四川東南地區(qū)云豹(Neofelis nebulosa)分布區(qū)變化及其成因

李 蔓,付焱文,廖 婷,李東睿,冉江洪,*,杜一平,楊旭煜

1 四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物資源與生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610065 2 四川省瀕危野生動物保護(hù)遺傳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610065 3 四川省野生動物資源調(diào)查保護(hù)管理站,成都 610081

人類對全球環(huán)境的改變引發(fā)了生命史上的第六次大滅絕事件,導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的生物多樣性喪失,并引起全球生物分布的廣泛變化[1]。其中,由人類活動引起的土地利用變化對生物多樣性影響是生物多樣性受到威脅的重要因素,構(gòu)成了現(xiàn)代環(huán)境下生物多樣性喪失的主要驅(qū)動力[2- 4]。大型哺乳動物因?yàn)榫哂休^高風(fēng)險的生活史特征和大的空間需求,更易受到人類擴(kuò)張和改變原始棲息地的影響[5- 7]。研究表明,多數(shù)大型哺乳動物都處于瀕危狀態(tài)[8],而棲息地退化是導(dǎo)致大型哺乳動物瀕危的主要因素[9]。

云豹(Neofelisnebulosa)為哺乳綱(Mammalia)食肉目(Carnivora)貓科(Felidae)云豹屬(Neofelis)動物,國家一級重點(diǎn)保護(hù)野生動物,瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約(Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora,CITES)附錄I物種,世界自然保護(hù)聯(lián)盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)易危物種。云豹分布于中國南部,延伸到印支、東南亞和印度次大陸,在中國分布地區(qū)包括安徽、福建、廣東、廣西、貴州、海南、湖北、湖南、江西、陜西、四川、重慶、西藏東部、西藏南部、云南、浙江[10]。主要棲息于亞熱帶丘陵、低山、中山常綠闊葉林內(nèi),擅長在樹上活動[11-12]。因棲息地質(zhì)量退化,盜獵等原因云豹野外種群快速衰退,種群數(shù)量持續(xù)下降,具有很高的滅絕風(fēng)險[13]。但目前關(guān)于云豹的研究十分缺乏,除臺灣地區(qū)的云豹已宣布滅絕外[14],國內(nèi)基本沒有對其野外研究的文獻(xiàn),僅只有其分布地點(diǎn)記錄的零星報道,現(xiàn)對我國云豹的野外生存狀況基本缺乏了解。

一個物種的興衰與分布區(qū)的變遷息息相關(guān)[15],四川是云豹的歷史分布區(qū),云豹曾廣泛分布于川東南和川東北地區(qū)[12]。最近的野外實(shí)體發(fā)現(xiàn)記錄是2007年在宜賓市長寧縣(http://www.china.com.cn/environment/2007- 11/07/content_9189532.htm),云豹在四川東南地區(qū)的分布現(xiàn)狀和分布區(qū)變遷過程仍不得而知。由于野生動物歷史分布區(qū)信息已無法通過野外尋找痕跡等手段來驗(yàn)證,參閱文獻(xiàn)記錄和訪問調(diào)查是可行的方法,如劉伶等[16]通過文獻(xiàn)檢索對蘇北地區(qū)丹頂鶴(Grusjaponensis)越冬種群數(shù)量及棲息地分布動態(tài)變化進(jìn)行了研究,Al-Johany等[17]通過訪問調(diào)查對阿拉伯豹(Pantherapardusnimr)在沙特阿拉伯的分布進(jìn)行了研究,薛文杰等[18]通過訪問調(diào)查研究了近50年陜西鳳縣林麝(Moschusberezovskii)分布區(qū)的變遷。因記錄云豹具體分布的資料十分有限,僅只有分布縣的相關(guān)記載,故本文主要采用訪問調(diào)查法。

2018年4—12月,采用訪問調(diào)查法對四川省東南部云豹?dú)v史分布區(qū)的社區(qū)居民進(jìn)行抽樣訪問調(diào)查,同時結(jié)合野外樣線調(diào)查結(jié)果,利用遙感影像Landsat數(shù)據(jù)對其分布區(qū)變化原因進(jìn)行探討,以期了解云豹分布區(qū)變化的趨勢及原因,進(jìn)而評估云豹的潛在分布,為云豹的保護(hù)、分布調(diào)查與監(jiān)測提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域

