基于卫星定位技术的洞庭湖麋鹿活动范围研究

徐正刚 ，王双业 ，赵运林 ，彭 姣 ，3，罗亮宇 ，段酬苍 ，3

（1. 中南林业科技大学 生命科学与技术学院，湖南 长沙 410004；2. 湖南城市学院 化学与环境工程学院，湖南 益阳 413000；3. 湖南农业大学 生物科技学院，湖南 长沙 410128）

基于卫星定位技术的洞庭湖麋鹿活动范围研究

徐正刚1，2，王双业1，赵运林1，彭 姣1，3，罗亮宇1，段酬苍1，3

（1. 中南林业科技大学 生命科学与技术学院，湖南 长沙 410004；2. 湖南城市学院 化学与环境工程学院，湖南 益阳 413000；3. 湖南农业大学 生物科技学院，湖南 长沙 410128）

为了解洞庭湖野生麋鹿种群的活动范围，为洞庭湖麋鹿种群保护与恢复提供依据，利用卫星定位技术对洞庭湖野生麋鹿进行追踪，研究洞庭湖野生麋鹿活动范围与水位变化之间的关系。结果表明：洞庭湖野生麋鹿活动范围较广，且麋鹿活动范围与洞庭湖水位密切相关。在高水位时期，随着洞庭湖水位的不断升高，麋鹿活动范围会不断向岸边移动，在低水位时期，洞庭湖麋鹿活动范围阶段性向外湖迁移。研究对于了解洞庭湖麋鹿的适宜生境，通过水位调控确保洞庭湖麋鹿种群生态安全具有重要意义。基于卫星定位技术的研究方法对于洞庭湖其他珍稀动物活动范围的研究具有重要借鉴意义。

麋鹿；野生动物追踪；洞庭湖；水位

麋鹿Elaphurus davidianus隶属鹿科麋鹿属[1]，为我国Ⅰ级重点保护的濒危野生动物。成年雄鹿平均体重约为200 kg成年雌鹿约为150 kg。我国现存麋鹿总数已经超过2 000头。麋鹿主要栖息在湿地区域，喜泥浴和泡水，曾为长江中下游和黄河中下游地区湿地生态系统的关键种。麋鹿牙齿纤弱，主要以禾草类、苔草类和树叶为食。一般鹿类在春夏掉角，然后再长出茸角，而糜鹿冬季掉角，掉角后开始生长茸角，3—4月茸角颓茸[2]。糜鹿的颈背粗壮，形似骆驼，尾部长度明显超过其它鹿类，部分可达踩关节处。糜鹿的蹄扁平、宽大，趾间有皮膜，侧蹄发达且能着地[3]。近年来随着麋鹿的栖息环境问题受到越来越多的关注，国内外对麋鹿的研究也越来越多。其中国内有关糜鹿的研究主要关于野外绝灭原因探讨[4]、种群动态及管理[5]、产仔行为[6]、对光周期的适应[7]、交配计策[8]、生长发育和繁殖习性[9]、采食植物[10]、遗传多样性[11]、行为谱[12]、重引入[2，13]等方面。国外对糜鹿的研究主要集中在生物学、生理学、生态学、行为学等领域[14-20]。

麋鹿未灭绝之前广泛分布于洞庭湖区域。1998年长江洪水冲坏了湖北石首天鹅洲自然保护区的围栏，保护区麋鹿出现小群体外逃情况。洞庭湖现存麋鹿经湖北石首天鹅洲的专家鉴定系天鹅洲外逃麋鹿群，为全国唯一自然野化种群。洞庭湖麋鹿种群在之后的时间内得到了良好的发展，调查显示：目前洞庭湖区汛期麋鹿主要分布在东洞庭湖国家级自然保护区注滋口两岸的高位洲滩和漉湖区域，种群大小约为70～90头，其中注滋河两岸约50～60头，漉湖区域约20～30头。

本研究利用野生动物卫星跟踪定位技术，调查洞庭湖野生麋鹿在洞庭湖区域内的活动区域，讨论洞庭湖野生麋鹿活动范围与水位的关系，为洞庭湖野生麋鹿栖息环境提供保护依据，为洞庭湖区域麋鹿重引入提供参考，对解决半散养状态下麋鹿种群密度过大的问题具有重要意义。同时，研究对洞庭湖其他珍稀动物活动范围的研究具有重要借鉴意义。

