甘孜州色达县年龙自然保护区鸟兽多样性红外相机监测初报

2022-09-22张如梅刘明星胡进耀官天培

西南民族大学学报（自然科学版） 2022年4期

张如梅，陈星，刘明星，胡进耀，杨孔，官天培

(1.西南民族大学青藏高原研究院，四川成都 610225；2.北京师范大学生命科学学院，北京 100875；3.绵阳师范学院生态安全与保护四川省重点实验室，四川绵阳 621000)

生物多样性和生态系统功能是维系人类福祉和应对全球变化的重要保障[1-2].建立自然保护区是构建中国生态安全屏障的重要手段[3].野生动植物资源现状是自然保护区在生物多样性保护价值上的重要判断标准，也是指导保护区开展管理工作的基础.因此，通过野生动物本底资源的调查，掌握区域野生动物多样性，是构建以国家公园为主体的自然保护地体系的基础工作[4].

虽然，截至2017年底我国已经建立了各种类型的自然保护区2 750个[5]，但多数地处偏远或级别相对较低的保护区缺乏可靠的本底资源评价和持续的监测，例如乡城佛珠峡、得荣下拥、海子山、长沙贡马等许多身处青藏高原腹地的省级或国家级保护区.据公开发表论文检索结果，可知本次红外相机调查作为甘孜州年龙省级自然保护区本底资源调查的一部分，是该保护区首次进行的大中型哺乳动物专项调查.虽然色达地处偏远，但得益于红外触发相机的可得性和可靠性以及量化方法的逐渐成熟[6-9]，我们对年龙自然保护区进行了为期一年的红外相机监测，为区域生物多样性保护和评估积累基础资料，也为深入的科学研究和调查提供可靠支撑.

1 研究方法

1.1 研究区域

四川年龙省级自然保护区(以下简称年龙)，位于四川省甘孜州色达县东北部，西邻青海省班玛县，批建于2000年1月1日，总面积75 175.0 ha.年龙是色达县境内少见的高山针叶林，以森林、湿地、高山草甸为主要生态系统类型，以雪豹等珍稀野生动植物及其生境为主要保护对象.色达县位于巴颜喀拉山南端，整体地形为由西北向东南面海拔递减，区域内海拔落差为500～2 000 m，平均高度为3 400～4 500 m，总体属于川西高原的高山中切割地形区.色达县为青藏高原特别气候区，日均温落差大，冬冷夏凉霜期较长，四季差距不明显，冬半年10月至次年的4月，受青藏地域冷气压和季节风气流所控制，气温低、湿度低，多风沙.年平均温度-5℃[10].

1.2 红外相机布设

在调查开始前，利用ArcGIS软件将保护区化分为1 km×1 km的调查网格，并依据当地地形、海拔、工作人员安放和维护相机的可达性、野生鸟兽出现概率等综合条件安放设置红外相机.我们在一般控制区与核心区共设置30台红外相机(图1)，丢失15台，相机布设在3 700～4 300 m的海拔段，并对每台相机进行定位和编号，将红外相机沿每条线路，从低海拔向高海拔布设，选择安放在兽径、动物粪便或足迹遗留处、取食地以及水源附近等动物经常活动和视野开阔的微生境[11-13].

图1 四川年龙自然保护区和调查位点分布图Fig.1 Map of Nianlong Nature Reserve and survey sites

1.3 数据处理与分析

删除回收红外相机中的误拍照片后，将拍摄对象分为兽类、鸟类、其他(空拍、家畜、人为干扰和调查人员)，在Excel中录入物种鉴定信息.对鸟兽物种分类与鉴定参考《中国兽类名录(2021版)》[14]和《中国鸟类野外手册》[15]，国家重点野生动物保护等级参考《国家重点保护野生动物名录》(http://www.forestry.gov.cn/main/5461/20210205/122418860831352.html)，物种濒危等级参考IUCN红色名录(https://www.iucnredlist.org/).

