基于卫星追踪定位技术的库姆塔格沙漠野骆驼生境利用和迁移规律*

薛亚东 李迪强 李 佳

(1.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 生物多样性保护国家林业和草原局重点实验室 北京 100091；2.中国林业科学研究院荒漠化研究所 北京 100091)

野生双峰驼(Camelusferus)(以下简称野骆驼)被IUCN红色目录列为极度濒危物种，属于我国国家I级重点保护野生动物。随着社会经济发展和人类活动范围扩张，野骆驼栖息地面积不断减少，且被公路、铁路、围栏等各种线性基础设施所分割，因此，这一珍稀濒危的中亚地区迁徙有蹄类被列入《保护野生动物迁徙物种公约》附录一，受到国际上的广泛关注(Convention on the Conservation of Migratory Species of Wild Animals，2020)。目前，野骆驼种群孤立分布在我国的塔克拉玛干沙漠东部、罗布泊北部嘎顺戈壁、阿尔金山北麓及阿奇克谷地(即库姆塔格沙漠地区)以及中蒙边境的外阿尔泰戈壁等地区(Tulgatetal.，1992；Hare，2008)。历史上分布范围曾经可达西亚东部的野骆驼(Tulgatetal.，1992)，目前仅存于中蒙2国，无论是在古代“丝绸之路”还是当今“一带一路”背景下，作为代表物种的野骆驼，种群的保护和恢复都具有重要国际意义。野骆驼是中国最为濒危的3种食草动物之一(蒋志刚，2005)，也是我国西北荒漠生态系统的重要指示物种，研究野骆驼的迁移活动规律和生境关系，对于了解野骆驼的荒漠环境生态适应性具有重要意义，也可为其他珍稀濒危的荒漠有蹄类动物保护提供有益参考和借鉴。

在季节变化明显的地区，有蹄类往往存在季节性迁移，其迁移发生在低海拔的冬季活动区域到高海拔的夏季活动区域之间，以获取高质量的食物，或满足繁育后代的要求。迁移是动物为了避免资源不足或被捕食风险而采取的适应性行为策略(Hebblewhiteetal.，2007)，是种群动态的一个重要过程，迁移不仅能满足物种的生态需求，而且有助于其适应由人类发展和气候变化导致的剧烈生态变化(Lee，2011)。因此，评估人类活动及干扰对种群的影响，进行物种廊道设计以提高景观连接度等保护管理对策的制定和实施，都需要在对保护物种的迁移机制充分了解的基础上进行。

Kaczensky等(2014)对分布在蒙古国的野骆驼开展了卫星追踪监测工作。2002—2007年期间，共获取了7峰野骆驼3 398个活动位点，但仅有3峰野骆驼持续跟踪了1年。袁磊等(2015)于2012—2013年期间，对分布在库姆塔格沙漠地区的8峰野骆驼安装了卫星追踪颈圈，但仅有1峰野骆驼的颈圈工作时间达到1年以上。7个颈圈的11 297个活动位点分析表明，野骆驼存在季节性穿越库姆塔格沙漠到阿奇克谷地的行为。目前，相关研究尚未获取库姆塔格沙漠地区野骆驼种群相对完整和系统的时空分布数据，对其迁移方式和驱动因素的了解也不甚清楚。因此，本研究期望利用卫星追踪颈圈进一步研究野骆驼的迁移行为和不同时间尺度上野骆驼的生境需求，识别野骆驼的生境选择特征，从而为野骆驼及其生境保护管理对策的制定提供科学依据。

1 研究区概况

库姆塔格沙漠位于新疆和甘肃交界处，罗布泊东南，北到北山，南到阿尔金山，东到甘肃敦煌鸣沙山。东西长约380 km，南北宽约100 km，面积约2.28万km2(吴波等，2013)。该沙漠地势北低南高，北部阿奇克谷地海拔最低至800 m，南部海拔升至2 600 m左右。该沙漠年均气温为5～9 ℃，沙漠南部气温较北部低，多年平均降水量不到25 mm，潜在蒸发量超过3 000 mm，气候极为干旱。

