野生朱鹮秋季種群數(shù)量調(diào)查評(píng)價(jià)方法初探

曾鍵文 權(quán)海云 慶保平 王 超 閆 魯 段文斌 高 潔 張躍明

(陜西漢中朱鹮國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，洋縣，723300)

朱鹮(Nipponia nippon)是世界最珍稀的瀕危鳥類之一。近40年的保護(hù)管理取得了舉世矚目的成就。表現(xiàn)在野生種群數(shù)量已超過(guò)1200只［1－2］;人工飼養(yǎng)繁殖獲得巨大成功，籠養(yǎng)種群的數(shù)量達(dá)到2000只左右;朱鹮再引入工程相繼在中國(guó)陜西、河南、浙江、四川以及日本佐渡島實(shí)施［3－7］。雖然朱鹮的保護(hù)格局發(fā)生了一定程度的變化，但野生種群的就地保護(hù)仍是最有效的保護(hù)模式［8］。

朱鹮野生種群數(shù)量及分布變化的調(diào)查是制定保護(hù)管理對(duì)策最重要的依據(jù)，而且隨著保護(hù)階段的不同調(diào)查模式發(fā)生了相應(yīng)的變化。在種群數(shù)量極為稀少(3～4個(gè)繁殖配對(duì))的1990年之前，科研管理人員采取了繁殖期全天候監(jiān)護(hù)的非常措施［9－11］;隨著種群數(shù)量和分布范圍的日益增加，相繼采取了保護(hù)站+巡護(hù)員+農(nóng)戶和“保護(hù)區(qū)+巡護(hù)員+農(nóng)戶+信息員”的監(jiān)測(cè)模式［10，12－14］，形成了朱鹮種群動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

為了全面掌握朱鹮種群動(dòng)態(tài)，根據(jù)朱鹮年生活史特征，將朱鹮的年活動(dòng)周期分為繁殖期(3～6月)、游蕩期(8～11月)和越冬期(12～2月)［15］。在每年的繁殖期(春季)和游蕩期(秋季)各開展一次全面的種群數(shù)量調(diào)查。春季調(diào)查以巢為單位，重點(diǎn)掌握朱鹮種群的繁殖動(dòng)態(tài)。秋季調(diào)查以夜宿點(diǎn)為單位，重點(diǎn)掌握野生種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)［12，16］。

夜宿地是鳥類夜間休息和隱蔽場(chǎng)所，鳥類集群夜宿有利于個(gè)體間的交流，增加反捕食概率，從而提高種群的生存力［17－20］。每年8～11月，朱鹮集群夜宿于高大喬木上［21］，且在游蕩期的夜宿相對(duì)集中、穩(wěn)定［22］。目前，野生朱鹮種群的數(shù)量調(diào)查常采用同步數(shù)量調(diào)查法在游蕩期進(jìn)行［1］。

朱鹮全年日均活動(dòng)距離介于0.36～5.28 km，覓食距離小于5 km的位點(diǎn)數(shù)占全部位點(diǎn)數(shù)的91.07%［23］，朱鹮覓食軌跡可能影響其夜宿地的選擇［16］，從而導(dǎo)致同一夜宿地種群直觀統(tǒng)計(jì)數(shù)量的日間變化。正是秋季較為穩(wěn)定的夜宿地和覓食地共同構(gòu)成了朱鹮的棲息地斑塊，而斑塊理論在瀕危物種保護(hù)領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用［23］。衡量斑塊本身對(duì)整個(gè)景觀質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度常采用相對(duì)重要性指數(shù)(dI)來(lái)表達(dá)，這在生境保護(hù)與管理方面具有很好的指導(dǎo)價(jià)值［24－25］。因此，本文擬以 2012年、2013年、2014年陜西漢中朱鹮國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)各夜宿地野生朱鹮夜宿數(shù)量為研究對(duì)象，利用ArcGIS點(diǎn)密度分析工具對(duì)其調(diào)查(連續(xù)3 d)期間變化進(jìn)行了點(diǎn)密度分析，并根據(jù)分析結(jié)果，劃分了朱鹮的棲息地斑塊。最后，采用求斑塊夜宿朱鹮數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)差和斑塊內(nèi)各夜宿地朱鹮數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)差之和的相對(duì)差的方法，評(píng)價(jià)野生朱鹮各棲息地斑塊的穩(wěn)定性，為準(zhǔn)確掌握野生朱鹮種群數(shù)量變化動(dòng)態(tài)提供方法和依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究地點(diǎn)概況

