湖南高望界国家级自然保护区红腹锦鸡活动节律及生境选择研究
2023-10-31王秋盼张自亮王本忠粟贵平刘菊敏谢增文黄玉萍徐培培张佑祥
王秋盼,张自亮,王本忠,粟贵平,刘菊敏,谢增文,黄玉萍,徐培培,张佑祥,吴 涛
(1.吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南 吉首 416000; 2.湖南高望界国家级自然保护区管理局,湖南古丈416300; 3.湘西土家族苗族自治州林业局,湖南 吉首 416000)
红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)隶属鸡形目(Galliformes) 雉 科 (Phasianidae) 锦 鸡 属(Chrysolophus),为中等体型雉类,是国家二级重点保护动物和我国特有物种,被《中国脊椎动物红色名录》列为近危(NT)物种[1]。红腹锦鸡主要分布于我国西南、西北及中部等山区的阔叶林和针阔混交林[2]。
虽然,近年国家出台了相关的野生动物保护措施,但是,随着城市化扩张、交通道路修建、旅游发展等人类活动增加,红腹锦鸡的栖息地正逐渐减少。由于红腹锦鸡生性机警,对该物种开展研究或监测相对比较困难,因而相关资料也比较缺乏。近年,红外相机技术的兴起促进了野生动物研究的发展,尤其对于夜行性和行为隐蔽的物种研究具有明显优势[3],因此被广泛用于野生动物的种群结构、行为习惯、活动节律、监测保护等方面的研究[4]。
湖南高望界国家级自然保护区所属武陵山区是我国《中国生物多样性保护战略与行动计划》[5]所列的优先保护区之一。该区地形差异显著,生境多样,物种多样性丰富[6]。基于此,项目组利用红外相机技术对该区红腹锦鸡进行全面、系统的野外调查,弄清其活动节律并分析其生境特征,既可以丰富该物种的基础生态学资料,也能为该物种及其栖息地的保护提供科学依据。
1 研究区概况
湖南高望界国家级自然保护区位于湖南省湘西自治州古丈县东北部(110°00'29″-110°14'26″E,28°38'00″-28°45'35″N),总面积约为17万hm2,属于亚热带季风气候,温和多雨。植被类型以常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林和针阔混交林为主。该区丰富的植物资源和适宜的气候为野生动物的生长和繁衍提供了良好条件。
2 材料与方法
2.1 试验材料
利用87台红外相机(荒野之眼S308)对生活在湖南高望界国家级自然保护区的红腹锦鸡的生境类型进行统计。
2.2 试验设计和方法
2.2.1 试验设计和布置
相机的放置采用网格法和样线法相结合,将湖南高望界国家级自然保护区划分为195个网格,规格为1 km×1 km,然后根据保护区内植被类型、坡度、坡向、海拔、人为活动干扰强度等因素,划分9条样线,在样线穿过的网格中选择合适的位置放置1~3台相机(见图1),并详细记录相机位置周边生境因子的情况。为提高红外相机的利用效率,尽量将红外相机放在人口稀少的地方或者交叉路口及有动物活动痕迹的地点,将相机固定在树干上,定于离地面40~80 cm的位置进行观测,以降低外界对红外相机的干扰。
图1 湖南高望界国家级自然保护区公里网格及红外相机位点分布Fig.1 Distribution of km grid and infrared camera sites in Gaowangjie National Nature Reserve
根据位置的特定情况调整镜头的视角,然后去除干扰拍摄视野的杂草等。放置的红外相机每3个月左右收集一次数据。监测数据回收后,对每台红外相机所拍摄的图片和视频进行整理归纳,记录触发时间、数量等数据。对同一台相机在同一地点拍摄同一物种的时间间隔小于30 min的连续照片视作1次独立有效探测。
2.2.2 指标计算方法
以1 h为一个时间段,将每一天分为24个时间段,计算每一时间段的红腹锦鸡的日相对多度指数。将2021年3月-2022年3月分为4个时间段,即春季、夏季、秋季和冬季,计算每一时间段红腹锦鸡的季节相对多度指数。
2.3 数据统计和分析
为分析众多生境变量的共同变化模式,并且克服多重共线性问题,对7个连续型变量分别赋值进行等级划分(见表1)[8]。用SPSS 26.0软件对不同季节生境地的8个数值化生境因子进行主成分分析,确定红腹锦鸡在不同季节对生境特征的偏好。提取主成分分析特征根>1的成分,保留最大方差法标准旋转后的因子得分作为降维后的微生境变量,通过多重比较分析红腹锦鸡在不同季节对相同生态因子的选择差异性。
表1 生境变量等级划分Tab.1 M icrohabitat variable hierarchies of Chrysolophus pictus
3 结果与分析
3.1 红腹锦鸡的活动节律
红腹锦鸡具有明显的白昼活动节律,主要在5:00-19:00活动,在0:00-5:00和19:00-24:00时段红腹锦鸡几乎无活动。白天红腹锦鸡的活动强度成间断性,在不同季节的日活动节律具有差异。
