老爷岭东北虎国家级自然保护区兽类多样性研究

穆文靖周绍春梁 卓张明海*

(1.东北林业大学野生动物资源学院，哈尔滨，150040；2.黑龙江省野生动物研究所，哈尔滨，150040；3.黑龙江老爷岭东北虎国家级自然保护区管理局，牡丹江，157000)

老爷岭东北虎国家级自然保护区兽类多样性研究

穆文靖1周绍春2梁 卓1张明海1*

(1.东北林业大学野生动物资源学院，哈尔滨，150040；2.黑龙江省野生动物研究所，哈尔滨，150040；3.黑龙江老爷岭东北虎国家级自然保护区管理局，牡丹江，157000)

老爷岭东北虎国家级自然保护区；冬季；样线调查；红外相机监测；兽类多样性

2013～2014年在黑龙江老爷岭东北虎国家级自然保护区采用红外相机监测和样线调查开展了兽类多样性研究。研究结果：1)红外相机监测共拍摄到照片4 060张，7科13种兽类，分别为猫科(Felidae)东北虎(Pantheratigrisaltaica)、东北豹(Pantherapardusorientalis)、豹猫(Prionailurusbengalensis)；鹿科(Cervidae)的西伯利亚狍(Capreoluspygargus)、梅花鹿(Cervusnippon)；猪科(Suidae)的野猪(Susscrofa)；松鼠科(Sciuridae)的松鼠(Sciurusvulgaris)；鼬科(Mustelidae)狗獾(Melesmeles)、青鼬(Martesflavigula)；熊科(Ursidae)黑熊(Ursusthibetanus)、棕熊(Ursusarctos)；兔科(Leporidae)雪兔(Lepustimidus)、东北兔(Lepusmandshuricus)。相对丰富度最高的是雪兔，其次为西伯利亚狍。2)样线调查共发现兽类足迹443条，根据足迹形状共鉴定兽类6科8种，分别为西伯利亚狍、梅花鹿、野猪、黄鼬(Mustelasibirica)、黑熊、雪兔，其中遇见率最高的为狍，其次为野猪。

野生动物资源监测对于了解野生动物资源现状和加强濒危物种的保护极其重要[1]。利用红外相机监测和样线调查能有效掌握野生动物多样性，并为制定科学的保护计划提供科学依据[2]。相机监测用于记录动物的活动已有半个多世纪[3-4]，随着技术的进步，红外相机作为对野生动物进行“非损伤”性采样技术，已成为了研究野生动物多样性的重要手段之一[5]，与传统手段相比，该技术具有对动物干扰小、能捕获难以发现的物种、影像资料便于存档检索等优点。在国内，研究者利用红外相机记录野生动物的活动模式[6]，探测野生动物的多样性[7-8]，或者记录特定的野生动物，如东北虎(Pantheratigrisaltaica)[9]、大熊猫(Ailuropodamelanoleuca)[10-11]、雪豹(Unciauncia)[12-13]及华南虎(Pantheratigrisamoyensis)[14-15]等，这些研究大多针对特定的目标动物，调查时间只有几天或者1～3个月，获取的动物照片数量也相对较少。

早期的野生动物研究方法主要包括粪堆统计法、样线法、样带法、截线法等。样线法是进行大范围内大型野生动物调查的有效方法之一。本文采用红外相机监测和传统的样线法对老爷岭东北虎国家级自然保护区内的兽类多样性进行研究。

1 研究地点

黑龙江老爷岭东北虎自然保护区位于长白山地老爷岭南部山地(N43°24′39.88″～ 43°49′6.64″，E130 °47′42.15″～ 131° 18′ 51.22″)，面积71 278 hm2，区域内地形多为丘陵山岗，最大坡度为40°，一般坡度在10°～25°之间，海拔高度在600～1 000 m之间。气候属中纬度温带大陆性季风气候，7月最高温度为31℃，1月最低温度为-32℃。该保护区内分布的高等植物119科606种，其中苔藓植物27科42种，蕨类植物13科30种，裸子植物2科8种，被子植物77科526种，丰富的野生植物孕育了多样的野生动物，致使该保护区在我国东北虎保护中占据举足轻重的地位。

2 研究方法

2.1 相机监测和样线调查

2.1.1 红外相机监测

架设相机时间为2013年5月～2014年10月。相机布设在东北虎重点分布区内，按密度1台/3.3 hm2(图1)均匀布设，本次监测共布设远红外相机70台(Ltl ACORN 5210)，覆盖面积达230 hm2。

图1 黑龙江老爷岭东北虎国家级自然保护区远红外相机监测和样线调查示意图Fig.1 Map of camera trapping locations and line transect surveys in Heilongjiang Laoyeling Amur Tiger National Nature Reserve