研究區(qū)域?yàn)殛兾鳚h中朱鹮國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)及其周邊朱鹮外圍活動(dòng)區(qū)(圖1)。保護(hù)區(qū)跨城固和洋縣2個(gè)縣區(qū)(N 33°08'～33°35'，E 107°21'～107°44')，總面積37549 hm2。外圍區(qū)域?yàn)榻陙?lái)有朱鹮活動(dòng)記錄和記載的區(qū)域，主要包括安康市寧陜縣、石泉縣、漢陰縣，寶雞市太白縣，西安市周至縣等近年有朱鹮活動(dòng)記錄的區(qū)域，區(qū)域面積總計(jì)13752 km2(圖1)。整個(gè)區(qū)域的大部分地區(qū)位于秦嶺南坡，相對(duì)落差大，但坡寬度達(dá)到100 km左右，坡勢(shì)平緩，從北向南依次為中高海拔山區(qū)(海拔725～1318 m)，淺山丘陵(海拔500～840 m)和漢江平原(海拔500 m以下)。本區(qū)域地處北亞熱帶和暖溫帶過(guò)渡地帶，屬大陸季風(fēng)性氣候區(qū)，雨熱、干冷同期，全年平均氣溫14.5℃，最高月均溫25.9℃，年平均降雨量900～1200 mm。復(fù)雜的地形地貌和氣候條件形成了明顯的植物垂直分布帶，區(qū)域內(nèi)植物物種豐富，共記錄有271科1114屬2724種。海拔800 m以下主要為落葉闊葉林針闊混交林帶，以殼斗科(Fagaceae)、松科(Pinaceae)、柏科(Cupressaceae)和杜仲科(Eucommiaceae)為主要林分［26］。秋季朱鹮主要活動(dòng)于海拔800 m以下［21］的丘陵和平原地帶的樹上集群夜宿，棲息樹種主要有松樹(Pinus spp．)、青岡(Quercus spp．) 和楊樹(Populus spp．)［27］。

圖1 調(diào)查地理位置及區(qū)域范圍Fig.1 Location and survey area

1.2 研究方法

朱鹮同步數(shù)量調(diào)查是指在其游蕩期，由保護(hù)區(qū)工作人員通過(guò)研究區(qū)域(圖1)內(nèi)的大量調(diào)查、走訪，確定野生朱鹮所有的夜宿點(diǎn)信息;對(duì)核實(shí)確認(rèn)的夜宿點(diǎn)，每個(gè)夜宿點(diǎn)分派2人統(tǒng)計(jì)夜宿朱鹮數(shù)量，從第一只朱鹮返回夜宿點(diǎn)棲息夜宿開始計(jì)數(shù)，至不再有朱鹮飛入或飛出夜宿地為止，統(tǒng)計(jì)出的朱鹮數(shù)量作為當(dāng)天該夜宿點(diǎn)朱鹮數(shù)量;所有夜宿點(diǎn)的計(jì)數(shù)同步進(jìn)行，持續(xù)3 d，統(tǒng)計(jì)每一天夜宿朱鹮的總數(shù)，取統(tǒng)計(jì)結(jié)果的極大值作為本年度野生朱鹮種群數(shù)量。

朱鹮平均覓食距離(日活動(dòng)距離)為0.36～5.28［22］，當(dāng)夜宿點(diǎn)之間距離小于覓食距離時(shí)，朱鹮個(gè)體有機(jī)會(huì)相互流動(dòng)夜宿。

