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        長(zhǎng)白山區(qū)路域兩棲類繁殖生境恢復(fù)的初步研究

        2022-05-24 08:09:04羅玉梅王卓聰郭艷雙鄭海婷王云鞏振財(cái)樸正吉史國(guó)強(qiáng)
        四川動(dòng)物 2022年3期
        關(guān)鍵詞:長(zhǎng)白山區(qū)王云路域

        羅玉梅, 王卓聰, 郭艷雙, 鄭海婷, 王云, 鞏振財(cái), 樸正吉, 史國(guó)強(qiáng)*

        (1. 長(zhǎng)白山科學(xué)研究院,吉林二道白河133613; 2. 長(zhǎng)白山生物資源與生物多樣性聯(lián)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林二道白河133613;3. 交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院,北京100029)

        道路建設(shè)對(duì)兩棲類生存繁殖產(chǎn)生嚴(yán)重威脅(Blaustein.,1994;王卓聰?shù)龋?015),主要影響包括道路致死(van Gelder,1973;Wyman,1991;Ashley & Robinson,1996)、移動(dòng)阻隔(王云等,2013;羅玉梅等,2015a)、棲息地退化(羅玉梅等,2015b)、行為改變、棲息地破碎化(Forman & Alexander,1998)及種群瀕危或滅絕。道路建設(shè)對(duì)兩棲類的保護(hù)措施主要有動(dòng)物通道、隔離柵、限速標(biāo)志等(Woltz.,2008;Ward.,2015;Rytwinski.,2016;王云等,2017;蘭家宇等,2020),然而在兩棲類生境恢復(fù)方面的研究較少,路域兩棲類繁殖生境恢復(fù)是提高其種群恢復(fù)能力、降低道路建設(shè)負(fù)面影響的重要途徑和步驟(閆永峰等,2008;羅玉梅等,2015a)。

        長(zhǎng)白山區(qū)道路建設(shè)導(dǎo)致大量?jī)蓷悇?dòng)物死亡,致死數(shù)量遠(yuǎn)超過獸類、鳥類和爬行類(Forman & Alexander,1998;Laurance.,2009;崔綱,王云,2016;陳濟(jì)丁,2017),其中,中國(guó)林蛙、極北鯢、東方鈴蟾、中華蟾蜍等是受影響最大的物種(王云等,2013;Wang.,2013;王卓聰?shù)龋?015)。從公路主體工程設(shè)計(jì)角度,研究者提出了兩棲類通道設(shè)計(jì)技術(shù),包括通道尺寸、基底組成、排水溝坡度、隔離柵高度等(王云等,2017);從兩棲類繁殖生境選擇方面,通過路域中國(guó)林蛙、極北鯢、中華蟾蜍3種典型兩棲類對(duì)繁殖生境選擇分析,給出了繁殖水體面積和深度的推薦指標(biāo)(羅玉梅等,2015b)。目前有關(guān)兩棲類繁殖生境恢復(fù)方面的研究還是空白。

        在長(zhǎng)白山區(qū)繁殖池中的樹枝或水草是極北鯢等兩棲類產(chǎn)卵的媒介(羅玉梅等,2015c),而道路建設(shè)破壞了天然繁殖水體中的樹枝或水草,導(dǎo)致兩棲類無法產(chǎn)卵或卵損失率高(羅玉梅等,2015b),亟待對(duì)路域受損兩棲類繁殖生境進(jìn)行修復(fù)。本研究選擇吉林長(zhǎng)白山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)公路兩側(cè)修路遺留下的蓄水池,通過人工設(shè)置1 m×1 m用樹枝搭建的樹枝框和網(wǎng)口邊長(zhǎng)3 cm的網(wǎng)框作為繁殖框,選取當(dāng)?shù)財(cái)?shù)量多、易發(fā)現(xiàn)、便于觀察的極北鯢和中國(guó)林蛙作為研究對(duì)象,觀察它們對(duì)樹枝框和網(wǎng)框的利用情況,對(duì)比分析2種典型兩棲類對(duì)不同形式繁殖框的選擇性,選取最有利于兩棲類繁殖的輔助設(shè)施,提出最佳配置模式,提高兩棲類產(chǎn)卵數(shù)量及卵的繁殖成功率,為今后長(zhǎng)白山區(qū)道路兩側(cè)兩棲類生態(tài)恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)和建議。

