西安市小王涧国有生态林场大中型兽类分布特征

丁桥周，任建勇，刘 森，刘创峰，吴晓民，张洪峰*

(1.西安市小王涧国有生态林场，西安 710400；2.陕西省动物研究所，陕西省濒危动物保育与利用重点实验室，西安 710032)

大中型哺乳动物类群和物种多样，分布范围广，对栖息地变化特别敏感，是生态系统的重要组成部分[1]，也是生物多样性保护和环境评价的关键指示类群，对维持生态系统正常功能具有重要意义。

目前，关于大中型兽类分布特征已有大量报道[2-12]，但西安市小王涧国有生态林场大中型兽类分布特征研究却相对较少，作者于2013-2016年采用红外相机技术对该林场大中型兽类进行了监测，分析了海拔因素与植被类型因素对大中型兽类分布的影响，以期为野生动物保护管理提供科学依据。

1 研究区域概况

西安市小王涧国有生态林场位于秦岭北麓、周至县境内，东经108°02′42″～108°05′13″，北纬33°36′～33°58′05″。东与宁西林业局接壤，南与陕西周至国家级自然保护区毗邻，西与周至县厚畛子林场相连，北与周至县永红林场、楼观台林场为界。属暖温带大陆性季风气候，为温和半湿润——温凉半湿润及温凉湿润山区。林场林业用地面积11 873 hm2，非林业用地面积132 hm2，森林覆盖率为93%。林区植物种类丰富，现有已知种子植物121科508属1 000余种，其中有国家Ⅰ级重点保护植物红豆杉、独叶草，国家Ⅱ级重点保护植物秦岭冷杉、大果青杄、太白红杉、连香树、水青树、野大豆、水曲柳、星叶草、山白树等。林区分布有脊椎动物250余种，其中兽类70余种，鸟类160余种，两栖爬行类20余种，还分布有多种鱼类分布。

2 研究方法

2.1 红外相机监测

采用样线法布样方案，在林场陈河管护站、双庙子管护站、黄草坡管护站林区布设34台红外相机，调查队员沿样线行进，选择目标动物经常行走的兽道及水源点附近安装相机，每隔3个月左右收取一次数据，并更换电池。

2.2 红外相机的安装与维护

通过GPS导航找到预设相机位点，并寻找合适位置安放相机，将红外相机捆绑在树木底部，距离地面高约60 cm，相机镜头与地面平行，避免阳光直射。对每台相机进行定位和编号，记录相机经纬度、海拔、植被类型等信息。相机设置为拍照+视频模式，照片连拍3张，拍摄时间间隔为15 s，灵敏度设为中。

2.3 数据管理与分析

进行数据分析时，先将同一台相机照片未拍摄到动物个体的“空拍”照片全部去除，并去除同一时间段内同一动物个体连续拍摄的照片，对有效动物照片进行物种鉴别，之后将监测数据录入Excel表格，借助SPSS进行数据分析。

物种相对丰富度指数是某一物种出现的相片数(去除同一物种在同一时间段内连续拍摄的照片)占总相片数的百分比。计算公式为：

其中，RAI(Relative abundance index) 代表物种相对丰富度指数，Ai代表第i类动物出现的相片数，N代表有效照片总数。

3 结果

3.1 物种数及相对丰富度

研究期间，红外相机共捕获到3 509张有效动物照片，监测到兽类16种，分别为羚牛(Budorcastaxicolor)(n1=1 015，ni为第i种动物有效照片数)、林麝(Moschusberezovskii)(n2=11)、金丝猴(Rhinopithecusroxellanae)(n3=45)、鬣羚(Capricornissumatraensis) (n4=125)、斑羚(Naemorhedusgoral)(n5=35)、狍(Capreoluspygargus)(n6=86)、小麂(Muntiacusreevesi) (n7=770)、毛冠鹿(Elaphoduscephalophus) (n8=52)、野猪(Susscrofa) (n9=1225)、青鼬(Martesflavigula) (n10=21)、豹猫(Felisbengalensis) (n11=8)、豪猪(Hystrixhodgsoni) (n12=13)、果子狸(Pagumalarvata)(n13=54)、猪獾(Arctonyxcollaris)(n14=40)、金钱豹(Pantherapardus)(n15=3)、黑熊(Ursusthibetanus)(n16=6)。西安市小王家涧国有生态林场兽类中野猪相对丰富度指数最高，为34.91%；金钱豹最少，为0.09%；其他兽类的相对丰富度指数介于二者之间(图1)，不同物种相对丰富度之间差异显著(χ2= 49.65，df=15，p<0.01)，兽类相对丰富度指数差异一定程度上反映了一定空间内物种数量的多少。

