董鑫 ,郎嘉鈺,楚原夢(mèng)冉,趙姍姍,張晉東,白文科,
1. 西華師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,四川 南充 637009;2. 西南野生動(dòng)植物資源保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 南充 637009;3. 高黎貢山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)保山管護(hù)局,云南 保山 678000;4. 西華師范大學(xué)管理學(xué)院,四川 南充 637009;5. 西華師范大學(xué)生態(tài)研究院,四川 南充 637002
家域是指在一定時(shí)間內(nèi),特定動(dòng)物出現(xiàn)的一定概率值(例如95%)的區(qū)域范圍(Kernohan et al.,2001),是動(dòng)物個(gè)體或者群體進(jìn)行取食、交配和育幼所利用和活動(dòng)的區(qū)域(Burt,1943)。由于家域分布是開(kāi)展野生動(dòng)物棲息地質(zhì)量、負(fù)載量、食性選擇、種群生存等野生動(dòng)物生態(tài)學(xué)研究的重要基礎(chǔ)參數(shù),因此成為野生動(dòng)物種群生態(tài)學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容之一(李言闊等,2010)。常用的家域估算方法有最小凸多邊形法(Minimum convex polygon,MCP)、核密度估計(jì)法(Kernel density estimate,KDE)等(Kernohan et al.,2001;Laver et al.,2008;張晉東等,2013;段延,2018;袁耀華等,2019)。其中,核密度估計(jì)法是基于動(dòng)物活動(dòng)點(diǎn)位,利用空間分布的非參數(shù)估計(jì)來(lái)估算家域的一種方法,能有效解決個(gè)別邊緣點(diǎn)位對(duì)家域分布范圍的影響(Kernohan et al.,2001;Laver et al.,2008);同時(shí),核密度估計(jì)法能有效區(qū)分動(dòng)物對(duì)不同空間資源的利用強(qiáng)度,如通過(guò)等值線(xiàn)方法確定家域利用強(qiáng)度的空間分布格局(白文科等,2017a),是目前應(yīng)用較多的家域估算方法(Powell,2000;張晉東等,2013)。
川金絲猴(Rhinopithecus roxellana)屬樹(shù)棲靈長(zhǎng)類(lèi),其分類(lèi)地位以及種群結(jié)構(gòu)都具有明顯的自身特征,是森林物種的典型代表之一。由于其移動(dòng)速度快,活動(dòng)范圍大,空間利用上具“分散—聚合”現(xiàn)象(胡錦矗等,1980)。此前已有學(xué)者對(duì)金絲猴家域的季節(jié)性變化進(jìn)行了相關(guān)研究,指出了川金絲猴的活動(dòng)范圍分布具有季節(jié)性差異(李保國(guó)等,1994;李陽(yáng),2010;顧志宏等,2011;李沂韋,2016;郭家強(qiáng),2018;唐書(shū)培,2019)。其中,季節(jié)性的食物資源分布被認(rèn)為是影響川金絲猴家域分布與生境利用的一個(gè)主要因素。如,有學(xué)者對(duì)神農(nóng)架川金絲猴棲息地的選擇中的季節(jié)差異進(jìn)行了討論,指出季節(jié)性植物生長(zhǎng)發(fā)育程度導(dǎo)致了不同季節(jié)川金絲猴家域利用強(qiáng)度差異(李陽(yáng),2010);而家域與食性選擇的研究指出不同季節(jié)川金絲猴活動(dòng)區(qū)域的季節(jié)性變化與食物的可獲得性密切相關(guān)(李沂韋,2016)。
隨著空間信息技術(shù)在景觀生態(tài)學(xué)的應(yīng)用,特別是ArcGIS與Fragstats綜合運(yùn)用的方法逐漸成熟,利用景觀指數(shù)來(lái)反映區(qū)域景觀格局的結(jié)構(gòu)組成和空間配置特征得到廣泛應(yīng)用(鄔建國(guó),2007;王永等,2017;趙行雙,2018;李江榮等,2021)。但有關(guān)物種家域的景觀格局分析研究較少。因此,為了解川金絲猴的家域的季節(jié)變化,以及家域是否景觀尺度上存在破碎化,本研究以四川省九寨溝縣白河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)下坪地一帶為研究區(qū)域,選取保護(hù)區(qū)下坪地一帶的川金絲猴群(約250只)為研究對(duì)象,結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)方法和家域模型,探究川金絲猴家域空間分布、生境利用的季節(jié)性差異,以及家域的景觀格局變化特征,為保護(hù)區(qū)針對(duì)性管理和保護(hù)提供科學(xué)參考。