四川東南地區(qū)記錄有云豹分布的縣包括宜賓市的宜賓、江安、興文、高縣、筠連、屏山,瀘州市的瀘縣、合江、古藺、敘永等地[12]。根據(jù)植被現(xiàn)狀和前期了解,選擇植被相對連片、保存較好、并可能適合云豹生存的區(qū)域作為研究區(qū)域,涵蓋了2007年野外發(fā)現(xiàn)有云豹的長寧縣及周邊植被保存較好的地區(qū)。具體涉及宜賓市的長寧縣、興文縣、珙縣,瀘州市的敘永縣、古藺縣、合江縣。區(qū)域海拔范圍206—1835 m,最高峰為古藺縣黃荊老林的斧頭山。此區(qū)域?qū)賮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候,氣候溫和,立體氣候明顯,雨量充沛,主要植被型為常綠闊葉林、暖溫性針葉林和竹林。

2 研究方法

2.1 云豹分布區(qū)調(diào)查方法

2.1.1訪問調(diào)查

在與當(dāng)?shù)乜h野保人員座談交流后,選擇該地區(qū)植被覆蓋程度高、野生動物資源豐富的鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為重點(diǎn)訪問調(diào)查地區(qū),共選擇6縣14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(圖1)。根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)森林連片區(qū)域的大小、植被類型等確定抽樣強(qiáng)度,每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少獲得10份有效問卷,如果10人都認(rèn)為當(dāng)?shù)貨]有云豹分布,可以不再進(jìn)行訪問。訪問以聊天、座談以及個別人重點(diǎn)訪問等方式進(jìn)行[18]。訪問對象選擇現(xiàn)居住或曾經(jīng)居住在該鄉(xiāng)鎮(zhèn)植被覆蓋度高、野生動物豐富的森林區(qū)域周邊的村民,并盡量選擇在當(dāng)?shù)赜羞^長期林間活動經(jīng)歷的人群,如護(hù)林員、老獵人、采藥或養(yǎng)蜂人等,每戶僅調(diào)查1人。由于云豹?dú)v史分布的信息時間跨度比較大,因此訪問對象主要為中老年人(表1)。主要訪問內(nèi)容包括當(dāng)?shù)赜袩o云豹分布,有云豹分布的時間,是否為一直有云豹分布,有無關(guān)于云豹實(shí)體的目擊記錄,對野生動物的保護(hù)意識等。若受訪者認(rèn)為當(dāng)?shù)卦性票植记易陨碛羞^目擊或者知道發(fā)現(xiàn)點(diǎn)記錄,在通過圖片和外形特征描述確認(rèn)后(圖片包括云豹、金錢豹(Pantherapardus)、金貓(Catopumatemminckii)、豹貓(Prionailurusbengalensis)等易混淆的動物),獲取距離現(xiàn)在最近一次見到云豹或者確切知道的時間和地點(diǎn)。在訪問過程中,相互驗(yàn)證,對數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)核實(shí)。

2.1.2分布數(shù)據(jù)統(tǒng)計

將云豹訪問記錄以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位按發(fā)生時間劃分為近10年(2008—2018年),距今11—20年,21—30年,31—40年,40年前5個階段進(jìn)行匯總。數(shù)據(jù)匯總后,將在所有時間段中只有一次記錄的數(shù)據(jù)或在某一時間段有記錄后相隔兩個及以上時間段才有且僅有一次記錄的數(shù)據(jù)剔除。因知道確切記錄的受訪者均認(rèn)為當(dāng)?shù)卦谥耙恢庇性票植?且統(tǒng)計的是最近一次見到云豹或者知道實(shí)體的記錄,因此若在某一時間段里記錄有云豹分布,則在之前的時間段均有分布,在進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總后再以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位按時間段依次對更早時間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行累計。

2.2 云豹分布區(qū)景觀格局對比分析方法

2.2.1植被調(diào)查方法

在研究區(qū)域布設(shè)植被垂直調(diào)查樣線,調(diào)查線路選取覆蓋區(qū)域內(nèi)各種植被類型且植被保存較好的典型地段,樣線長度3—5 km,共布設(shè)了242條樣線。在樣線上選取典型植被類型設(shè)置面積10 m×10 m的植被調(diào)查樣方,記錄植被類型及地理坐標(biāo),用于遙感影像的解譯及解譯之后的精度評價。