红腹锦鸡活动在春季呈4峰型,夏季和秋季呈3峰型,冬季呈2峰型。红腹锦鸡在不同季节活动的开始与结束时间具有差异,春、夏、秋3个季节从早上5:00开始活动,春季白昼在14:00-15:00时间段活动较少,夏季白昼在7:00-11:00时间段活动较少,秋季白昼活动相对较均匀,冬季白昼在11:00-12:00和14:00-15:00两个时间段没有活动。夏季达到活动峰值最快。四季的活动结束时间略有不同,冬季开始活动时间晚于其他三季,结束活动时间早于其他三季(见图2)。
图2 红腹锦鸡日活动节律Fig.2 Daily activity rhythm of Chrysolophus pictus
春、夏、秋、冬四季红腹锦鸡的季节相对多度依次为22.9%、21.8%、33.3%、21.8%,对其进行单因素方差分析发现红腹锦鸡在不同季节活动强度无明显差异(P>0.05)。
3.2 红腹锦鸡的生境选择
3.2.1 主成分分析
通过运用SPSS 26.0软件对不同季节生境地的8个数值化生境因子进行主成分分析,结果如下:在春季,前3个成分的特征根>1,累积贡献率达到93.7%,表明原来8个变量反映的信息可由3个主成分反映(见表2)。其中,成分1主要与坡位、乔木层盖度正相关,成分2表示了较发达的灌木层盖度和较高的海拔,成分3反映了较高的乔木层均高。在夏季,前2个成分的特征根>1,累积贡献率达到85.2%。其中,成分1主要与坡位正相关;成分2则主要与坡向正相关。在秋季,前2个成分的特征根>1,累积贡献率达到82.4%。其中,成分1主要表示了灌木盖度和海拔,成分2则主要与坡向、坡位正相关。冬季,前2个成分的特征根>1,累积贡献率达到86.5%。其中,成分1主要与乔木层盖度正相关,成分2则主要反映较大灌木层盖度。
表2 红腹锦鸡不同季节生境选择指标主成分贡献率Tab.2 Principal com ponent feature vectors of habitat selection of Chrysolophus pictus in different seasons
3.2.2 单因素方差分析
通过对红腹锦鸡不同季节同一生境因子的单因素方差分析可知(见图3),红腹锦鸡不同季节在坡位、灌木层盖度、乔木层盖度、海拔、灌木层均高5个生态因子中无显著差异。但红腹锦鸡在春季和秋季的坡向选择中存在显著差异(P<0.05),在春季偏向半阳坡,秋季更倾向阳坡。红腹锦鸡在春季和冬季对坡向与灌木层均高选择中存在显著差异(P<0.05),在春季偏向半阳坡和灌木层较高的生境,冬季更倾向阳坡和灌木层较低的生境。
图3 红腹锦鸡不同季节生境选择指标多重比较Fig.3 Multiple com parisons of habitat selection indicators of Chrysolophus pictus in different seasons
4 结论与讨论
4.1 红腹锦鸡的日活动节律及其季节变化
动物的活动节律是其对生存环境的一种综合性适应,会根据周围环境的变化形成最有益于个体及种群的最适活动节律[9-11]。本研究结果表明,红腹锦鸡在不同季节的活动节律具有差异,春季活动波峰最多,夏季活动时间较长(5:00-20:00),秋季活动强度最大(33.3%),而在冬季的活动时间较短且活动频率较为集中。这些应该是红腹锦鸡根据不同季节日出时间和气温的变化调整活动节律的结果[12-14]。如血雉(Ithaginis cruentus)也具有类似的活动规律[15]。
4.2 红腹锦鸡不同季节生境选择特征
本研究发现红腹锦鸡在不同季节中对生境的偏好不同。在食物和躲避生境因子方面,春季乔木盖度、灌木层盖度为主要的影响因子,这与前人的研究成果相同[16];在夏季,乔木平均胸径为主要的影响因子;在秋季,以灌木盖度为主要的影响因素,因为秋季灌木层的果实成熟;在冬季,乔木层盖度、灌木层盖度是主要的影响因子。动物的多尺度生境选择是一个基本的生态学过程,具有重要的保护意义[17]。
在其他生境因子中,红腹锦鸡对中、下坡位具有较强的选择性,原因可能与中坡位的贮水量远高于其他坡位有关[18]。红腹锦鸡对坡向的选择主要是半阳坡和半阴坡。海拔因子是影响野生动物垂直分布格局的重要因素[19]。红腹锦鸡性格胆小,易受惊,受人类活动影响较大[20]。本研究红腹锦鸡偏向于选择海拔较高的生境,冬季红腹锦鸡活动的区域海拔低于其他季节,因为冬季海拔越高的区域气温越低,食物不足,红腹锦鸡被迫向低海拔的地区移动。白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti)也存在相同的情况[21]。
4.3 建议
在本次调查中总共有27台相机拍摄有红腹锦鸡的有效照片,其中有13台拍摄到人类活动(占48.1%),表明在湖南高望界国家级自然保护区红腹锦鸡的活动区域和人类的活动区域重叠程度较高。在分析拍摄的视频及照片中多次发现猎人的身影,且在野外布设红外相机过程中也多次发现捕猎野生动物的夹子与猎套。建议政府优化湖南高望界国家级自然保护区的功能区,加强对野生动物的保护,同时对公众广泛开展生态保护教育和宣传,提高公众对野生动物保护的意识。