陕西平河梁国家级自然保护区哺乳动物调查

王子星，颜文博*，孟祥明，李冬森，王 琦

(1.陕西理工大学 陕西省资源生物重点实验室；2.陕西理工大学生物科学与工程学院，陕西 汉中 723001；3.陕西省宁东林业局, 陕西 宁陕 710100)

目前，国内自然保护区都在建立、完善生物多样性基础数据，并利用红外相机等方法对辖区内资源状况进行监测，以强化对物种和自然生态系统的保护与管理[1]。中国是世界上哺乳动物和鸟类多样性最高、同时面临的威胁也最严重的国家之一[2]。野生动物多样性是生物多样性监测与保护管理评价的关键指标[3]。通过研究哺乳动物多样性的变化和丰富度格局，对物种的保护有着重要作用，特别是调查濒危动物多样性变化并有针对性地进行保护管理，能更好维系保护区内较高的物种多样性[4-5]。

近年来，红外相机已逐渐成为野生动物调查的重要而普及手段之一[6]，与传统编目调查相比，它可使编目结果具有可重复性、可比性和长效性[7]。本研究采用红外相机技术，调查研究平河梁国家级自然保护区内哺乳动物多样性，以期掌握该保护区内哺乳动物的种群状况，为野生动物的保护管理提供依据，丰富哺乳动物多样性的季节变化和空间分布理论。

1 研究地区概况

陕西平河梁国家级自然保护区(以下简称平河梁保护区)位于秦岭南坡东段，北至月河梁，南至火地塘，西连皇冠镇，东至鹰嘴石保护区，总面积21 152.0 hm2，地理坐标为108°22′30″～108°41′15″ E，33°25′00″～33°37′30″ N。原属森工企业——陕西省宁东林业局火地塘林场、新矿林场、旬阳坝林场部分地段。区域海拔1 000～2 679 m，气候温暖，雨量充沛，四季分明，是典型温带与亚热带交错与重叠区[8]。保护区平均气温6.7 ℃，极端最高气温31.9 ℃，极端最低气温-25.7 ℃。1998年天然林禁伐之前，植被遭到破坏，此后得到保护并不断恢复，现保护区内植被主要为次生林，植被种类繁杂，森林垂直分布明显：海拔1 000～1 800 m为中低山落叶阔叶林带；海拔1 800～2 300 m为中山针阔混交林带；海拔大于2 300 m为亚高山针叶林带[9]。平河梁保护区内哺乳动物资源丰富，该保护区是“秦岭自然保护区群”的重要组成部分，对加强秦岭生物多样性的全面保护有着十分重要的战略地位。

2 研究方法

2.1 红外相机布设

2019年2月至2020年5月，在平河梁保护区森林生境内布设红外相机(型号EIB，深圳东方红鹰科技有限公司)。根据前期多年巡查经验，在保护区内野生动物的主要分布区旬阳坝、火地塘和新矿等3个林区，主要选择兽路、溪边等附近的活树干布设红外相机62台(图1)，安装高度10～120 cm；红外相机参数设置为照片(3张)+视频(10s)的模式，触发间隔为1 min；布设红外相机时记录以相机为中心20 m×20 m的生境信息，包括坡度、坡向、水源距离、乔木优势种类；研究期间每3个月更换1次红外相机电池和内存卡。

2.2 数据分析

根据平河梁保护区的气候特征，将1年分为4个季节：春季为3-5月，夏季为6-8月，秋季为9-11月，冬季为12月至次年2月。 物种鉴定依据《中国兽类图鉴(第一版)》，物种保护等级参考《国家重点保护野生动物名录》、濒危等级参考濒危物种红色名录[10-12]。同一种动物多次被同一相机捕获的时间间隔若小于30 min，则记作一次捕获事件，本次捕获事件的多张照片视为1张有效独立捕获照片[13]。

以有效独立捕获照片计算哺乳动物物种数和相对多度。本文物种相对多度采用相对多度指数(Relative Abundance Index，RAI)，计算公式为：RAI=(Ti/N)×1 000，其中Ti表示i物种出现的独立捕获次数，N为总的有效相机工作日总和[14]。

按照布设红外相机位点的海拔范围，以200 m海拔为间隔，把所有红外相机划分为5个海拔段，最低为≤1 700 m，最高为≥2 300 m。分别统计不同季节各海拔段内的哺乳动物物种总数，沿海拔梯度分析物种丰富度。