以2012年、2013年、2014年同步數(shù)量調(diào)查結(jié)果為例，通過(guò)ArcGIS點(diǎn)密度分析(point density analyst)工具把朱鹮棲息地劃分為以夜宿地為圓心、半徑為5.28 km的朱鹮秋季棲息活動(dòng)區(qū)域，若相鄰夜宿地間距離小于5.28 km，則這些棲息地區(qū)域組合成朱鹮秋季的棲息地斑塊［28］(圖2)。

圖2 朱鹮秋季棲息地及其斑塊的點(diǎn)密度分析Fig.2 Point density analyse to nocturnal roost-sites patches

計(jì)算相對(duì)重要性指數(shù)dI，公式中i為夜宿地編號(hào)，σ為斑塊的夜宿朱鹮數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)差，∑si為斑塊內(nèi)各夜宿地的標(biāo)準(zhǔn)差之和，dI代表斑塊對(duì)消除各夜宿點(diǎn)朱鹮數(shù)量波動(dòng)的相對(duì)重要性。

2 結(jié)果

2.1 種群數(shù)量調(diào)查結(jié)果

2012年、2013年和2014年分別對(duì)調(diào)查所得夜宿點(diǎn)(共計(jì)34個(gè)夜宿點(diǎn))的朱鹮夜宿數(shù)量進(jìn)行了同步調(diào)查計(jì)數(shù)，結(jié)果(2012年為1090只，2013年為762只，2014年為1250只)(表1)。

表1 2012、2013、2014年同步數(shù)量調(diào)查結(jié)果Tab.1 Result of the crested ibis synchronized surveyin the 2012，2013 and 2014

2.2 斑塊分析

2012年朱鹮秋季棲息地構(gòu)成的斑塊為:A1={6，7，8，9，10，11，14，22}，B1= {16，17，18}，C1={13，20}，D1={3，4}(共4個(gè)斑塊);2013年構(gòu)成的斑塊為 A2= {7，8，10，14，24}，B2={16，25}，C2={19，27}(計(jì)3個(gè)斑塊);2014年構(gòu)成的斑塊有:A3={7，8，10，14，29，30，32}，B3= {13，33}，C3= {19，22，27，34}，D3={21，31}(計(jì)4個(gè)斑塊);以上斑塊構(gòu)成中數(shù)字為各棲息地中夜宿點(diǎn)的編號(hào)。

表2 2012年朱鹮夜宿地斑塊及種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)Tab.2 Population numbers of the crested ibis in the roost-site patches in the 2012

表3 2013年朱鹮夜宿地斑塊及種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)Tab.3 Population numbers of the crested ibis in the roost-site patches in the 2013

表4 2014年朱鹮夜宿地斑塊及種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)Tab.4 Population numbers of the crested ibis in the roost-site patches in the 2014

由表2得，斑塊D1中，表明其為一個(gè)完整孤立的斑塊［25］;表3斑塊C2中，斑塊內(nèi)朱鹮各夜宿點(diǎn)朱鹮數(shù)量無(wú)關(guān)聯(lián)，斑塊重要性指數(shù)為0。

斑塊相對(duì)重要性指數(shù)|dI|值:2012年＞2014年＞2013年。2013年秋季，斑塊穩(wěn)定朱鹮夜宿數(shù)量的作用最弱。

3 討論

2012年、2013年和2014年秋季同步數(shù)量調(diào)查的數(shù)量分別是1090只，762只和1250只。2013年秋季朱鹮同步數(shù)量調(diào)查結(jié)果明顯低于2012年，這與當(dāng)前種群快速增長(zhǎng)的實(shí)際情況［1］是不符合的。

夜宿地信息的完整是秋季同步數(shù)量調(diào)查準(zhǔn)確反映當(dāng)年朱鹮種群數(shù)量的前提，斑塊中夜宿點(diǎn)是秋季同步數(shù)量調(diào)查夜宿地的一部分，斑塊夜宿點(diǎn)完整性反映調(diào)查時(shí)種群在夜宿地的完整性。斑塊相對(duì)重要性指數(shù)dI體現(xiàn)了斑塊對(duì)朱鹮夜宿穩(wěn)定性所起作用的重要程度。同時(shí)，也是斑塊本身完整性的體現(xiàn):|dI|越大，表明斑塊越完整［25］，則調(diào)查結(jié)果越準(zhǔn)確可靠。斑塊D1的|dI|→∞是斑塊完整的理想狀態(tài)。

