大金川切割山地大中型獸類多樣性及其干擾因素調查

張優(yōu)琪，王玉君，李玉杰，白文科，張晉東，周材權

(1.西南野生動植物資源保護教育部重點實驗室，四川 南充 637009；2.西華師范大學生命科學學院，四川 南充 637009；3.西華師范大學生態(tài)研究院，四川 南充 637009)

生態(tài)系統(tǒng)內的能量流動和物質循環(huán)是通過許多復雜的食物鏈和食物網完成的,而動物有機體在其中起關鍵作用，因此，動物多樣性將直接影響整個生態(tài)系統(tǒng)的功能[1]。但隨著人類活動的增加，導致很多陸地動物失去其原生棲息地，又不能適應新區(qū)域的環(huán)境而逐漸滅絕，造成生物多樣性的降低。當前物種滅絕的速度比預期要高得多，因為很多物種在未被人類認識之前就已經消失了[2]。研究發(fā)現(xiàn)，生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務有密切的關系，生態(tài)系統(tǒng)服務能夠為人類帶來經濟價值、精神價值等利益[3]。其中，獸類多樣性反映了區(qū)域物種多樣性的豐富程度，是物種多樣性的重要組成部分，也是不同空間尺度生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的重要環(huán)節(jié)[4]。通過系統(tǒng)地開展調查和監(jiān)測，及時掌握野生動物資源分布狀況及受干擾現(xiàn)狀，為野生動植物資源的管理和保護提供科學依據。

人類活動對物種多樣性的影響是當前生態(tài)學研究的熱點和難點[5]，主要包括旅游、伐木、放牧等[6]。放牧是本研究調查區(qū)域的居民主要經濟來源，是最重要的人類干擾之一[7]。放牧家畜的增加會縮小野生動物適宜棲息地的范圍，且可導致棲息地生境結構組分的變化、食物資源的質量降低，甚至可能造成水土流失、疫病傳染等生態(tài)后果[8]。

大金川切割山地區(qū)域屬于橫斷山系，地處四川省阿壩、甘孜自治州，有豐富的野生動植物資源。研究區(qū)域的經濟發(fā)展較落后，放牧是當?shù)鼐用竦闹饕洕鷣碓粗?，對野生動物保護的意識較低，針對該區(qū)域的物種多樣性研究較少。基于此，本文對大金川切割山地的獸類多樣性進行了調查分析，對不同生境類型、不同海拔尺度進行了多樣性指數(shù)的比較。同時對該區(qū)域的人類干擾情況進行了統(tǒng)計分析與探討。

1 調查區(qū)域

大金川切割山地橫跨阿壩、甘孜兩州，位于四川省中北部，屬于橫斷山系，介于101°2′—102°4′ E、30°53′—32°26′ N之間，面積約10 007 km2。該地理單元內地形復雜，以高海拔山區(qū)為主，平均海拔3 000 m以上，有常綠闊葉林、落葉闊葉林、針闊葉混交林、常綠針葉林、高山灌叢、高山草甸等植被類型[9，10]，還分布有豐富的野生動物資源，如珍稀動物大熊貓、小熊貓、金絲猴、獼猴、牛羚、白唇鹿等。

2 研究方法

2.1 調查方法

基于GIS軟件將研究區(qū)域劃分為10 km× 10 km的網格，每隔兩個網格選擇一個作為調查樣區(qū)。綜合調查樣區(qū)內地形及植被類型分布狀況布設10條樣線，要求每條樣線不重復且不交叉，平均長度大于3 km、寬度為50 m。同時，樣線布設充分考慮了野生動物的棲息地類型、活動范圍、生態(tài)習性、環(huán)境透視條件和所使用的交通工具等。對于大規(guī)模集群繁殖或棲息的獸類使用直接計數(shù)法進行調查。

樣線調查發(fā)現(xiàn)動物實體或其痕跡(包括足跡、食跡、糞便、巢穴、毛發(fā)、尸體等)[11]等時，記錄動物名稱、數(shù)量、痕跡種類、痕跡數(shù)量、距離樣線中線的垂直距離、地貌、坡度、坡位、坡向、植被類型等棲息地因子及干擾狀況和保護狀況。干擾類型有以下三種：放牧干擾(指牛、羊、馬、駱駝等家畜活動帶來的干擾)、人為干擾(指由于人類活動所帶來的直接干擾)、建筑干擾(指道路、橋梁、房舍等建筑設施對棲息地的分割、破壞)。調查同時，利用GPS進行定位，記錄調查航跡。