完成物种鉴定后，将单台红外相机持续工作24 h视为1个相机工作日，统计每台相机的工作日.将单个相机位点30 min内连续拍摄到的相同物种照片视为一次独立事件，即一张独立有效照片[16-17]，作为相对多度估算的基本依据.相对多度指数(relative abundance index，RAI)是目前广泛采用的评估物种相对种群数量的指标[16].计算方法如下[13，18]:

对不同物种出现的相机位点数进行计数，据此判断物种分布的广泛程度[13].根据保护级别、濒危等级和相对多度选取优势哺乳动物种类，按月进行年度活动节律的初步分析.通过使用不同月份该物种出现的独立有效照片数和一年中所有相机获得的有效照片总数代入公式计算月相对多度指数(monthly relative abundance index.MRAI)[19]，再分析该物种的年活动节律:

其中，Mij代表第i月(i＝1…12)动物j出现的有效照片数，分母Nj代表动物j在12个月当中所有相机获得的有效照片总数.

2 结果

自2020年7月18日至2021年7月20日，共成功收回15台红外相机，累计3 266个相机工作日，单个相机位点的平均工作日为218 d.本次调查拍摄11 230张照片(统一将视频作为照片处理)，其中可明确辨别野生鸟兽的照片有8 443张，其他照片2 786张.独立有效照片1 120张，包括兽类1 032张和鸟类88张.

调查共记录到25种野生鸟兽，包括3种国家Ⅰ级重点保护野生动物及11种国家Ⅱ级重点保护野生动物.其中，被IUCN红色名录评估为濒危(EN)、易危(VU)和近危(NT)的野生动物分别有1种、3种、2种(表1).

表1 年龙自然保护区红外相机监测的兽类和鸟类记录Table 1 Mammals and birds recorded by infrared-camera traps in the Nianlong Nature Reserve，Sichuan Province

2.1 兽类多样性

调查共记录到3目8科16种野生兽类，兔形目最少，仅1种，占兽类总物种数的6.25%；偶蹄目7种，食肉目8种，分别占兽类总物种数的43.75%和50.00%.在兽类中，马麝的相对多度指数最高(RAI＝198.41)和西伯利亚狍次之(Capreolus pygargus，RAI＝37.97).15个相机位点中，分布最广泛的野生兽类依次是马麝(n＝12)和中华鬣羚(n＝11).黄喉貂是调查到的兽类中最不常见的(RAI＝0.31，n＝1).

调查发现，年龙有10种国家Ⅱ级及以上的国家重点保护野生动物，包括马麝(Ⅰ级)和水鹿、毛冠鹿、马鹿、中华鬣羚、豹猫、猞猁、狼、赤狐和黄喉貂.马麝被IUCN红色名录列为濒危物种(EN)，水鹿、中华鬣羚和猪獾(Arctonyx collaris)被列为易危物种(VU)，毛冠鹿被列为近危物种(NT).

2.2 鸟类多样性

调查共记录到鸟类9种，隶属2目5科，雀形目和鸡形目分别有4科5种和1科4种，各占鸟类种数的55.56%和44.44%.相对多度指数最高的鸟类是血雉(RAI＝11.33)和蓝马鸡(RAI＝6.74).在15个相机位点中，分布最广的野生鸟类是蓝马鸡(n＝8)和红喉雉鹑(n＝6).相对多度和拍摄位点数均较低(RAI＝0.31，n＝1)的鸟类是斑尾榛鸡、白斑翅拟蜡嘴雀(Mycerobas carnipes)、棕头雀鹛(Alcippe ruficapilla).

其中，国家Ⅰ级重点保护野生动物有2种，即斑尾榛鸡和红喉雉鹑；国家Ⅱ级重点保护野生动物有2种，即血雉和蓝马鸡.斑尾榛鸡被IUCN红色名录评估为近危物种(NT).

