印度野牛日活动节律和食性的研究

刘合松，赵倩茹，代陆娇，段景南，钱寿文， 郭金萍，崔现亮，张明海，卢 文*

（1.糯扎渡省级自然保护区管护局，云南 普洱665000； 2.普洱市林草局，云南 普洱665000； 3.普洱学院，云南 普洱665000；4.东北林业大学，黑龙江 哈尔滨150040）

印度野牛（Bos gaurus）又称白肢野牛，是世界上体型最大的牛科动物之一，也是亚洲热带、亚热带丛林中体型最大的珍稀偶蹄类野生动物，其成年个体肩高可达1.7～2.2 m，体重可达1000～1500 kg[1]。 主要分布于南亚次大陆至马来半岛的热带地区，由于盗猎、人为活动、野牛角和野牛胆贸易导致其种群数量不断减少，在过去的一个多世纪，全世界印度野牛种群数量减少了80%，世界自然保护联盟（IUCN）估计全世界印度野牛成年个体种群数量为6000～21000 头，其种群数量还在持续严重下降，世界自然保护联盟已将其列为易危物种[2]。 在我国印度野牛属于国家Ⅰ级保护野生动物，相关研究调查表明目前仅分布于云南南部的西双版纳和普洱部分地区，种群数量已由20 世纪90年代的600～800 头下降到现在不足200 头，保护形势非常严峻，灭绝风险较大[3]，加强我国印度野牛的相关研究和保护已迫在眉睫。

动物的日活动节律是动物一天中不同时间段的活动强度及其周期性变化规律，是动物长期适应昼夜条件（如温度、光照强度）变化的结果，主要由动物的生物钟控制，也受外界因素的干扰和调节[4]，动物日活动节律的研究结果对制定珍稀濒危野生动物的保护和管理有重要的参考价值[5]。 印度野牛体型巨大、生性机警凶猛、攻击性强、嗅觉灵敏，很难对其进行近距离跟踪观察研究，利用红外相机陷阱技术能够有效克服这些客观局限性，相对于传统方法，红外相机监测技术具有非损伤性、无干扰、可长时间动态监测的优点[6,7]，已成为野生动物资源监测与生态学研究的重要技术手段，并得到广泛应用[8],可有效用于印度野牛的日活动节律研究。

野生动物的食性研究是了解野生动物与环境关系的重要内容，在动物的营养以及生态学研究中有着非常重要的地位，研究野生动物的食性对于开展物种保护，尤其是濒危珍稀物种的保护和管理具有重要的意义[9,10]。 国内外对大型食草动物的食性研究多使用胃分析法、粪便显微分析法、直接观察法和利用法，其中粪便显微分析法由于具有易于取样、对动物干扰损伤小、结果较为精确等优点，在食草动物的食性研究中得到广泛应用，尤其适用于珍稀濒危野生动物的食性研究[11-13]。

由于印度野牛在我国分布区域较为狭窄，种群数量也较少，受关注程度较低，相关研究也较少，以往大多数研究采用调查和走访，受人为主观因素影响较大，缺乏客观和系统性研究依据。 据此，本研究采用红外相机监测技术和粪便显微分析法，对云南省普洱市糯扎渡省级自然保护区内的印度野牛进行日活动节律和食性研究，以期为印度野牛的进一步研究和保护提供科学依据，并充实其基础数据。

1 研究方法

1.1 日活动节律研究

1.1.1 红外相机安装及设置

2019年7月至2021年3月， 在糯扎渡省级自然保护区内按预先设定好的公里网格布设100 台红外相机（见图1），布设位置为野生动物经常活动的地方（如：兽径、水源地、硝塘等），两台相机之间的距离大于200 m 以上，相机镜头方向与兽径呈30～45°夹角，保持拍摄视野开阔，前方无杂物遮挡，记录每个相机位点的GPS 信息（包括经纬度、海拔）以及相机编号、安装日期、生境类型等信息，每3 个月对相机进行检查，同时拷贝相机监测数据、更换相机电池，对监测效果不好的相机在公里网格范围内更换监测位置。