1 研究方法

1.1 研究区概况

洞庭湖（28°44′～ 29°35′N，111°53′～ 113°05′E）地处长江中游荆江河段南岸、湖南省北部，湖体呈近似“U”形，承纳湘、资、沅、澧四水，吞吐长江[21]。当前洞庭湖主要由东洞庭湖（1 328 km2），南洞庭湖（920 km2），西洞庭湖（443 km2），三个湖（区）组成，属亚热带湿润季风气候区，具有四季分明、热量丰富、降雨充沛、降雨季节集中等鲜明特点，具较明显的大陆性气候。湖区多年平均气温16.5～17.0℃，全年最冷月平均温度约3.8～4.5℃（一月份），全年最热月平均28.8～29.2℃（七月份）。多年平均气温的空间分布呈自东南向西北递减的趋势[2]。洞庭湖水位分为主汛期、平水期和枯水期。洞庭湖每年4月—7月为主汛期，湖水水位上涨，8月后受长江来水顶托，湖水仍维持高水位，10月—12月水位下降，为平水期，枯水期从1月持续到翌年3月[22]。

本研究的区域位于东洞庭湖西岸的漉湖，该区域存在洞庭湖野化麋鹿种群。漉湖区域主要植被是芦苇，拥有洞庭湖最大的漉湖芦苇场[23]。同时，由于该地区高程范围在25.6～31.2 m之间，较其他区域高，故该区域存在范围较大的洲滩。

1.2 洞庭湖麋鹿野外追踪

2014年7月25日，由于洞庭湖涨水，麋鹿在洞庭湖的栖息地被大水淹没，一只奄奄一息麋鹿进入沅江市南大膳镇漉湖防洪堤垸内居民区，失足掉进池塘，在攀爬逃生过程中多处受伤。经过18天的救护治疗和精心饲养，该救助麋鹿伤愈康复。为进一步了解、掌握洞庭湖野生麋鹿种群的活动情况情况，2014年8月11日，为这头小麋鹿佩戴了全球定位跟踪器（http://www.hqxs.net/），并于救助地点进行了放生（图1）。

图1 洞庭湖野生麋鹿佩戴卫星追踪器与放生Fig. 1 The tracking devices was fixed and the Elaphurus davidianus was released

为了解该麋鹿在野外的生存状况，2014年10月25日依据该麋鹿的定位信息，对该麋鹿栖息地区域进行了考察。考察中发现了佩戴卫星追踪器的麋鹿，并确认该只麋鹿进入了该地区麋鹿种群（图2），因此该麋鹿的行为能有效代表该种群的行为。该种群共观察到麋鹿13头。

图2 野外观察佩戴卫星追踪器麋鹿及其种群Fig. 2 The Elaphurus davidianus population in wildlife

截止到2014年10月23日，共收集有效麋鹿卫星追踪数据673条，完整记录洞庭湖野生麋鹿放生后的行为轨迹（图3）。研究所用洞庭湖水位数据来源于长江水文网（http://www.cjh.com.cn/）。

图3 洞庭湖野生麋鹿行为轨迹Fig. 3 The Elaphurus davidianus population route in Dongting lake based on the tracking devices

2 结果与分析

2.1 洞庭湖麋鹿活动范围

自2014年8月13日至2014年10月23日，放生麋鹿轨迹不断向洞庭湖外湖深处移动，移动直线距离达24 713.78 m。在研究期间，洞庭湖水位经历了汛期向平水期的过度。洞庭湖水位由高水位向低水位过度。由研究期间洞庭湖水位的汛期与平水期刚好对应洞庭湖野生麋鹿种群的两个活动区域（分别命名为A、B区域，图4）。

图4 洞庭湖水位与麋鹿活动范围Fig. 4 The relationship between water level of Dongting lake and activity range of Elaphurus davidianus population

2.2 高水位下洞庭湖麋鹿活动范围

分析洞庭湖高水位阶段（8月13日—9月29日，图5）水位与洞庭湖野生麋鹿种群活动范围，发现二者呈现良好的对应关系。8月13日到8月18日水位在29.0 m左右波动，处于相对稳定状态，在此期间麋鹿种群基本在A1区域内活动，只有很少一部分定位点处在A1范围之外。8月24日到9月2日水位呈微弱的下降趋势，最高水位29.78 m最低水位29.69 m，到9月4日水位回升到30.03 m。这个时间段内，水位呈现出先下降然后又上升的过程，麋鹿的定位点几乎遍布整个A区域 内，但主要集中在A2区域。此阶段水位较前一阶段高，麋鹿活动区域亦较前一阶段靠近岸边，这直接反映了水位对麋鹿活动范围的物理性驱动。9月18日到9月29日之间水位一直维持在29.63 m以上，而麋鹿的定位点已经达到更靠近岸边的A3区域（图6）。