2.2.2遙感影像數(shù)據(jù)獲取

遙感影像數(shù)據(jù)選擇Landsat衛(wèi)星影像,數(shù)據(jù)為從中國科學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(http://www.gscloud.cn)和USGS(United States Geography Survey,https://earthexplorer.usgs.gov)下載的2017年12月20日的OLI、1988年8月25日的TM無云影像,影像的條帶號/行編號(Path/Row)為128/40,128/41。數(shù)據(jù)波段空間分辨率均為30 m。

2.2.3數(shù)據(jù)處理

各期影像在ENVI5.3中輻射定標(biāo)、大氣校正、邊界裁剪后進(jìn)行景觀重分類,根據(jù)云豹對棲息地的要求和實(shí)地考察情況,將景觀類型劃分為闊葉林、針葉林、竹林、農(nóng)業(yè)用地、建設(shè)用地和水體6類。在OLI654和TM543波段組合下,通過借助野外植被樣方數(shù)據(jù)和Google Maps建立分類模板,不斷剔除光譜特征混淆的訓(xùn)練多邊形,并創(chuàng)建新的訓(xùn)練多邊形,直到分類模板根據(jù)精度評估合格后再利用最大似然法進(jìn)行監(jiān)督分類[12]。分類后,每類隨機(jī)選取50個點(diǎn)對2017年的數(shù)據(jù)進(jìn)行精度評價。結(jié)果顯示,解譯總體精度為92.33%,Kappa系數(shù)為0.908,證明解譯結(jié)果和真實(shí)情況有很強(qiáng)的一致性[19]。因?yàn)闆]有更早年份的地面真實(shí)數(shù)據(jù),無法對其他圖像進(jìn)行評估,但因?yàn)槭褂昧讼嗤姆椒?本文認(rèn)為其精度結(jié)果與2017年類似[20]。

本文將近10年仍訪問到有云豹分布記錄的鄉(xiāng)鎮(zhèn)視為潛在有云豹分布區(qū)域,而近30—40年間訪問到有云豹分布但近10年沒有訪問到有分布記錄的鄉(xiāng)鎮(zhèn)視為潛在無云豹分布區(qū)域,分類后利用景觀格局分析軟件Fragstats 4.2分別計算潛在有無云豹分布區(qū)域在2017年、1988年的景觀格局指數(shù)。本文選擇的指數(shù)有斑塊類型面積(Class area,CA)、平均斑塊面積(Mean patch size,MPS)和聚集度指數(shù)(Aggregation index,AI)[21]。在SPSS19.0中,再分別對潛在有無云豹分布區(qū)域各景觀類型1988年和2017年的斑塊面積做Mann-Whitney U檢驗(yàn)。

3 結(jié)果

3.1 云豹分布區(qū)變化

2018年4月—2018年12月,在四川東南地區(qū)訪問調(diào)查了6縣14個鄉(xiāng)鎮(zhèn),共獲取有效問卷988份。40年前,在調(diào)查的14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,有10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)有云豹分布；距今21—40年間有6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)有云豹分布；在距今11—20年間云豹分布的鄉(xiāng)鎮(zhèn)減少為4個；到近10年,僅3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)有云豹分布記錄,而且人次很少(表2)。說明40年來,云豹的分布范圍一直在萎縮,從10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)減少到3個,而且發(fā)現(xiàn)頻次越來越少,僅1—2次。

表2 調(diào)查鄉(xiāng)鎮(zhèn)云豹目擊記錄次數(shù)

3.2 潛在有無云豹分布區(qū)域景觀格局對比分析

對潛在有云豹分布區(qū)域(福寶、仙峰和黃荊)和潛在無云豹分布區(qū)域(梅硐、雙河、石碑)在1988年和2017年間景觀格局變化情況進(jìn)行對比分析(圖2和表3),結(jié)果顯示：潛在有云豹分布地區(qū)闊葉林在1988年和2017年均是面積最大的景觀類型,30年間從40175.32 hm2(50.44%)增加為47457.28 hm2(59.58%),增加了18.13%；而潛在無云豹分布地區(qū)闊葉林面積較小,30年間面積從2792.58 hm2(13.67%)減少為1695.36 hm2(8.3%),減少39.29%；潛在無云豹分布地區(qū)在1988年景觀格局就以農(nóng)業(yè)用地為主,占該地區(qū)總面積的69.98%(14300.61 hm2),到2017年,最大的景觀類型轉(zhuǎn)換為竹林,占59.69%(12199.04 hm2)。