2.1.2 冬季样线调查

2014年12月在保护区东北虎重点分布区样地内(230 hm2)布设远红外相机，每条样线长约5 km，36条，样线间距3 km，覆盖所有林型(图1)。调查期间，每条样线由2位具有丰富经验，掌握野生动物足迹知识，能正确辨别各类动物足迹的调查人员负责。在调查过程中，只记录判断为新鲜(<24 h)的动物足迹。

2.2 数据处理

2.2.1 红外相机数据收集处理

2.2.1.1 照片筛选

对红外相机所获得的数据首先进行动物照片分类，然后去除重复的动物个体的照片(即去除同一地点同一动物在连续拍摄的2张照片中的重复照片)。此外，对于长时间停留在相机前的动物，经过对比确认保留用于分析的有效照片数。

该垃圾焚烧发电项目规模为3×750 t/d，NOx排放限值为75 mg/m3（11%O2，标态干基，小时均值），采用SNCR+SCR系统脱硝，设备投资成本约为4 000万元，脱硝还原剂采用20%氨水，烟气净化工艺为：“SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘器+SGH+SCR系统+GGH+湿法系统”，工艺流程如图3所示，其中袋式除尘器出口烟气温度为150℃，SGH将袋式除尘器出口150℃烟气加热至180℃后进入SCR系统脱硝，脱硝后烟气经过湿法脱酸系统处理后通过引风机排放。

2.2.1.2 远红外相机照片数据分析

用拍摄到的动物的有效照片计算相对丰富度指数(relative abundance index，RAI)：

RAI=Ai/N×100

其中，Ai代表第i类(i=1…9)动物出现的有效照片数，N代表有效照片总数。

2.2.2 样线调查数据处理

2.2.2.1 足迹相对丰富度指数

相对足迹偶见率(RFP)=物种总足迹数量(TNT)/总样线长度(TL)

2.3.2.2 Shannon-Weiner多样性指数

S表示物种种类数，Pi表示第i种的个体数占总个体数的比例，通过对照片数据(SH-2012-10-00-29)和样线调查数据的分析，最终确定保护区兽类资源多样性。

3 研究结果

3.1 远红外相机监测多样性结果

70台红外相机累计监测4 060捕获日，共获得独立有效照片194张，拍摄到兽类7科13种(表1，图2)。

图2 红外相机所记录兽类物种数随捕获强度变化的曲线Fig.2 Accumulative curve of species richness with increasing trap days by camera traps

通过物种捕获数量和相机捕获日之间的分析，发现70台红外相机连续监测50 d(即3 500个捕获日)时物种捕获数量达到渐近线，能拍摄到监测区域的大部分兽类。雪兔(Lepustimidus)的相对丰富度指数最高，其次为西伯利亚狍(Capreoluspygargus)，而棕熊(Ursusarctos)仅拍摄到1次(表1)。

表1 老爷岭东北虎自然保护区红外相机记录的兽类种类

Tab.1 Mammals recorded by camera traps in Heilongjiang Laoyeling Amur Tiger National Nature Reserve

续表1

3.2 冬季样线调查监测结果

样线调查共观察到兽类足迹443条，共鉴定兽类6科8种，分别为西伯利亚狍(足迹284条)、雪兔(37条)、马鹿(Cervuselaphus)(36条)、梅花鹿(Cervusnippon)(15条)、黑熊(Ursusthibetanus)(2条)、野猪(Susscrofa)(64条)、黄鼬(Mustelasibirica)(4条)和东北豹(Pantherapardusorientalis)(1条)。相对足迹偶见率以西伯利亚狍最高，其次为野猪(表2)。

表2 老爷岭东北虎自然保护区样线调查记录的兽类种类

Tab.2 Mammals recorded by line transect survey in Heilongjiang Laoyeling Amur Tiger National Nature Reserve

研究结果表明，保护区内珍稀大中型兽类资源较为丰富，其中西伯利亚狍、雪兔和野猪为数量最多的3个物种。本次调查中，红外相机所记录的兽类中有5种在样线法调查中未被记录到，分别为豹猫(Prionailurusbengalensis)、东北虎、狗獾(Melesmeles)、棕熊、青鼬(Martesflavigula)，而样线法调查所记录的兽类中有马鹿、黄鼬2种在相机调查中未被记录到。红外相机监测保护区的兽类多样性指数为1.582。样线法调查保护区的兽类多样性指数为1.171。老爷岭国家级自然保护区分布有多种珍稀的大中型兽类资源，其中大型濒危动物东北豹、东北虎种群数量稀少，它们的种群数量和分布情况有待加强调查和保护管理；远红外相机监测显示雪兔的相对丰富度指数最高，其次为西伯利亚狍；样线法调查发现相对足迹遇见率以西伯利亚狍最高，其次为野猪。