研究区西至库姆塔格沙漠西部边缘红柳沟一带，东至敦煌西湖湿地，北至北山和阿奇克谷地，南至阿尔金山北麓，覆盖了整个库姆塔格沙漠，地理位置为39.08°—40.38°N，90.32°—95.00°E。库姆塔格沙漠景观以干燥的石质山地、干旱的沙漠、戈壁和盐化荒漠为主(杨海龙，2011；李迪强等，2012；吴波等，2013)。与野骆驼同域分布的兽类主要包括藏野驴(Equuskiang)、鹅喉羚(Gazellasubgutturosa)、岩羊(Pseudoisnayaur)、盘羊(Ovisammon)、狼(Canislupus)、赤狐(Vulpesvulpes)、雪豹(Pantherauncia)、豺(Cuonalpinus)、猞猁(Lynxlynx)等(薛亚东等，2014)。

2 研究方法

采用LOTEK品牌的卫星追踪颈圈，利用Iridum卫星传输数据，数据可进行实时传输，工作期满后，颈圈通过自动脱落装置在设定好的时间自动脱落。颈圈设置为每隔2 h进行1次记录，每天可记录12个GPS位点信息。颈圈均设计工作1年以上，以获取野骆驼各个季节时空分布数据。获取数据后，首先对所有位点信息进行分类筛选，选取有效的GPS位点。利用最小凸多边形法(MCP，minimum convex polygon)计算总体和不同季节野骆驼的活动范围，利用内核法(Kernel)分析野骆驼对生境利用的情况，分析中对野骆驼的95% Kernel活动范围和50% Kernel活动范围进行计算，利用点点间直线距离计算了野骆驼的活动距离。数据分析在Acrview GIS中利用Animal Movement插件完成(薛亚东等，2017)。

3 结果与分析

3.1 数据情况 研究期间为2峰雌性和1峰雄性野骆驼佩戴了卫星追踪颈圈。ID34158颈圈于2016-02-25安装成功，共获得有效GPS位点1 890个；ID34159颈圈于2014-12-16安装成功，共获得有效GPS位点7 092个；ID34160颈圈于2014-12-11安装成功，共获得有效GPS位点1 775个。按照月份对3峰野骆驼的活动范围和移动距离进行了分析(表1、2、3)。

表1 ID34158野骆驼活动范围和距离①Tab.1 The home range and daily movement distance of ID34158 wild camel

3.2 整体和各个季节活动范围 ID34159获得了1年以上的数据，因此其100%MCP家域面积最具有代表性，为8 152.10 km2；ID34158尽管只获取了半年的数据，其家域面积接近ID34159，达到了7 596.44 km2；而ID34160数据不够充足，其家域面积与其他2峰野骆驼有较大差异，面积为1 162.17 km2。从活动范围上看，ID34158和ID34159的活动范围均覆盖了沙漠从南缘阿尔金山北麓到北缘阿奇克谷地的广阔区域，而ID34160的活动范围仅在阿奇克谷地，这3峰野骆驼的活动范围均在库姆塔格沙漠的西部(图1)。从季节来看，春季(3—5月)野骆驼平均活动范围最大，为902.79 km2，冬季(12—1月)活动范围次之，为699.66 km2，秋季(9—11月)活动范围为396.59 km2，夏季(6—8月)为289.32 km2。从日活动距离来看，春季野骆驼平均日活动距离为7.77 km，夏季为7.90 km，秋季为5.82 km，冬季为5.96 km。

表2 ID34159野骆驼活动范围和距离Tab.2 The home range and daily movement distance of ID34159 wild camel

表3 ID34160野骆驼活动范围和距离Tab.3 The home range and daily movement distance of ID34160 wild camel