白河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)始建于 1963年,位于四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣境內(nèi)(104°02′—104°12′E,33°10′—33°22′N(xiāo)),是以大熊貓、川金絲猴等珍稀野生動(dòng)物及森林生態(tài)系統(tǒng)為主要保護(hù)對(duì)象的自然保護(hù)區(qū)(圖1)。保護(hù)區(qū)南北長(zhǎng)約18.5 km,東西寬約14.8 km,總面積約162.04 km2,其中林地覆蓋面積約128.35 km2,占保護(hù)區(qū)總面積的79.2%。保護(hù)區(qū)內(nèi)山高谷深,海拔高差約3000 m左右;植被豐富繁茂,受地形和氣候變化形成了落葉闊葉林(<2700 m)、寒溫性針葉林(2500—3600 m)、溫性針葉林(2200—2600 m)、灌叢(>2700 m)、草甸(>3200 m)、高山流石灘稀疏植被(>3700 m)等6種主要植被類(lèi)型(金貴祥等,2015;李艷忠等,2016;李瑜等,2020)。區(qū)內(nèi)川金絲猴最多時(shí)超過(guò)1500只,至少有3群川金絲猴,以地名區(qū)分分別是下坪地猴群、油房溝猴群、薛家坪猴群,且三群猴群分布距離較遠(yuǎn),是國(guó)內(nèi)川金絲猴分布密度最大、最具有代表性的保護(hù)區(qū)之一(Chu et al.,2018;Dong et al.,2019;顧海軍等,1998;李艷忠等,2016;金貴祥等,2020)。
圖1 四川省白河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地理位置及研究區(qū)域Fig. 1 Geographical location and study area of Baihe National Nature Reserve in Sichuan province
以四川省白河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)種群數(shù)量最多的下坪地川金絲猴群(約250只)作為研究對(duì)象,實(shí)地調(diào)查獲取了2011年3月—2013年9月的川金絲猴GPS活動(dòng)位點(diǎn)。從觀測(cè)日清晨(06:30—07:00)從營(yíng)地出發(fā)開(kāi)始尋找猴群,發(fā)現(xiàn)猴群時(shí)一般進(jìn)行全天觀察,直到猴群在傍晚(18:30—19:30)進(jìn)入夜宿地為止。通常在距猴群30—50 m處,每隔30 min用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)記錄一次猴群活動(dòng)的位置、海拔、坡向等信息。如果因天氣或地形的影響,發(fā)現(xiàn)猴群距離較遠(yuǎn)(>100 m),無(wú)法記錄猴群活動(dòng)的準(zhǔn)確位點(diǎn)時(shí),盡量通過(guò)到與猴群活動(dòng)區(qū)域的相同海拔高度處記錄位點(diǎn);或在地形圖上標(biāo)記猴群活動(dòng)的大體位置后,條件允許時(shí)再回到標(biāo)記位置補(bǔ)記位點(diǎn)的方法進(jìn)行彌補(bǔ)。將獲得的川金絲猴活動(dòng)位點(diǎn)(n=568)和保護(hù)區(qū)邊界導(dǎo)入地理信息系統(tǒng) ArcGIS 10.5軟件中,發(fā)現(xiàn)有部分金絲猴活動(dòng)點(diǎn)超出了保護(hù)區(qū)范圍,由此增加了自然保護(hù)區(qū)外圍緩沖區(qū)(1 km)一并作為本文的研究區(qū)域(圖1)。