引入景觀學(xué)斑塊的概念，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法評(píng)價(jià)了朱鹮秋季棲息地的穩(wěn)定性。從結(jié)果來(lái)看，斑塊|dI|值越大，斑塊完整性越好，同步數(shù)量調(diào)查中遺漏夜宿地的可能性越低，調(diào)查結(jié)果越準(zhǔn)確。衡量斑塊本身對(duì)整個(gè)景觀質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度常采用相對(duì)重要性指數(shù)［25］。由此說(shuō)明，棲息地斑塊對(duì)朱鹮夜宿數(shù)量的穩(wěn)定性具有一定的監(jiān)測(cè)作用。

隨著朱鹮種群分布范圍不斷擴(kuò)展，夜宿地在調(diào)查時(shí)存在遺漏的可能，這樣同步數(shù)量調(diào)查結(jié)果就無(wú)法準(zhǔn)確反映當(dāng)年朱鹮種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)?；跅⒌匕邏K的夜宿朱鹮數(shù)量穩(wěn)定性分析的結(jié)果，可有效評(píng)估同步數(shù)量調(diào)查中朱鹮秋季棲息地斑塊的穩(wěn)定性和完整性，一方面，可作為朱鹮同步數(shù)量調(diào)查結(jié)果的評(píng)價(jià)依據(jù)，并借助小范圍內(nèi)的野外補(bǔ)充調(diào)查可找到部分未被發(fā)現(xiàn)的夜宿地，優(yōu)化同步數(shù)量調(diào)查方法。另一方面，動(dòng)物個(gè)體對(duì)棲息地的選擇有自己的偏好［29－30］。因此，可利用該方法進(jìn)一步對(duì)秋季朱鹮棲息地的選擇傾向進(jìn)行研究，找到野生朱鹮種群特定時(shí)期棲息地的變化特點(diǎn)，為朱鹮棲息地的保護(hù)提供參考。

［1］ 王超，劉冬平，慶保平，等．野生朱鹮的種群數(shù)量和分布現(xiàn)狀［J］．動(dòng)物學(xué)雜志，2014，49(5):666－671．

［2］ 郭俊峰．陜西寧陜朱鹮(Nipponia nippon)再引入種群的稚后擴(kuò)散和棲息地利用［D］．西安:陜西師范大學(xué)，2012．

［3］ 陳文貴，李夏，劉超，等．陜西省寧陜朱鹮再引入種群之現(xiàn)狀［J］．野生動(dòng)物，2013，34(1):23－24，49．

［4］ 王華強(qiáng)．陜西銅川再引入朱鹮的繁殖狀況 ［J］．四川動(dòng)物，2016，35(3):471－474．

［5］ 葛云法．浙江省朱鹮異地引入適應(yīng)性飼養(yǎng)和常見疾病防治研究［D］．杭州:浙江大學(xué)，2014．

［6］ 黃治學(xué)，朱家貴，王科．河南董寨引入朱鹮種群的人工繁殖［J］．當(dāng)代畜牧，2016(6):29－32．

［7］ 周相吉．朱鹮被首次引入我國(guó)西南地區(qū) ［EB/OL］．(2016－10－31)．http: ∥news．xinhuanet．com/local/2016 － 10/31/c_1119822651.htm．

［8］ 鄭光美．我國(guó)瀕危鳥類的研究方向［M］∥稀世珍禽─朱鹮:'99國(guó)際朱鹮保護(hù)研討會(huì)文集．北京:中國(guó)林業(yè)出版社，2000:19－23．