4 讨论

研究中发现，红外相机所记录的兽类中有5种在样线法调查中未被记录到，而样线法调查所记录的兽类中有2种在相机调查中未被记录到，其他6种兽类则在2种调查中都有发现。物种总数上，红外相机调查得到的13种要高于冬季样线调查的8种。红外相机调查物种较多的原因在于其24 h持续不间断工作的优势。但是在纬度和海拔较高的地区，在冬季某些月份的低温条件导致红外相机无法正常工作。因此冬季样线足迹调查尽管有着不易分辨近似物种、难于准确识别个体等缺点，其仍然是高纬度和高海拔地区冬季兽类调查的主要方法。本次研究表明红外相机监测和样线法调查所得数据可以相互补充和印证，能更全面客观地评价研究区域的兽类多样性。

此外，红外相机还可详细记录每个物种的活动时间和生境特征等重要信息[14-15]。显然，红外相机监测和样线法调查在监测强度和工作方式也存在很大不同。红外相机可进行全天候连续监测，受环境和生境的限制较少。但样线调查周期较短，工作强度大，而且需调查人员对动物的足迹和其他痕迹有准确的识别能力。而且，样线调查主要在北方冬季(有积雪覆盖)的调查效果显著，因此受季节和区域限制。这些野生动物监测与研究工作的开展将为黑龙江老爷岭东北虎国家级自然保护区兽类资源保护提供依据。

红外相机调查中，数量/出现频次最高的物种依次为雪兔、西伯利亚狍、野猪；冬季样线调查中，出现频次最高的物种依次为西伯利亚狍、野猪、雪兔。可见对于当地数量密度较高的物种，2种方法的调查结果相差不大，可以结合具体情况选择其一。2种调查方法主要在其他数量/出现频次相对较低的物种上差异较大，各自都有未发现的物种。因此在调查数量较少、物种分布密度较低的区域时，适合2种或多种方法结合调查，才会得出比较全面和准确的结果。

本次调查中，出现在保护区内的国家Ⅰ级保护野生动物有东北虎、东北豹、梅花鹿3种，数量均相对较少；国家Ⅱ级保护野生动物有马鹿、黑熊、棕熊、青鼬、雪兔5种，仅雪兔数量相对较高，其余物种数量较少。因此建议保护区的管理重点还应落实在防止偷猎盗猎、保护栖息地不受破坏与人为干扰方面，积极加强监测巡逻，严格执法，做好清套等反偷盗猎工作，避免某一物种的种群数量小于最小可存活种群导致逐渐消失。

致谢：感谢东北林业大学邢博对红外相机架设监测和野外调查工作的大力支持。

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Laoyeling Amur Tiger National Nature Reserve；Winter；Snow transect line survey；Camera trap monitoring；Mammal diversity

Mammal Diversity in Heilongjiang Laoyeling Amur Tiger National Nature Reserve

Mu Wenjing1Zhou Shaochun2Liang Zhuo3Zhang Minghai1*

(1.College of Wildlife Resources，Northeast Forestry University，Harbin，150040，China；2.Heilongjiang Provincial Institute of Wildlife，Harbin，150040，China；3.Heilongjiang Laoyeling Amur Tiger National Nature Reserve，Mudanjiang，157000，China)

We investigated mammal diversity using camera-trap monitoring and snow transect line surveys in Heilongjiang Laoyeling Amur Tiger National Nature Reserve from 2013 to 2014.Camera-traps recorded a total of 4 060 photographs of 13 mammal species of 7 families.These includedPantheratigrisaltaica，PantherapardusorientalisandPrionailurusbengalensisin the Felidae，CapreoluspygargusandCervusnipponin the Cervidae，Susscrofain the Suidae，Sciurusvulgarisin the Sciuridae，MelesmelesandMartesflavigulain the Mustelidae，UrsusthibetanusandUrsusarctosin the Ursidae，andLepustimidusandLepusmandshuricusin the Leporidae.Lepustimiduswas the most abundant species，followed byCapreoluspygargus.We recorded 443 footprint trails during the snow transect line surveys.These represented 8 species of 6 families based on shapes of footprints.These wereCapreoluspygargusandCervusnipponin the Cervidae，Susscrofain the Suidae，Mustelasibiricain the Mustelidae，Ursusthibetanusin the Ursidae andLepustimidusin the Leporidae.The trails ofCapreoluspygarguswere the most frequently encountered，followed bySusscrofa.

稿件运行过程

2017-05-05

修回日期：2017-07-10

发表日期：2017-11-1

Q958.1

A

2310-1490(2017)04-545-05

国家林业局保护司项目《野生东北虎濒危机制与保护规划研究》

穆文靖，男，27岁，硕士研究生；主要从事野生动物生态学研究。

*通讯作者：张明海，E-mail：zhangminhai2004@126.com