图1 糯扎渡省级自然保护区位置及红外相机布设位点Figure 1 The location of Nuozhadu provincial nature reserve and the layout of camera sites

1.1.2 数据处理及分析

将红外相机收集到的照片和视频数据按相机编号整理分类，在所有照片中挑选出印度野牛的照片，使用R 软件提取野牛照片中的相机编号、拍摄日期、拍摄时间等信息，以Excel表的形式进行保存。数据分析时以单个相机位点在野外连续工作24 h 记为1 个相机工作日，同一相机位点拍摄到野牛个体的相邻有效照片间隔时间至少为30 min，间隔小于30 min的连续两张照片视为1 张独立有效照片，同时采用时间段相对丰富度指数 （Time-period relative abundance index，TRAI）对印度野牛的日活动节律进行分析[14,15]。 计算方法为：TRAI=（物种i 在t 时间段内的拍摄照片数∕物种i拍摄的照片总数）×100。

1.2 食性研究

1.2.1 样品的采集和研究方法

2020年1月至2020年6月，在糯扎渡保护区印度野牛频繁活动的区域，采集新鲜的印度野牛粪便分装到干净的密封袋中，共采集到41 份粪便样品，对每一份采集的印度野牛粪便样品记录采集时间、地点、海拔、地理坐标、生境类型等数据，并尽快带回实验室，冷冻保存。 同时采集食痕明显和粪便周边可能食用的植物样品，每种植物样品尽可能剪取包含其花、茎、叶、杆的样品，采集的同时对其拍照，便于后期植物物种的鉴定，每一种植物样品分别采集两份，一份用于食性实验分析，另一份用于物种鉴定，采集时每种植物样品记录好采集编号、采集地、采集日期、海拔、生境类型等信息。

将采集到的印度野牛粪便和参考植物样品分别在60℃的恒温烘干箱中烘72 h 至恒重，再用筛孔为1 mm的粉碎机进行粉碎，然后用100 目的分样筛进行筛选，取筛上样保存备用。 临时装片制备时每种样品取1g放入干净的培养皿中并倒入少量解离液（NaCLO）至培养皿约1/3 处，用解剖针进行搅拌确保样品被解离液完全浸没，盖上培养皿盖子静置3～5h 后制作临时装片观察其细胞形态清楚程度，待细胞形态清晰后再将样品内容物转入200 目的分样筛中用自来水冲洗2～3 min，然后转入干净的新培养皿中，用花红番红试剂染色15 min 左右，染色结束后再转入200 目分样筛中用自来水冲洗2～5 min 洗去多余染液，然后取少量样品置于干净的载玻片上，滴加适量蒸馏水用解剖针使其充分展开，用滤纸吸掉多余水分，滴加适量甘油，确保样品充分展开后，用树胶封片并贴标签留待显微镜检，其中每种参考植物样品制作5 张显微装片，每种复合粪便样本（取每个月采集的粪便样品混合在一起制成）制作10 张显微装片[11,16,17]。

1.2.2 显微装片镜检及数据分析

每一张显微装片在100 倍（10×10）的显微镜下随机拍摄检查10 个清晰视野，注意每个视野不能重复。通过与每种参考植物显微镜下表皮角质碎片的对比，记录复合粪便样品装片显微镜下每个视野中出现的可辨认参考植物表皮角质碎片数，再求出每种参考植物在复合粪便样品装片100 个视野中出现的视野数F，采用频率转化法，依公式F=100(1- e-D)求出每个视野中每种植物可辨认表皮角质碎片的平均密度D，D 又转换为相对密度RD，RD 为动物食物中各种植物采食频率的估计值，根据RD 值可得出目标动物的食物组成，RD =（每种植物可辨认的表皮角质碎片的密度∕各种植物可辨认角质碎片的密度之和）× 100%[11,13]。