從景觀破碎化指數(shù)來看(表4),1988—2017年潛在有云豹分布地區(qū)的闊葉林平均斑塊面積為從47.31 hm2減少為38.30 hm2,潛在無分布地區(qū)從14.71 hm2減少為4.38 hm2；潛在有云豹分布地區(qū)闊葉林聚集度指數(shù)從82.01%增加為87.97%,而潛在無分布地區(qū)從65.65%下降為58.98%。潛在有云豹分布地區(qū)竹林平均斑塊面積和聚集度指數(shù)變化不大,而潛在無分布地區(qū)竹林平均斑塊面積從6.49 hm2增加為51.69 hm2,聚集度指數(shù)從57.23%增加為81.22%。Mann-Whitney U檢驗(yàn)結(jié)果表明(表4),潛在有無云豹分布區(qū)域各景觀類型2017年與1988年的斑塊面積除潛在有云豹分布區(qū)域建設(shè)用地為顯著差異(P<0.05)外,其余均為極顯著差異(P<0.01)。

圖2 潛在有無云豹分布區(qū)域位置示意圖Fig.2 Location of villages and towns in potential clouded leopard existing and non-existing area

表3 潛在有無云豹分布區(qū)域在1988和2017年不同景觀類型面積占比及變化率

表4 潛在有無云豹分布區(qū)域在1988和2017年不同景觀類型平均斑塊面積和聚集度指數(shù)

3.3 潛在有無云豹分布區(qū)域保護(hù)意識對比分析

為了解居民野生動物保護(hù)意識的差異對云豹分布的影響,對潛在有無云豹分布區(qū)域的社區(qū)居民野生動物保護(hù)意識進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明(表5),在潛在有云豹分布地區(qū),66.27%的人認(rèn)為野生動物應(yīng)該保護(hù),77.12%的人愿意在當(dāng)?shù)爻闪⒈Ｗo(hù)區(qū)用于保護(hù)云豹；潛在無云豹分布地區(qū)78.11%的人認(rèn)為野生動物應(yīng)該保護(hù),80.88%的人愿意在當(dāng)?shù)爻闪⒈Ｗo(hù)區(qū)。潛在有云豹分布地區(qū)的居民保護(hù)意識相對較弱。

表5 潛在有無云豹分布區(qū)域居民野生動物保護(hù)意識

4 結(jié)論與討論

在研究地區(qū)能夠大范圍的訪問到關(guān)于云豹實(shí)體的目擊記錄,說明云豹曾經(jīng)在這一地區(qū)廣泛分布,但近40年間云豹分布區(qū)在不斷縮減,福寶、仙峰、黃荊3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)在近10年仍訪問到有云豹分布的記錄,是現(xiàn)四川東南地區(qū)最可能仍有云豹分布的地區(qū)。雖然本次的野外樣線調(diào)查并沒有發(fā)現(xiàn)其活動痕跡,仍需要進(jìn)一步開展野外調(diào)查和監(jiān)測確認(rèn)。

影響云豹生存的主要威脅因素為生境破壞、狩獵及人為干擾[13]。云豹主要棲息于低海拔雨林和常綠闊葉林地帶,主要以5—10 kg的脊椎動物為食,如雉類、猴類等[11,14,22]。闊葉林是云豹棲息的主要生境,本研究結(jié)果顯示,潛在有云豹分布地區(qū)闊葉林在30年間一直為面積最大的景觀類型,而潛在無云豹分布區(qū)在30年前主要景觀類型為農(nóng)業(yè)用地,近30年間雖然農(nóng)業(yè)用地大面積減少,但大部分轉(zhuǎn)化為竹林,而闊葉林在30年間仍持續(xù)減少。研究區(qū)域的植被類型中除天然的常綠闊葉林外,主要為人工種植的柳杉林、杉木林,以及可快速成材的楠竹林、慈竹林等。人工林群落結(jié)構(gòu)簡單,獵物數(shù)量和豐富度低,人為活動頻繁[23],并不適合云豹生存,這已在婆羅洲和蘇門答臘島關(guān)于巽他云豹(Neofelisdiardi)的研究中得到證實(shí)[24-25]。所以雖然潛在無云豹分布區(qū)域森林總面積增加,但并未對云豹的生存起到積極作用。