2.2 數(shù)據分析

根據《中國哺乳動物多樣性及地理分布》[12]將所記錄到的動物歸納到所屬的科目，依據世界自然保護聯(lián)盟IUCN瀕危物種紅色名錄[13]，確定每種動物的瀕危等級。用Simpson指數(shù)及Shannon指數(shù)來表示物種多樣性, 指數(shù)越大說明物種多樣性越高，物種越豐富；Pielou 指數(shù)來表示物種均勻度,指數(shù)越高說明均勻度越高，物種分布越均勻。計算公式如下所示：

(1)Simpson 多樣性指數(shù)D，即

D= 1-∑(Pi)2

Pi=ni/N

(2)Shannon Wiener 多樣性指數(shù)H，即

H= -∑(Pi)(lnPi)

Pi=ni/N

(3)Pielou 均勻度指數(shù)J，即

J=H/Hmax

Hmax= lnSPi=ni/N

注：式中Pi表示種的個體數(shù)占群落中總個體數(shù)的比例。S為物種數(shù)目;N為所有物種的個體數(shù)之和;ni為第i個種個體數(shù)量[14]。

以科為基礎單位計算獸類多樣性時，由于有些科只記錄到一個物種，計算Simpson、Shannon、Pielou指數(shù)時結果無意義，所以在每個指數(shù)公式原基礎上加1之后再計算，由此得出的結果再進行比較分析。

3 結果與分析

3.1 大金川切割山地獸類多樣性

本次調查共記錄到29個獸類物種，隸屬于5目12科，其中偶蹄目14種、食肉目9種、靈長目3種、嚙齒目2種、兔形目1種(附表)。國家Ⅰ級重點保護獸類5種，包括林麝(Moschusberezovskii)、原麝(Moschusmoschiferus)、羚牛(Budorcastaxicolor)、白唇鹿(Przewalskiumalbirostris)、金絲猴(Rhinopithecusroxellana)；國家Ⅱ級重點保護獸類12種，包括黃喉貂(Martesflavigula)、黑熊(Ursusthibetanus)、狼(Canislupus)、金貓(Catopumatemmincki)、鬣羚(Capricornismilneedwardsii)、斑羚(Naemorhedusgriseus)、盤羊(Ovisammon)、巖羊(Pseudoisnayaur)、白唇鹿(Przewalskiumalbirostris)、水鹿(Rusaunicolor)、獼猴(Macacamulatta)、藏酋猴(Macacathibetana)；被世界自然保護聯(lián)盟IUCN瀕危物種紅色名錄評估為瀕危(EN)、易危(VU)、近危(NT)的物種分別有2、9、6種。

獸類多樣性分析結果顯示：牛科的Simpson指數(shù)(D=1.62)、Shannon指數(shù)(H=2.12)指數(shù)為最高，說明在大金川切割山地這個區(qū)域，牛科的物種多樣性最高；其次是鹿科、麝科、犬科、貓科、松鼠科、猴科、鼬科；豬科、靈貓科、熊科以及兔科的Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)相對較低。結果表明，松鼠科(J=2.06)的物種均勻度最高，其在調查區(qū)域分布更均勻；鼬科(J=0.90)的物種均勻度相對較低(表1)。

表1 大金川切割山地大中型獸類多樣性指數(shù)

3.2 不同生境、海拔下的獸類多樣性及均勻度

結果顯示：灌叢的Simpson指數(shù)(D=2.63)、Shannon指數(shù)(H=0.91)最高，該生境中物種多樣性最高、分布物種最多；草甸的Simpson指數(shù)(D=2.22)、Shannon指數(shù)(H=0.83)最低。灌叢的Pieloou指數(shù)(J=0.95)的最高，該生境中物種分布最均勻，闊葉林的Pielou指數(shù)(J=0.76)的物種均勻度最低(表2)。

3 700～4 200 m海拔區(qū)間的Simpson指數(shù)(D=0.90)、Shannon指數(shù)(H=2.61)為最高，其物種多樣性在大金川切割山地區(qū)域是最高，該海拔區(qū)間分布物種最多；4 200～4 700 m海拔區(qū)間的Simpson指數(shù)(D=0.82)、Shannon指數(shù)(H=2.01)為最低。2 200～2 700 m海拔區(qū)間的Pielou指數(shù)(J=0.90)為最高，該海拔區(qū)間物種分布較均勻；3 200～3 700 m海拔區(qū)間的Pielou指數(shù)(J=0.77)為最低(表2)