3 研究结果

3.1 平河梁保护区哺乳动物种类和相对多度

2019年2月至2020年5月红外相机监测数据共筛选出可识别的有效独立照片903张。鼠类由于照片辨析困难未鉴定到种，其它哺乳动物均能准确鉴定到种。本次调查中红外相机共记录到分属5目14科24种哺乳动物，分属5目13科23种野生哺乳动物，和1种家畜(家犬Canislupusfamiliaris)(表1)。在这些野生哺乳动物中，被列为国家一级重点保护动物的有4种，分别是川金丝猴(Rhinopithecusroxellanae)、秦岭羚牛(Budorcastaxicolorbedfordi)、林麝(Moschusberezovskii)和金猫(Pardofelistemminckii)；被列为国家二级重点保护野生动物有毛冠鹿(Elaphoduscephalophus)、中华斑羚(Naemorhedusgriseus)、中华鬣羚(Capricornismilneedwardsii)、豹猫(Felisbengalensis)、黑熊(Ursusthibetanus)和黄喉貂(Martesflavigula)。在IUCN物种红色名录中，被评估为濒危的兽类有1种，是林麝；被评估为易危级别的兽类有3种，分别是黑熊、秦岭羚牛和中华斑羚；被评估为近危级别的兽类有3种，分别是金猫、毛冠鹿和中华鬣羚。

表1 2019-2020年平河梁保护区红外相机监测获得的哺乳动物

本次红外相机监测数据显示，在平河梁保护区内哺乳动物物种相对多度最大的动物是野猪，其次是岩松鼠、毛冠鹿、秦岭羚牛和豹猫等4种动物；物种相对多度最小的动物是林麝、草兔和藏鼠兔(Ochotonathibetana)。川金丝猴、金猫和黑熊也具有较大的物种相对多度。

3.2 不同海拔区域哺乳动物物种丰富度和相对多度

本次监测结果显示，平河梁保护区哺乳动物物种数，在海拔1 700～1 900 m和1 900～2 100 m范围内最多，它们的物种数均为17种；海拔2 300 m以上物种数最少，仅有7种；物种丰富度呈现沿着海拔梯度先增加后降低的中峰模式 (图2) 。

图2 2019-2020年平河梁保护区红外相机在各海拔监测到的物种数

在平河梁保护区内，本次红外相机在一年四季中均拍摄到的物种有：川金丝猴、黄喉貂、猪獾(Arctonyxcollaris)、豹猫、家犬、野猪、毛冠鹿、小麂、秦岭羚牛、中华斑羚和岩松鼠等11种。果子狸(Pagumalarvata)和赤腹松鼠(Callosciuruserythraeus)仅在夏季拍摄到，黄腹鼬(Mustelakathiah)、林麝和草兔(Lepuscapensis)仅在冬季拍摄到。黑熊除了冬季以外，其它季节都能拍摄到；黄鼬Mustela sibirica除了夏季以外，其它季节也都能拍摄到。

春季，平河梁保护区海拔低于1 700 m区域内拍摄到5种动物，其中野猪的物种相对多度最大；在海拔1 700～1 900 m、1 900～2 100 m区域内均拍摄到10种动物，其中野猪物种相对多度最大，前海拔范围毛冠鹿的物种相对多度也最大；在海拔2 100～2 300 m区域内拍摄到7种动物，其中小麂的物种相对多度最大；在大于2 300 m海拔区域内仅拍摄到秦岭羚牛和金猫以及家犬(表2)。

夏季，平河梁保护区低于1 700 m海拔区域内拍摄到8种动物，在1 700～1 900 m和1 900～2 100 m海拔区域内均拍摄到11种动物，其中岩松鼠在3个海拔区域的物种相对多度均是最大；在2 100～2 300 m海拔区域内拍摄到6种动物，其中秦岭羚牛的物种相对多度最大；在大于2 300 m海拔区域内仅拍摄到豹猫和家犬。

秋季，平河梁保护区低于1 700 m海拔区域内拍摄到6种动物，其中野猪的物种相对多度最大；在1 700～1 900 m海拔区域内拍摄到10种动物，其中岩松鼠的物种相对多度最大；在1 900～2 100 m海拔区域内也拍摄到16种动物，其中野猪的物种相对多度最大；在2 100～2 300 m海拔区域内拍摄到9种动物，其中秦岭羚牛的物种相对多度最大；在大于2 300 m海拔区域内仅拍摄到豹猫和野猪。

冬季，平河梁保护区低于1 700 m海拔区域内拍摄到6种动物，在1 700～1 900 m海拔区域内拍摄到10种动物，在1 900～2 100 m海拔区域内也拍摄到5种动物，其中野猪在3个海拔区域的物种相对多度均是最大；在2 100～2 300 m海拔区域内拍摄到5种动物，其中毛冠鹿的物种相对多度最大；在大于2 300 m海拔区域内拍摄到4种野生动物和家犬(表2)。