2 结果与分析

2.1 日活动节律

按公里网格安装的100 台红外相机，共有30 台相机监测到印度野牛，获得印度野牛照片3762 张，其中独立有效照片2055 张。 根据时间段相对丰富度（TRAI）分析表明，印度野牛昼夜都有活动且活动频率差别不显著，其中白天活动独立有效照片数占总独立有效照片数的47.83%（6:00—19:00）， 夜间活动独立有效照片数占总独立有效照片数的52.17%（19:00—5:00）。 白天活动的高峰主要集中在15:00—16:00 （9.73%）和18:00—19:00（5.74%）2 个时间段，夜间活动的高峰主要发生在19：00—21:00（13.67%）、24:00—1:00（5.74%）和3:00—5:00（14.79%）3 个时间段；白天活动的最低时间段为早上的9:00—10:00（0.34%），夜间活动的最低时间段是2:00—3:00（2%）（见图2）。

图2 印度野牛日活动节律Figure 2 Daily activity patterns of gaur

2.2 食物组成

食性实验结果表明，在糯扎渡自然保护区旱季（1—6月），检测到印度野牛主要采食的植物共10 科23 种，主要以禾本科和豆科植物为主（见图3），禾本科和豆科植物在其旱季的食物组成中的比例达74.90%，其中尤其喜食粽叶芦 （Thysanolaena latifolia）16.46%，泡竹（Pseudostachyum polymorphum）16.05%， 滇黔黄檀 （Dalbergia yunnanensis）7.41%， 香竹 （Chimonocalamus deli catus）6.58%，钝叶黄檀 （Dalbergia obtusifolia）6.17%，白茅（Imperata cylindrica）5.35%等植物，这6 种植物占印度野牛旱季食物总量的58.03%，其它科植物所占比率较小，其中荨麻科、芭蕉科、卫矛科最少，三者总计（其它）只占2.06%（见表1）。

表1 印度野牛旱季食物组成比例Table 1 The dry season food composition of gaur

图3 印度野牛旱季主要食物种类Figure 3 Main food categories of gaur in the dry season

3 讨论

野生动物的活动强度与被红外相机拍摄到的概率呈正相关，相对活动强度指数越高，说明动物在此时间段内也更加活跃[18]，同时通过红外相机的监测结果可为野生动物种群变化提供客观的依据和新的发现，有助于制定科学合理的管理保护办法。 本次监测研究结果，除了对印度野牛的日活动节律有了较为全面的了解外，我们也有了新的发现，首先在糯扎渡保护区澜沧县片区监测到有印度野牛的固定活动区域，这就表明澜沧县目前仍有印度野牛的分布，虽然种群数量不大但有固定的栖息地，后来也得到了当地村民和护林员的证实， 这与世界自然保护联盟2016年发布的濒危物种红色名录中所描述的澜沧县分布的印度野牛已于20 世纪80年代已灭绝的记录不一致[2]，本次研究结果对于更新国内印度野牛分布的相关数据具有重要意义。 此外，在本研究后期的持续监测研究过程中首次在野外监测到了印度野牛新生幼崽的珍贵视频和图片数据（见图4），弥补了国内印度野牛野外监测的数据空白。这也间接表明糯扎渡保护区内印度野牛种群数量正呈现增长趋势，保护区内印度野牛的栖息地生态环境较好，保护成效较为显著。

图4 印度野牛母牛和幼崽Figure 4 Gaur cows and calves

野生动物的食性研究是研究野生动物生境需求的核心内容，可对野生动物栖息地评价、容纳量估计、能量代谢、生物种间以及种内关系提供有价值的基础材料，同时也为野生动物尤其是濒危野生动物的异地保护、人工养殖、驯养繁殖和资源管理提供理论依据[19,20]。 本次印度野牛旱季食性的研究结果， 禾本科植物在其旱季食物组成中占比很大，是其主要的食物，与国内外相关的研究和报道结果基本一致[21-23]，证明本次研究结果具有一定的可信性，同时也为后期开展糯扎渡保护区内印度野牛食物资源的分布情况调查及制定相关的保护管理办法提供了可靠的依据。

综上所述，虽然本次研究得到了一些珍贵的数据资料，可为印度野牛的保护提供一些帮助和指导，但对于真正提高和壮大印度野牛种群数量还有很多工作需要完成，需要持续不断地加强保护和监测研究，同时也需要加强宣传，提高社会关注度和保护意识。