選取保護(hù)區(qū)范圍Landsat系列遙感影像,利用遙感軟件ENVI 5.5對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,進(jìn)行監(jiān)督分類(lèi)獲取保護(hù)區(qū)內(nèi)覆被類(lèi)型。數(shù)字高程模型(Digital elevation model,DEM)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/)。國(guó)界、省界矢量數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心,全國(guó)地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)公開(kāi)發(fā)布的1?100萬(wàn)全國(guó)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.webmap.cn/commres.do?method=result 100W),保護(hù)區(qū)邊界及其保護(hù)站點(diǎn)等數(shù)據(jù)來(lái)自白河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局。
家域是野生動(dòng)物空間分布及生境利用等生態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)概念,其估算模型已得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,但不同模型得出的結(jié)果差距較大。其中,最小凸多邊形法(MCP)是最早應(yīng)用的(Burt,1943;Kernohan et al.,2001;Seaman et al.,1999;Laver et al.,2008),依據(jù)外圍位點(diǎn)生成家域,計(jì)算簡(jiǎn)單,能較直觀地描述研究動(dòng)物整個(gè)活動(dòng)區(qū)域(Powell,2000;Kernohan et al.,2001),但其忽視了內(nèi)部位點(diǎn)的空間信息,無(wú)法準(zhǔn)確反應(yīng)動(dòng)物對(duì)不同空間資源利用的強(qiáng)度(Powell,2000;Kernohan et al.,2001;Laver et al.,2008)。柵格單元計(jì)數(shù)法由于不能有效計(jì)算家域面積,近年來(lái)應(yīng)用相對(duì)較少(Harris et al.,1990)。核密度估計(jì)法(KDE)是一種概率模型方法,利用空間分布的非參數(shù)估計(jì)估算家域能較好地區(qū)分動(dòng)物對(duì)不同空間的利用強(qiáng)度,可以通過(guò)等值線(xiàn)來(lái)確定家域大小和形狀(Powell,2000;Kernohan et al.,2001;Laver et al.,2008),被一些學(xué)者認(rèn)為是最合適的家域估算模型而廣泛使用。本研究選擇了核密度估計(jì)法(KDE)來(lái)估算川金絲猴不同季節(jié)的家域分布。模型建立過(guò)程中,選擇合適的平滑指數(shù)(即h統(tǒng)計(jì)量)是KDE法估算家域的最關(guān)鍵步驟(Worton,1995)。如果高估h值會(huì)產(chǎn)生更大且緊密的家域閉合曲線(xiàn),導(dǎo)致估算結(jié)果偏大;而h值過(guò)小又會(huì)產(chǎn)生很多小的、離散的家域閉合曲線(xiàn)(張晉東等,2013)。因此,在建立不同季節(jié)KDE模型時(shí),我們對(duì)比了最優(yōu)平滑指數(shù)(href)法(Worton,1995)、最小平方交叉驗(yàn)證法(LSCVh)和似然交叉驗(yàn)證法(CVh)(Horne et al.,2006)3種平滑指數(shù)的估算結(jié)果。根據(jù)川金絲猴日移動(dòng)距離大、活動(dòng)范圍廣、活動(dòng)中心多、點(diǎn)位樣本量及時(shí)間跨度大等特點(diǎn),且避免出現(xiàn)更大且緊密的家域閉合曲線(xiàn)或過(guò)多碎小離散的閉合曲線(xiàn),最后選取了LSCVh值為建模參數(shù)的估算結(jié)果來(lái)分析川金絲猴不同季節(jié)家域與生境利用強(qiáng)度。
基于ArcGIS 10.5軟件平臺(tái),利用Home Range Tools(家域分析工具)建立KDE模型,以獲取調(diào)查區(qū)域川金絲猴群的家域分布(Rodgers et al.,2015)。通過(guò)模型參數(shù)對(duì)比,選擇了最小平方交叉驗(yàn)證法(LSCVh)值為家域模型建立的平滑指數(shù)(Horne et al.,2006),對(duì)不同季節(jié)川金絲猴家域進(jìn)行了分別估算。其中,季節(jié)劃分為春季:3—5月、夏季:6—8月、秋季9—11月、冬季12至次年2月。
在模型中設(shè)置25%、50%、75%、95%的利用強(qiáng)度等值區(qū)間,將得到的不同季節(jié)家域模擬結(jié)果,設(shè)定 0—25%區(qū)域?yàn)楹诵纳常⊿1),25%—50%區(qū)域?yàn)榇魏诵纳常⊿2),50%—75%區(qū)域?yàn)橐话憷蒙常⊿3),75%—95%為邊緣生境(S4),0—95%區(qū)域?yàn)榧矣蚩偯娣e(S0)。