［9］ 丁長(zhǎng)青，李峰．朱鹮的保護(hù)與研究 ［J］．動(dòng)物學(xué)雜志，2005，40(6):54－62．

［10］ 張智，丁長(zhǎng)青．中國(guó)朱鹮就地保護(hù)與研究進(jìn)展 ［J］．科技導(dǎo)報(bào)，2008，26(14):48－53．

［11］ 史東仇，曹永漢．中國(guó)朱鹮［M］．北京:中國(guó)林業(yè)出版社，2001．

［12］ 丁長(zhǎng)青，劉冬平．野生朱鹮保護(hù)研究進(jìn)展 ［J］．生物學(xué)通報(bào)，2007，42(3):1－4，封三．

［13］ 時(shí)良．陜西寧陜縣朱鹮再引入種群日活動(dòng)行為研究及保護(hù)對(duì)策［D］．西安:陜西師范大學(xué)，2010．

［14］ 付志超，王中裕，張紅，等．城固縣2003－2012年野生朱鹮繁殖數(shù)量統(tǒng)計(jì)［J］．陜西林業(yè)科技，2013(5):29－33．

［15］ 盧西榮，于曉平，鐘凌，等．朱鹮(Nipponia nippon)野生種群的現(xiàn)狀與保護(hù)對(duì)策 ［J］．陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2006，34(S1):94－99．

［16］ 劉東平．朱鹮的棲息地需求與再引入的初步研究［D］．北京:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院，2002．

［17］ Cody M L．Habitat selection in birds［M］．London:Academic Press，1985．

［18］ 尚玉昌．行為生態(tài)學(xué)［M］．北京:北京大學(xué)出版社，1998．

［19］ Buckley N J．Food finding and the influence of information，local enhancement，and communal roosting on foraging success of North A-merican vultures［J］．The Auk，1996，113(2):473－488．

［20］ 王開鋒，史東仇．朱鹮的年周，日周活動(dòng)觀察 ［M］∥稀世珍禽－朱鹮:'99國(guó)際朱鹮保護(hù)研討會(huì)文集．北京:中國(guó)林業(yè)出版社，2000:123－131．

［21］ 丁長(zhǎng)青．朱鹮研究［M］．上海:上海科技教育出版社，2004:60－61，106－107．

［22］ 胡燦實(shí)，宋虓，葉元興，等．朱鹮活動(dòng)性研究［C］∥第十二屆全國(guó)鳥類學(xué)術(shù)研討會(huì)暨第十屆海峽兩岸鳥類學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集．中國(guó)動(dòng)物學(xué)會(huì)鳥類學(xué)分會(huì)，2013:62．

［23］ Ziólkowska E，Ostapowicz K，Kuemmerle T，et al．Potential habitat connectivity of European bison(Bison bonasus)in the Carpathians［J］．Biological Conservation，2012，146(1):188－196．

［24］ Urban D，Keitt T．Landscape connectivity:a graph-theoretic perspective［J］．Ecology，2001，82(5):1205 －1218．

［25］ Saura S．Pascual-Hortal L．A new habitat availability index to integrate connectivity in landscape conservation planning:comparison with existing indices and application to a case study［J］．Landscape and Urban Planning，2007，83(2/3):91－103．

［26］ 王民柱，唐臻，李世全，等．漢中地區(qū)植物種類研究初報(bào)［J］．西北植物學(xué)報(bào)，1996，16(5):107－108．

［27］ 李欣海，李典謨，丁長(zhǎng)青，等．朱鹮(Nipponia nippon)棲息地質(zhì)量的初步評(píng)價(jià)［J］．生物多樣性，1999，7(3):161－169．

［28］ 牛翠娟，婁安如，孫儒泳，等．基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) ［M］．2版．北京:高等教育出版社，2006:403．

［29］ 陳水華，丁平，范忠勇，等．城市鳥類對(duì)斑塊狀園林棲息地的選擇性［J］．動(dòng)物學(xué)研究，2002，23(1):31－38．

［30］ 戴強(qiáng)，顧海軍，王躍招．棲息地選擇的理論與模型［J］．動(dòng)物學(xué)研究，2007，28(6):681－688．