图1 3峰佩戴卫星追踪颈圈的野骆驼最小凸多边形活动范围Fig.1 Minimum convex polygon home ranges of three wild camelsV1：水体Water；V2：人工绿洲Artificial oasis；V3：盐壳Salt crust land；V4：以胀果甘草、罗布麻、骆驼刺等为主的杂类草盐生草甸Miscellaneous grass salt meadow dominated by Glycyrrhiza inflata,Apocynum venetum and Alhagi sparsifolia；V5：芦苇盐生草甸Phragmites australis salt meadow；V6：以柽柳、西伯利亚白刺为主的盐生灌丛Halophyte bush dominated by Tamarix chinensis and Nitraria sibirica；V7：胡杨疏林Populus euphratica open forest；V8：雅丹Yardang；V9：沙漠Desert；V10：梭梭荒漠Haloxylon ammodendron desert；V11：以泡泡刺、沙拐枣等为主的灌木荒漠Fruticous desert dominated by Nitraria sphaerocarpa and Calligonum arborescens；V12：以合头草、红砂等为主的半灌木、小半灌木荒漠Half shrub,small half shrub desert dominated by Sympegma regelii and Reaumuria soongorica；V13：以裸果木、霸王等为主的灌木荒漠Fruticous desert dominated by Gymnocarpos przewalskii and Sarcozygium xanthoxylon；V14：高寒荒漠与高山垫状植被Alpine desert and alpine cushion vegetation；V15：高山亚冰雪稀疏植被带Alpine sub-nival sparse vegetation.下同。The same below.

3.3 整体和各个季节生境利用 整个监测期间，从95%Kernel活动范围反映的野骆驼实际利用生境来看，野骆驼主要利用区域集中分布在阿尔金山北麓地区，阿奇克谷地也有分布；ID34159的50%Kernel活动范围集中在阿尔金山北麓一个水源点附近，ID34158同样也在阿尔金山北麓有分布(图2)。

在春季，野骆驼的活动范围在阿尔金山北麓和阿奇克谷地均有分布，在阿尔金山北麓时，ID34158和ID34159活动范围比较接近水源；在阿奇克谷地，其活动范围集中在谷地中的洼地一线，该区域春季会有地下水渗出，并且植被较好，主要为盐生灌丛，以柽柳和西伯利亚白刺为主(图2A)。

夏季野骆驼活动都在阿尔金山北麓一带，与春季相比，其活动范围不再以水源为中心，如ID34158，其50%Kernel活动范围集中在以合头草、红砂等为主的灌木、小半灌木荒漠；ID34159的Kernel活动范围中只有1个水源点(图2B)。

从50%Kernel活动范围来看，野骆驼在秋季的活动范围更集中在阿尔金山北麓地区，且以一个水源点为中心(图2C)。

在冬季，ID34159野骆驼仍在阿尔金山北麓活动，但是其范围更向沙漠腹地延伸；ID34158和ID34160都在阿奇克谷地活动(图2D)。

图2 3峰佩戴卫星追踪颈圈的野骆驼不同季节生境利用Fig.2 Habitat selection of three wild camels in different seasons

3.4 迁移行为 整个监测期间，监测到ID34158出现2次迁移，一次是2016-02-25T12:00—02-26T18:00，由南向北迁移；一次是2016-04-07T10:00—04-09T18:00，由北向南迁移。共监测到ID34159的7次迁移，分别为2014-12-17T16:00—12-20T16:00，由北向南迁移；2015-03-28T6:00—03-29T12:00，由南向北迁移；2015-04-30T14:00—05-02T8:00，由北向南迁移；2015-10-13T10:00—10-15T14:00，由南向北迁移；2015-10-19T6:00—10-20T18:00，由北向南迁移；2016年1月，由三角滩向西，向北沙漠腹地里大范围活动，最终回到阿尔金山北麓；2016-04-01T14:00—04-05T12:00，由南向北迁移。每次迁移路程均在80～100 km，穿越整个沙漠，除了ID34159在10月份的一次短时间内往返穿越，其他迁移均发生在野骆驼的发情繁殖季节，尤其是4月份。2峰野骆驼形成了比较明显的6条迁移路线(图3)。