本次调查，川金丝猴春季和秋季仅在1 700～1 900 m海拔区域内拍摄到，夏季和冬季在低于1 900 m的2个海拔区域内均能拍摄到；冬季在1 700～1 900 m海拔区域内的物种相对多度最大，春季最小(表2)。秦岭羚牛春季在平河梁保护区大于1 700 m的4个海拔区域都能拍摄到；夏季和秋季在1 700～2 300 m的3个海拔区域内能拍摄到；冬季在5个海拔区域内均能拍摄到；物种相对多度最大区域春季是在1 700～1 900 m海拔区域，夏季和秋季均是在2 100～2 300 m海拔区域，冬季是在1 900～2 100 m海拔区域(表2)。林麝仅在平河梁保护区内1 700～1 900 m海拔区域冬季拍摄到(表2)。金猫仅在平河梁保护区内大于2 300 m海拔区域春季拍摄到(表2)。

4 讨论

本研究采用红外相机技术对平河梁保护区大中型哺乳动物资源进行调查，共鉴定到兽类24种，收集了相关大量哺乳动物照片，给平河梁保护区哺乳动物研究积累了详实的本底数据。

本次调查结果中平河梁保护区野猪的相对多度指数最大，分布范围广，活动频繁，2000年8月1日被原国家林业局首次列入受保护野生动物名录，由于其缺少天敌和繁殖速度较快，目前种群数量非常庞大，局部地区甚至泛滥成灾。2017-2019年神农架国家公园红外相机调查结果也证实了这一现象[15]。秦岭羚牛和毛冠鹿的相对多度指数也较大， 据国家林业和草原局发布的国家重点保护野生动物名录，现毛冠鹿被列为国家二级保护动物，并且平河梁保护区内毛冠鹿的相对多度较高，应加强保护。白水河国家级自然保护区和陕西老县城国家级自然保护区的调查结果均显示毛冠鹿和秦岭羚牛的数量也在增加[16-17]。川金丝猴在该保护区中的相对多度指数并不大，说明该物种的分布范围狭窄，可能因栖息地受到威胁，种群较少，作为国家一级保护动物，应加强保护。金猫为国家一级保护动物，在平河梁上坝河附近有分布，数量较少。豹猫为国家二级保护动物，虽然数量相对较多，也应采取相应的保护措施。林麝在本次调查结果中与其他物种相比相对多度指数最小，仅在火地塘附近有分布，过去人们动物保护观念不强，猎杀林麝导致其数量锐减，现在种群恢复依旧艰难，作为国家一级保护动物，应持续做好野生种群监测、保护等工作。野生动物作为生物链中的一员，数量的减少会给复杂的生态系统带来巨大的压力[18]。

川金丝猴、黄喉貂、猪獾、豹猫、家犬、野猪、毛冠鹿、小麂、秦岭羚牛、中华斑羚和岩松鼠在一年四季中都能拍摄到。川金丝猴在一年四季中相对多度指数无明显差异，但海拔1 900 m以上均未拍摄到。黑熊一年中相对多度指数春季最低，夏季逐渐增大，秋季最高，冬季未拍摄到，与其冬眠有关。果子狸和赤腹松鼠仅在夏季拍摄到，黄腹鼬、林麝和草兔仅在冬季拍摄到，可能是由于果子狸、赤腹松鼠、黄腹鼬和草兔体型较小，红外相机布设较高，或者这些物种对红外相机有明显规避行为；林麝相对多度指数小与该物种的数量较少有关。从相对多度指数可知，毛冠鹿在秋季和冬季活动比春季和夏季强烈，可能由于毛冠鹿生性胆小，在春季和夏季植物茂盛时会借助枝叶躲避红外相机拍摄。根据秦岭羚牛的相对多度指数，秦岭羚牛主要活动在中海拔区域，并存在明显的季节性迁移行为[19]。野猪在秋季和冬季的相对多度指数明显比春季和夏季大，说明野猪在秋季和冬季的活动较为频繁。平河梁保护区物种丰富度在一年四季中虽不明显，但仍能看出物种丰富度从春季到冬季有着先降低再升高后又降低的季节变化。

从低海拔到高海拔，平河梁保护区的哺乳动物物种丰富度先增长后下降(图2)，呈现典型正中峰模式[20]，在海拔1 700～2 100 m范围，物种丰富度最高。平河梁保护区物种相对多度指数在海拔1 700 m以下较小，海拔1 700～1 900 m最大，海拔1 900～2 100开始减小，海拔2 100～2 300 m继续减小，海拔2 300 m以上最小，呈现左偏倚中峰模式，这种分布模式在鸟类中比较常见[21]。

本次调查还在海拔1 900～2 100 m以及2 300 m以上拍摄到家犬，说明保护区还存在人为活动。一般人为轻度干扰会导致生物多样性提高[22]，但干扰强度超过生态系统的调节能力,则会破坏当地生态系统，导致物种多样性降低[23]。王放等研究发现保护区中野猪、毛冠鹿等物种显著回避散养家犬[24]，因此，需加强保护区中家犬的管理。