        1 研究區(qū)與研究方法

        1.1 研究區(qū)概況

        長(zhǎng)白山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是歐亞大陸北半部同緯度最具代表性的典型自然綜合體。區(qū)內(nèi)自然資源豐富,生態(tài)系統(tǒng)垂直分布明顯,為常見的兩棲類動(dòng)物,如極北鯢和中國(guó)林蛙的生長(zhǎng)和繁育提供了良好的環(huán)境(王紹先,2007)。保護(hù)區(qū)環(huán)區(qū)公路兩側(cè),由于修建公路時(shí)挖沙留下很多坑池,經(jīng)過多年蓄水形成池塘,但缺乏兩棲類繁殖產(chǎn)卵的附著物,有待人工干預(yù)成極北鯢和中國(guó)林蛙的繁殖場(chǎng)所(羅玉梅等,2015b)。

        1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

        繁殖框是由邊長(zhǎng)為1 m的綠色PVC管連接成正方形構(gòu)成外部框架,中間由 2種材質(zhì)構(gòu)成:一種采用天然枯樹枝搭在外部框架上,制成錯(cuò)落的樹枝框;另一種采用網(wǎng)孔邊長(zhǎng)為 3 cm的尼龍材質(zhì)的網(wǎng),用綁繩固定制成網(wǎng)框。繁殖框四角用鐵絲固定泡沫懸浮球,保證繁殖框放入水中時(shí)能夠懸浮在水面之上(圖1)。

        圖1 樹枝框(A)和網(wǎng)框(B)Fig. 1 Branch frames (A) and network frames (B)

        2021年3月末至4月初,在保護(hù)區(qū)環(huán)區(qū)公路兩側(cè)5 m內(nèi)選取修路時(shí)取土遺留下的坑池形成的蓄水池作為兩棲類繁殖池,選擇40個(gè)面積>10 m(面積小的蓄水池蓄水量不夠,繁殖期沒有結(jié)束就已經(jīng)干涸,無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn))、深度>15 cm(保證整個(gè)繁殖期池塘內(nèi)水量不干涸的最低標(biāo)準(zhǔn))、無油漬、無塑料垃圾等重度污染的池塘。首先,清理40個(gè)繁殖池中的落葉,避免水量蒸發(fā)導(dǎo)致的卵漂浮在落葉上露出水面而干枯死亡。其次,隨機(jī)選擇其中20個(gè)作為實(shí)驗(yàn)池,在距池邊緣1~5 m處共放置網(wǎng)框10個(gè)和樹枝框20個(gè)。根據(jù)面積大小及池內(nèi)樹枝堆積程度,放置繁殖框:當(dāng)面積<20 m、樹枝少于2枝或者沒有時(shí),設(shè)置1個(gè)樹枝框,樹枝多于2枝時(shí),設(shè)置1個(gè)網(wǎng)框;當(dāng)面積為20~30 m、樹枝少時(shí),設(shè)置2個(gè)樹枝框,樹枝多時(shí),設(shè)置1個(gè)樹枝框和1個(gè)網(wǎng)框;當(dāng)面積>30 m,設(shè)置2個(gè)樹枝框和1個(gè)網(wǎng)框。其他20個(gè)池塘不放置繁殖框,作為對(duì)照池。

        2021年4月下旬至5月,分別對(duì)實(shí)驗(yàn)池和對(duì)照池進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì),記錄調(diào)查日期、公路名稱、編號(hào)、水深、面積、是否設(shè)置網(wǎng)框、是否設(shè)置樹枝框、中國(guó)林蛙是否產(chǎn)卵、中國(guó)林蛙產(chǎn)卵數(shù)量、極北鯢是否產(chǎn)卵、極北鯢產(chǎn)卵數(shù)量等。分析繁殖框?qū)蓷惍a(chǎn)卵的影響。

        1.3 數(shù)據(jù)分析

        2 調(diào)查結(jié)果

        2.1 繁殖框?qū)蓷惙敝吵乩寐实挠绊?/h3>

        極北鯢對(duì)有、無框繁殖池的利用率不同,分別為80.00%和40.00%(=0.01),極北鯢偏好在有框的繁殖池產(chǎn)卵。中國(guó)林蛙對(duì)有、無框繁殖池的利用率分別為40.00%和35.00%(=0.71),差異不顯著。

        2.2 繁殖框?qū)蓷惪偖a(chǎn)卵數(shù)的影響

        實(shí)驗(yàn)組的極北鯢和中國(guó)林蛙產(chǎn)卵數(shù)量都有高于對(duì)照池的趨勢(shì),但差異性均不顯著。實(shí)驗(yàn)組極北鯢的總產(chǎn)卵數(shù)是197.00?!?1.29粒,對(duì)照組的為128.00粒±11.32粒(=0.35);實(shí)驗(yàn)組中國(guó)林蛙的總產(chǎn)卵數(shù)是149.00?!?3.74粒,無框的對(duì)照池總產(chǎn)卵數(shù)是88.00?!?4.12粒(=0.42)。