表2 大金川切割山地不同生境、海拔下的獸類多樣性比較

3.3 大金川切割山地獸類干擾調查

表3 不同海拔下干擾情況比較

表3顯示，大金川切割山地區(qū)域均存在放牧干擾，在2 200～3 200 m的低海拔，人為干擾更為強烈；在3 200～4 700 m的中高海拔，放牧干擾更為強烈，受威脅的物種主要有斑羚、鬣羚、豹貓、黑熊、獼猴、水鹿、盤羊、小麂、野豬等(表3)。

4 討論

本調查所記錄的獸類有29種，其中國家級保護動物17種，占比58.6%，被世界自然保護聯(lián)盟IUCN瀕危物種紅色名錄評價為易危及瀕危的有11種，占比37.9%，表明大金川切割山地區(qū)域存在豐富的珍稀瀕危獸類資源，建議阿壩、甘孜兩州能夠針對這些國家重點保護獸類開展相關科研工作(如種群動態(tài)監(jiān)測、棲息地質量評估等)[15]。

本研究簡單描述了大金川切割山地區(qū)域獸類沿海拔梯度的物種多樣性分布模式，隨著海拔的升高，物種的多樣性呈上升趨勢，到最高海拔區(qū)間(4 200～4 700 m)有較大降低，高海拔的植被類型單一，棲息地環(huán)境簡單，溫度晝夜變化較大，導致物種分布較少。在2 200～4 200 m海拔區(qū)間的物種多樣性均較高，根據阿壩、甘孜的平均海拔來看，中低海拔的植被類型更為豐富，棲息地環(huán)境多變，晝夜溫度更適宜野生動物的生存，所以獸類分布在低海拔、中高海拔較多。隨海拔升高而改變的植被垂直分布帶下，物種多樣性呈先下降再上升再下降趨勢，屬于多樣性垂直分布格局的中峰模式[16]。

調查結果表明，大金川切割山地的主要人類干擾因子為人為干擾和放牧干擾。根據訪問調查，當?shù)鼐用翊蠖嘁陨仙讲伤帯⒎ツ净蛘叻拍翞樯?。較低海拔出現(xiàn)大量人為干擾現(xiàn)象的原因是低海拔的藥材、植被更能滿足當?shù)鼐用癫伤幒头ツ镜男枨螅吆０蔚闹脖欢酁椴莸?。較高海拔出現(xiàn)大量牲畜干擾的原因是當?shù)鼐用駮㈥笈?、馬等家畜飼養(yǎng)在草甸上，大量的放牧造成了嚴重的牲畜干擾。3 200～3 700 m海拔區(qū)間出現(xiàn)0.02%的建筑干擾，是因為當?shù)鼐用裨诜拍吝^程中，有些會在山上和牧群生活1～2 d，所以在山上建了一些小棚子等暫住居所。

在人為及放牧干擾區(qū)域分布有國家級保護動物斑羚、鬣羚、獼猴、黑熊、盤羊等，其種群及棲息地保護應該予以重視。放牧會對一些珍稀瀕危野生動物帶來不利影響，雖然動物能在行為和生理上進行調節(jié)，以適應環(huán)境的變化[17]，但不同的野生動物對同一干擾的適應性可能不同，由此可能造成一些野生動物的生存活動受到影響。家畜應該遠離野生動物的適宜棲息地，避免與野生動物競爭有限的空間與食物資源。阿壩、甘孜等地的風景獨特，少數(shù)民族風情濃郁，有極大的旅游觀光價值，建議當?shù)卣峁┵Y金支持合理開展生態(tài)旅游，減少對放牧收入的依賴；或出臺放牧的相關政策，控制放牧時間和區(qū)域，減少放牧對野生動物棲息地的影響，對物種多樣性進行有效的保護。

綜上所述，大金川切割山地區(qū)域的獸類資源豐富、多樣性高，但相應的科學研究還較少，因此加強獸類資源的管理和保護以及宣傳保護意識對該區(qū)域的獸類多樣性保護工作有著極其重要的意義。