图3 库姆塔格沙漠地区野骆驼穿越沙漠迁移路线Fig.3 Movement routes of wild camels in Kumtag Desert

4 讨论

袁磊等(2015)的研究得出野骆驼的平均家域面积为7 349±1 323 km2(n=7)，监测期达到1年的1峰野骆驼100% MCP家域面积为11 724 km2。蒙古国的野骆驼100% MCP家域面积为12 000 km2(n=3)，而蒙古国大戈壁保护区的面积也达到了4.5万 km2(Kaczenskyetal.,2014)。本研究获得1年以上数据的ID34159野骆驼100%MCP家域面积与以上研究相比较小，其活动区域与袁磊等(2015)监测的野骆驼相比分布更为偏西，并且覆盖了沙漠北边的阿奇克谷地部分区域。袁磊等(2015)提出野骆驼个体家域面积季节间差异显著，秋季最大，其次是冬季和夏季，春季最小，秋季是春季的4.4倍。本研究则得出春季野骆驼平均活动范围最大，冬季野骆驼平均活动范围次之，秋季和夏季最小。不同研究中野骆驼家域面积和季节活动范围存在差异的原因可能与本研究的样本量较少有关，也可能是野骆驼个体间存在差异。

尽管3峰野骆驼的生境利用有所重叠，但从50%Kernel活动范围的差异可以看出，不同个体对主要区域的利用有所差别，总体上看，ID34160个体始终在阿奇克谷地活动，ID34158个体的利用区域比ID34159个体的区域更广，更偏东部，且向阿尔金山腹地延伸。不同季节野骆驼的生境利用也有所不同，普遍认为野骆驼夏季在较为凉爽的阿尔金山北麓活动(袁国映等，2012)，笔者的数据支持这一结论，但是笔者发现，冬季并不是所有的野骆驼都会在阿奇克谷地活动。同时，卫星追踪数据也与笔者的红外相机数据进行了相互印证，前期水源点监测的红外相机数据表明，野骆驼春、秋2季水源利用较多(薛亚东等，2014；Xueetal.,2015)，此次春、秋2季野骆驼的活动范围热点分布进一步证实了这个结论，此前笔者猜测，由于夏季植被含水量较高，野骆驼的水分获取将更依赖于植物，而不是水源，这一点得到了卫星追踪数据的支持。

通过对野骆驼迁移行为的分析，笔者发现野骆驼最快能在30 h内完成1次迁移，多数是在野骆驼的发情繁殖期间，尤其是发情繁殖末期的4月份。因此，野骆驼的迁移可能并不是因为气候原因，但由于本研究数据有限，对于其迁移机制的研究还有待更多卫星追踪颈圈的安装和数据的获取。

对野骆驼生境利用的分析，笔者确定了部分野骆驼个体集中活动的区域分布在阿尔金山北麓地区和阿奇克谷地的西部，其关键栖息地分布在三角滩以东、库姆苏以西的广阔戈壁上和与之对应的沙漠以北阿奇克谷地，野骆驼的迁移路线也都在这2片区域之间。不同季节野骆驼集中利用的区域存在差异，冬、春季节由于是野骆驼的繁殖季节，其生境利用覆盖了较大面积的沙漠地区，这些地区可能是野骆驼繁殖产羔的地区；春、秋季野骆驼对水源的依赖程度较高，包括水源点在内的周边地区都是野骆驼的主要利用区域。因此，这些区域应该成为重点保护地区，避免遭受开矿等活动的侵占。同时，冬、春季节应在关键栖息地外加强巡护，避免探险旅游和其他活动对野骆驼的繁殖产生影响。

5 结论

由于野骆驼生性机警，且在远离人迹、自然条件极端恶劣的荒漠、半荒漠地区分布，为野骆驼佩戴卫星追踪颈圈十分困难，前期仅利用卫星追踪技术对圈养野生双峰驼野化放归进行了适应性监测(薛亚东等，2017)。本研究陆续在库姆塔格沙漠地区给3峰野骆驼安装了卫星追踪项圈，对野骆驼的生境利用和迁移规律进行了初步探索。但3只个体的时空活动数据缺乏代表性，尚不足以代表整个库姆塔格沙漠地区野骆驼种群的迁移活动规律，也难以为野骆驼生境利用以及对其响应人类活动的研究提供足够数据支撑。因此，需要给更多野骆驼个体佩戴卫星追踪项圈，以获取野骆驼种群相对完整、系统的时空分布数据，通过研究野骆驼的迁移规律和其驱动机制以及对人类活动的响应，为库姆塔格沙漠地区野骆驼及其生境保护管理提供科学依据。