從破碎化指數(shù)及差異性檢驗(yàn)結(jié)果來看,兩區(qū)域闊葉林均處于破碎化的狀態(tài),但潛在無云豹分布地區(qū)30年間的破碎化程度一直較有云豹分布地區(qū)嚴(yán)重。這說明該地區(qū)種植經(jīng)濟(jì)林不僅未使云豹適宜生境得到有效恢復(fù),其適宜棲息地還更加破碎化,而在東北虎(Pantheratigrisaltaica)、雪豹(Pantherauncia)、大熊貓(Ailuropodamelanoleuca)等野生動物的研究中,都顯示出棲息地破碎化影響其分布的現(xiàn)象[26-28]。

據(jù)各地區(qū)縣志記載,50—70年代的滅獸運(yùn)動及毀林開荒活動曾導(dǎo)致野生動物種類、數(shù)量減少,虎、豹瀕于絕跡,但在20世紀(jì)70年代四川每年仍有數(shù)十張云豹皮張產(chǎn)量,70—80年代開始趨于下降[29],這說明云豹分布區(qū)縮減并不僅僅是近40年才開始的。云豹活動隱秘,且主要在夜間活動[30],但20世紀(jì)60—80年代,在宜賓長寧縣有很多受訪者曾見到云豹在村莊附近出現(xiàn),甚至襲擊家畜,與曾經(jīng)安徽省云豹頻繁出現(xiàn)的現(xiàn)象及原因類似[31],說明在當(dāng)時,當(dāng)?shù)氐纳澈瞳C物可能已經(jīng)不能維持云豹的生存需求。

居民保護(hù)意識調(diào)查發(fā)現(xiàn),潛在有無云豹分布區(qū)的居民野生動物保護(hù)意識都不算高,主要由于該地區(qū)地理位置偏遠(yuǎn),居民文化知識結(jié)構(gòu)低,對野生動物的保護(hù)意義了解不夠。但潛在無云豹分布地區(qū)的居民保護(hù)意識略高于潛在有分布地區(qū),主要原因?yàn)闈撛谟性票植嫉貐^(qū)植被保存較好,野豬(Susscrofa)、獼猴(Macacamulatta)、豬獾(Arctonyxcollaris)等野生動物較為豐富導(dǎo)致危害莊稼的情況較為嚴(yán)重,致使當(dāng)?shù)鼐用駥σ吧鷦游锏谋Ｗo(hù)意愿更不強(qiáng)烈。與本研究相一致,野生動物保護(hù)和當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活之間的矛盾仍在各個地區(qū)廣泛存在[32- 34],但相比90年代而言,居民對野生動物的保護(hù)意識已有顯著提高[35]。因此,一方面需要繼續(xù)加強(qiáng)對當(dāng)?shù)鼐用竦囊吧鷦游锉Ｗo(hù)意識的宣傳教育,另一方面,相關(guān)部門應(yīng)積極幫助居民化解人獸沖突,實(shí)現(xiàn)人與動物之間的和諧關(guān)系。

雖然云豹在中國的分布很廣,但在中國的森林棲息地分散并彼此獨(dú)立[36]。四川東南地區(qū)近40年云豹分布區(qū)不斷縮減,這可能是早期人為捕殺和土地開墾導(dǎo)致的云豹種群衰退的延續(xù),近30年雖然農(nóng)業(yè)用地大幅轉(zhuǎn)換為竹林使森林總面積增加,但并未對云豹的保護(hù)起到積極作用,而闊葉林的持續(xù)退變可能是導(dǎo)致該地區(qū)云豹分布區(qū)大幅縮減的重要原因。頂級食肉動物占據(jù)的地方往往具有高的生物多樣性[37],云豹分布的消減也在一定程度上說明了該地區(qū)生物多樣性的消減,相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)野生動物的保護(hù)管理及附近居民的宣傳教育工作,加強(qiáng)天然林的植被恢復(fù),以實(shí)現(xiàn)對云豹及其同域物種的長期有效保護(hù)。

致謝：感謝四川宜賓市長寧縣林業(yè)局、興文縣林業(yè)局、珙縣林業(yè)局及四川瀘州市古藺縣林業(yè)局、合江縣林業(yè)局、敘永縣林業(yè)局等給予的幫助。