图1 西安市小王涧国有生态林场兽类丰富度

3.2 不同海拔区间兽类物种多样性

根据人为干扰、地貌和植被类型将西安市小王涧国有生态林场划分为3个海拔区间，低山地带：海拔1 700 m以下，人为活动频繁，地势相对平缓，植被类型由阔叶林及针阔混交林组成；中山地带：海拔1 700～2 200 m，地形陡峭，人为干扰相对较小，植被类型为针叶林及针阔混交林组成；高山地带：海拔2 200 m以上，几乎无人为活动，地形陡峭多岩石，植被类型为针叶林、灌丛和草甸。

监测发现，西安市小王涧国有生态林场中山地带兽类物种多样性最高，为13种；低山地带次之，为10种；高山地带最少，仅为7种。从丰富度指数来看，低山地带最高，为37.65%；中山地带次之，为32.09%；高山地带最少，为30.27%(图2)。

图2 不同海拔区间兽类物种多样性

3.3 不同植被类型兽类物种多样性

小王涧国有生态林场阔叶林、针阔混交林、针叶林、灌丛与草甸等4个不同植被类型的兽类物种数和丰富度度指数各不相同，其中兽类物种数针阔混交林(13种)>阔叶林(11种)>针叶林(8种)>灌丛与草甸(4种)；兽类丰富度度指数阔叶林(37.65%)>针阔混交林(30.49%)>针叶林(20.38%)>灌丛与草甸(14.25%)(图3)。

图3 不同植被类型兽类物种多样性

4 讨论

红外相机技术通过自动相机系统获取野生动物影像(照片和视频)，并通过这些图像分析野生动物的种类、行为、活动节律等数据。该技术作为一种非伤害性的野生动物观测技术，已成为生物多样性调查、观测的重要工具和动物生态学研究的重要手段。相比于传统的观测方法，红外相机技术具有较明显的优越性，如能在恶劣的环境中昼夜连续工作，通过获得各种动物的真实图像确认物种的存在，可实现区域内动物多样性的快速评价，对大中型哺乳动物、夜行性及稀有动物、外形易于识别的动物更加有效。

海拔因子是影响大中型兽类栖息地选择的主要因子之一，原生环境中，海拔从高到低多呈现出草甸向森林过渡的特征，由于人类活动影响，低海拔的森林大都改变为农田，而中高海拔区域气候不适宜农业发展，在人类和自然长期的适应过程中，形成了农田生态系统和森林生态系统的分面。监测发现西安市小王涧国有生态林场大中型的兽类分布多集中于林场的中、低海拔区域，而人为活动较少的高海拔区大中型兽类多样性反而少，原因可能有两个，一是高海拔区域一般地形陡峭、多岩石，植被类型主要为针叶林和高山草甸，野生动物食物种类少，隐蔽条件差，适宜栖息地少；二是大中型兽类生物生态学习性和空间分布方面存在很大差异，大中型兽类分布区同人类活动区部分重叠，这也反映了人和野生动物共用自然资源。

植被因素也是影响大中型兽类栖息地选择的主要因子之一，植被类型的差异导致大中型野生动物分布的差异。植被类型的分布具有垂直地带性，从低到高一般为阔叶林、针阔混交林、针叶林、高山草甸。监测发现西安市小王涧国有生态林场针阔混交林和阔叶林大中型兽类丰富度相对较高，这与食物资源、水源、隐蔽条件等有关，针阔混交林和阔叶林可供大中型兽类采食的植物种类较多，林地的乔木郁闭度和灌木盖度也适宜大中型兽类隐蔽、栖息、繁殖。

西安市小王涧国有生态林场大中型野生动物分布的差异是海拔因素与植被因素相互作用的结果，一定程度上反映了保护区内大中型野生动物的空间分布格局，也反映了天保工程生态建设成果和林场野生动物保护管理的显著成效。林场的光头山、干沟、高西沟、南叉河、户菜路等区域是兽类物种多样性的分布集中区，应重点保护。