突的加劇。調(diào)查顯示當(dāng)?shù)厝祟?lèi)干擾主要是村民放牧或季節(jié)性菌菇、竹筍采集,這些出現(xiàn)人類(lèi)活動(dòng)的地點(diǎn)與野生動(dòng)物出現(xiàn)位點(diǎn)重疊較高。放牧干擾通常對(duì)動(dòng)物的活動(dòng)和分布造成不利影響[43],因此, 需減少當(dāng)?shù)卮迕窦凹茵B(yǎng)動(dòng)物活動(dòng)對(duì)野生動(dòng)物產(chǎn)生的干擾。加強(qiáng)人員的管理和監(jiān)測(cè)。老鷹尖保護(hù)區(qū)所在地區(qū)的中部,由于老鷹尖保護(hù)區(qū)所在區(qū)域歷史上受人為活動(dòng)影響劇烈[44],對(duì)其東西兩個(gè)保護(hù)分區(qū)的野生動(dòng)物產(chǎn)生較大阻隔作用,影響了整個(gè)區(qū)內(nèi)動(dòng)物的遷徙交流和繁衍;同時(shí),保護(hù)區(qū)內(nèi)有鐵路和旅游道路,這些人類(lèi)活動(dòng)對(duì)區(qū)內(nèi)的動(dòng)物棲息地造成影響,存在進(jìn)一步破碎化的可能。
綜上,本次調(diào)查更新了老鷹尖省級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)獸類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)的現(xiàn)狀信息。建議在后續(xù)的持續(xù)監(jiān)測(cè)工作中,增加相機(jī)位點(diǎn)數(shù)量,擴(kuò)大調(diào)查區(qū)域,實(shí)現(xiàn)區(qū)域覆蓋,掌握當(dāng)?shù)卦攲?shí)的野生動(dòng)物信息。同時(shí),設(shè)立生態(tài)廊道,增加景觀連通性和減少人為干擾,并開(kāi)展對(duì)重點(diǎn)保護(hù)物種的專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查,應(yīng)用多種調(diào)查方法彌補(bǔ)紅外相機(jī)調(diào)查技術(shù)的不足。