在高水位阶段水位，由于水位的升高，导致麋鹿栖息地被淹，麋鹿的活动范围不断向靠近洞庭湖堤岸处移动。

2.3 低水位下洞庭湖麋鹿活动范围

洞庭湖低水位阶段（9月2日到9月23日，图7）水位和洞庭湖野生麋鹿种群活动范围呈现出良好的相关关系。9月11日水位以稳定的下降速度下降到26.25 m，在此之间麋鹿种群主要在B1区域活动。9月11日到9月19日水位从26.25 m一直下降到24.44 m，并且在此之间水位的下降速度要相对快于前一阶段，而此时的麋鹿主要在B2区域内活动，此区域相对迁移阶段更加靠近内湖。9月19日到9月23日水位依然呈下降趋势，一直下降到了23.54 m，在此时间段内，麋鹿一直在B3区域内活动，此区域较前面的区域里湖心区域更近。在麋鹿的三个活动区域之间，并没有太多的定位点，并且这些定位点是单向的，可以确定为麋鹿的迁移过程。在低水位阶段洞庭湖野生麋鹿随着水位的下降不断向洞庭湖外湖区域迁移（图8）。

与高水位时期比较，低水位时期麋鹿迁徙具有一定的阶段性，即并非随着水位的不断下架，麋鹿不断向外湖迁移，而是待水位下降一段时间后，麋鹿种群才会向外湖迁徙。这可能是由于需要水位退却一段时间，以便植被的生长。相反，高水位时期，麋鹿种群向堤岸的迁徙更多的表现为水位的直接驱动（图6和图8）。

图5 高水位期间水位变化Fig. 5 The relationship between the water level of Dongting lake and activities range in the high-water period

图6 高水位期间麋鹿活动区域Fig. 6 The relationship between the water level of Dongting lake and activities range in the low-water

图7 低水位期间水位变化Fig. 7 During the low water level changes

图8 低水位期间麋鹿活动区域Fig. 8 Activity area of elk during low water period

3 讨论与结论

卫星定位技术是近年在野生动物研究领域研究较为成熟的技术。自2003年中科院对老君山滇金丝猴佩戴野生动物跟踪器始，卫星等位技术在野生动物研究领域研究中的技术越来越广泛。仅国内对滇金丝猴、大熊猫、黑颈鹤、小天鹅以及其他的部分珍惜鸟类的研究越来越多[24]。卫星定位技术具有覆盖范围广、精度高的优势，不受时间、地点、气候、地理环境等限制，无论被跟踪的动物生活环境多么险峻，行为多么隐蔽，卫星定位项圈基本不会受到影响[24]。它不仅能够提供准确的数据，还能不影响野生动物的栖息环境，既能达到监测的目的，又不妨碍野生动物的自由度，实现了远程监控的效果，减轻了实地考察的难度。

洞庭湖区域内，麋鹿的活动区域随着水位的变化不断的改变，大致呈现出“水退则进，水涨则退”的活动规律。在研究中，洞庭湖区域野生麋鹿的活动区域靠近水域，而这种水域大多是随着水位的变化变动较大的湖面。越是靠近水域的区域内植被覆盖度相对越低，但是植被的覆盖度相对没有过渡地域，会出现一个明显的增高的分界线，麋鹿的活动区域大多处于这种分界线范围。

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Study on activities range of Père David’s Deer (Elaphurus davidianus) in Dongting lake based on satellite positioning technology

XU Zhenggang1,2, WANG Shuangye1, ZHAO Yunlin1, PENG Jiao1,3, LUO Liangyu1, Duan Choucang1,3
(1.College of Life Science and Technology, Central South University of Forestry, Changsha 410004, Hunan, China; 2. School of Chemistry & Environment, Hunan City University, Yiyang 413000, Hunan, China; 3. College of Bioscience and Biotechnology,Hunan Agricultural University, Changsha 410128, Hunan, China)

In order to understand the activities range ofElaphurus davidianuspopulation in Dongting lake and supply acknowledge forElaphurus davidianusprotecting, satellite positioning technology was employed to track theElaphurus davidianuspopulation. The relationship between activities range and water level of Dongting lake was also discussed. The results showed that a wide activities range ofElaphurus davidianuspopulation and there is a closely relation between water level of Dongting lake and activities range. In the high-water period, as the water level of Dongting lake rising, the activities range will continue to move toward the shore, in other hands,in the low water periods, theElaphurus davidianuspopulation migrate into the kernel of Dongting lake. The research is important for understanding the suitable habitat ofElaphurus davidianuspopulation and protecting by water level regulation. An important reference based on satellite positioning technology can be supplied for other rare animals of Dongting lake.

Elaphurus davidianus; wildlife tracking; Dongting lake; water level

S718.52+1.1；Q144

A

1673-923X(2017)02-0110-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.02.018

2015-11-06

湖南省林业科技计划（XLK201525）; 湖南省科技计划重点项目（2014CK2001）；湖南省科技计划平台项目（2016TP1014）；WWF 项目（洞庭湖自然野化麋鹿和小天鹅空间分布研究）资助

徐正刚，博士研究生，助教 通讯作者：赵运林，教授，博士；E-mail： zyl8291290@163.com

徐正刚，王双业，赵运林，等. 基于卫星定位技术的洞庭湖麋鹿活动范围研究[J].中南林业科技大学学报，2017, 37(2):110-114.

[本文编校：吴 彬]