        2.3 繁殖框類型對(duì)極北鯢繁殖池利用率及產(chǎn)卵數(shù)的影響

        極北鯢對(duì)網(wǎng)框的利用率為50.00%,對(duì)樹枝框的利用率達(dá)到85.00%(=0.03)。在網(wǎng)框上的產(chǎn)卵數(shù)是15.00?!?.18粒,在樹枝框上的產(chǎn)卵數(shù)是72.00?!?.92粒(=0.04)。在網(wǎng)框產(chǎn)卵時(shí),極北鯢會(huì)把卵產(chǎn)在邊緣的網(wǎng)繩上,而不在網(wǎng)繩中間部位。

        3 討論

        3.1 兩棲類對(duì)繁殖框的利用率和產(chǎn)卵量

        極北鯢偏好將卵產(chǎn)在樹枝和水草上,盡管許多天然水池中有足夠的樹枝或者水草供其產(chǎn)卵,但是在路域兩側(cè)受干擾的水體中缺乏足夠的樹枝或者水草(羅玉梅等,2015c)。研究證實(shí),人工放置繁殖框可滿足極北鯢產(chǎn)卵所需條件,但極北鯢對(duì)繁殖框形式有選擇性,更偏好樹枝框,較少選擇網(wǎng)框,更不在網(wǎng)框中間產(chǎn)卵,可能的原因包括:(1)樹枝框更接近于自然條件下極北鯢產(chǎn)卵的樹枝,極北鯢適應(yīng)性更好;(2)網(wǎng)框材質(zhì)光滑,極北鯢卵袋不容易掛在網(wǎng)繩上;(3)網(wǎng)框的網(wǎng)口狹小(3 cm×3 cm),極北鯢平均體長(zhǎng)>3 cm(龍章巍等,2019a,2019b),在中間產(chǎn)卵后不易從網(wǎng)中逃脫,從而選擇在邊緣產(chǎn)卵。

        中國(guó)林蛙偏好將卵產(chǎn)在水池邊緣,只要池中水量充足,在繁殖期不干涸,其對(duì)樹枝等附著物依賴性不如極北鯢強(qiáng)(羅玉梅等,2015b)。但樹枝、水草等會(huì)提高中國(guó)林蛙的產(chǎn)卵數(shù)量,樹枝、水草會(huì)促進(jìn)水生昆蟲、浮游動(dòng)物的生長(zhǎng),成為中國(guó)林蛙的食物來源,也是中國(guó)林蛙幼體的食物來源。另外,樹枝和水草密布的水體,減少了陽(yáng)光直射導(dǎo)致的水分蒸發(fā),有助于保持水位的穩(wěn)定,提高中國(guó)林蛙的繁殖成功率。

        3.2 保護(hù)措施

        在今后的路域兩棲類生境修復(fù)實(shí)驗(yàn)中,盡量選擇樹枝框作為極北鯢的繁殖輔助設(shè)施,在沒有樹枝框時(shí),也可以適當(dāng)放置網(wǎng)框,但需要改良網(wǎng)框材質(zhì),便于極北鯢卵袋掛網(wǎng)。由于極北鯢體長(zhǎng)<15 cm(龍章巍等,2019a),所以要選擇邊長(zhǎng)>15 cm網(wǎng)繩做內(nèi)網(wǎng),確保極北鯢能在其間自由活動(dòng)而不被困住。

        長(zhǎng)白山區(qū)路域兩側(cè)可供兩棲類產(chǎn)卵的水生環(huán)境相對(duì)豐富,但是隨著時(shí)間的推移,道路兩側(cè)排水溝的快速排水和人為干擾的增強(qiáng),導(dǎo)致適宜極北鯢和中國(guó)林蛙等兩棲類動(dòng)物產(chǎn)卵的水生環(huán)境越來越少。因此,建議對(duì)路域兩側(cè)已有的水體,開展全面的調(diào)查,根據(jù)蓄水池大小及水中樹枝雜草多少設(shè)置繁殖框,以便增加兩棲類的繁殖場(chǎng)所,全面恢復(fù)路域兩棲類動(dòng)物繁殖生境,保持長(zhǎng)白山區(qū)路域兩棲類動(dòng)物種群的穩(wěn)定。

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