2.3 主要兽类年活动节律

经过计算月相对多度指数(MRAI)，分析比较主要兽类的年活动节律.如图2显示，马麝月相对多度指数在观察期间起伏最小，水鹿、毛冠鹿、中华鬣羚和西伯利亚狍存在峰值，分别在10月、8月、1月和12月.

图2 四川年龙自然保护区5种兽类年活动节律Fig.2 Annual activity patterns of five species of mammals in the Nianlong Nature Reserve，Sichuan Province

3 讨论

本次对年龙的鸟兽多样性调查是该保护区乃至色达县首次专项大中型哺乳动物的红外相机调查工作.15台红外相机持续约一年的数据，共记录到16种兽类和9种鸟类，其中国家Ⅰ级和Ⅱ级重点保护野生动物的物种数占总数的56.00%，说明年龙具有较高的保护价值.调查期内监测到兔形目1种，偶蹄目7种，食肉目8种，按照相对多度指数排序结果显示，兽类中丰富度最高的为马麝、西伯利亚狍、中华鬣羚和毛冠鹿等食草动物，其次为大型食肉动物，中小型食肉动物丰富度相对较低.年龙境内依然存在着种群数量可观的狼、猞猁和赤狐这些具有较强捕食能力的大中型食肉动物，意味着年龙保护区的哺乳动物食物链结构比那些顶级捕食者缺失的大熊猫保护区更完整[20].虽然本次监测到的鸟类种类较少，但仅鸡形目就有4种.这表现出红外相机在调查非地栖鸟类多样性上的劣势[21]，因此我们的调查结果在评价年龙非地栖的中小型鸟类分布与多样性上存在局限性，建议在未来的调查中使用样线法和样点法进行补充[22-23].此外，由于损耗较大，剩余相机的数量上缺乏优势，且残余相机主要位于针叶林，建议未来补充草甸和灌丛生境的调查.

甘孜州位于四川省西部，面积广袤，资源丰富，是我国生态文明建设的重点[24].与甘孜州的其他自然保护区相比，如四川贡嘎山国家级自然保护区耗时五年内调查到96种兽类，包括了食虫目、翼手目和灵长目等[25].又如四川亚丁国家级自然保护区，半年内拍摄到的鸟类物种数多于兽类，而在本次调查结果中鸟兽数目相当，可见红外相机在鸟类监测上的潜力，但仍有优化空间[19].调查结果显示，相对多度指数最高且分布范围最广的是国家Ⅰ级重点保护野生动物马麝，一年中相对多度指数总体波动不大，而相比较西伯利亚狍，虽然仅出现在5个监测点上，但年度活动存在显著的节律性(图2).从年龙共存的5种中大型有蹄类年活动节律判断，不同物种对栖息地利用的季节性变化，有利于减缓种间竞争压力.此外，在监测期间，我们拍摄到黄牛、家养牦牛等441张家畜照片，发现监测区域有较高强度放牧干扰，但季节性明显，加之50%的相机丢失率，说明区域性的人为干扰较强，且保护意识有待提高，建议保护管理机构关注人兽冲突[26]、野生动物与家畜同域竞争[27]等未来潜在的保护区管理风险.

本次调查的种类仅限于红外相机可捕获且可识别的类群，但类似于小型哺乳动物和翼手目这样难以通过红外触发相机捕获或难以通过照片识别的哺乳动物则需要单独进行调查，补充这些类群的本底.值得说明的是，在本次调查中拍摄到了红喉雉鹑的活动照片(图3)，且调查发现红喉雉鹑在年龙的丰富度较高，而据IUCN红色名录的分布数据显示(IUCN，2021)，色达不在其公布的范围内，粗略估计年龙距离其现有分布边界大于100 km，初步判断是该区域的新记录.由此可见，对这些资源丰富但缺乏研究的区域开展本底资源调查，对提高生物多样性基础数据的准确性贡献显著，甚至会有新的发现.最后，由于本次调查回收的相机较少，监测也仅持续了一年，因此建议主管部门基于本次调查结果，扩大红外相机调查范围，同时补充对小型哺乳动物、鸟类的专项调查.