以不同季節(jié)川金絲猴的家域分布情況為分析對(duì)象,在季節(jié)家域(S0)和利用強(qiáng)度生境(S1,S2,S3,S4)兩個(gè)水平上,利用景觀分析軟件 Fragstats 4.2對(duì)川金絲猴家域的面積指標(biāo):斑塊類(lèi)型面積(CA)、斑塊數(shù)(NP);形狀指標(biāo):面積加權(quán)平均形狀指數(shù)(AWMSI);聚散性指標(biāo):蔓延度指數(shù)(CONTAG)、景觀分割指數(shù)(DIVISION)、分離度指數(shù)(SPLIT)景觀格局指數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析。指標(biāo)的計(jì)算公式及其生態(tài)學(xué)意義見(jiàn)表1(McGarigal et al.,1995;Wu et al.,2002)。
表1 選取的景觀格局指數(shù)及其生態(tài)學(xué)意義Table 1 Landscape pattern indexes and ecological meanings used in the study
將得到的不同季節(jié)川金絲猴家域圖層在ArcGIS 10.5軟件支持下,和海拔、坡度、坡向以及植被類(lèi)型4個(gè)生境因子圖層相疊加(武瑞東,2006;白文科等;2017b),得到白河自然保護(hù)區(qū)川金絲猴不同季節(jié)家域的生境因子分布圖;再通過(guò)空間分析工具統(tǒng)計(jì)不同季節(jié)家域在各生境因子分布區(qū)間的面積。同時(shí),獲取各季節(jié)川金絲猴活動(dòng)位點(diǎn)的生境因子特征值(海拔、坡度、坡向),利用SPSS 20.0軟件進(jìn)行不同季節(jié)生境因子特征值的單因素方差分析,以檢驗(yàn)川金絲猴季節(jié)生境利用的是否存在差異(Zhang et al.,2006);再對(duì)生境因子特征值均數(shù)進(jìn)行多重比較(Tukey)分析,以比較川金絲猴不同季節(jié)之間的生境利用差異特征。其中,顯著性水平均設(shè)置為0.05。
由圖2知,該川金絲猴群的整體利用區(qū)域較為一致,主要集中在保護(hù)區(qū)東南的下坪地區(qū)域。不同季節(jié)家域雖在空間分布上有差異,但不存在季節(jié)間的整體遷移現(xiàn)象,表明白河自然保護(hù)區(qū)該川金絲猴群具有穩(wěn)定的活動(dòng)區(qū)域。另外,該川金絲猴家域分布的最東緣超出了保護(hù)區(qū)的邊界范圍(圖2),需在保護(hù)工作中予以一定關(guān)注。
圖2 白河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)下坪地川金絲猴各季節(jié)家域利用空間分布Fig. 2 The home range of golden monkeys in different seasons in Baihe National Nature Reserve
2.2.1 面積指標(biāo)特征
在季節(jié)家域(S0)水平的斑塊面積上,川金絲猴在春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)的家域總面積分別為14.19、15.16、25.17、4.94 km2(表2)。其中,冬季的家域面積明顯小于其他季節(jié),隨著春季氣溫回暖,家域范圍開(kāi)始逐漸擴(kuò)大,到食物資源豐富的秋季,其家域面積也達(dá)到最大。斑塊數(shù)量上,春季、夏季和冬季的斑塊數(shù)分別為5個(gè)、5個(gè)和4個(gè)(表2,圖 2),其家域分布具有一定的不連通性;而秋季的家域范圍完全融合(圖2),表明川金絲猴秋季家域利用的空間分布更為均衡,連通性更高。
在等值區(qū)間利用強(qiáng)度生境(S1,S2,S3,S4)水平上,隨著家域生境利用強(qiáng)度等級(jí)的降低,各季節(jié)川金絲猴的家域面積均逐漸增大(表2)。秋季的家域在空間上較其他季節(jié)面積大,并有更多的核心區(qū)域(S1,S2),但斑塊數(shù)目較少,表明川金絲猴的秋季家域破碎化程度較低。冬季核心家域面積最小,另外,夏季各利用強(qiáng)度生境的斑塊數(shù)量均為最大值,其中S3水平上相互分離的斑塊有16個(gè),表明夏季家域具有最高的破碎化程度(表2,圖2)。
表2 川金絲猴不同季節(jié)家域面積和斑塊數(shù)Table 2 The home range area of golden monkeys and patches number in different seasons
2.2.2 形狀指標(biāo)特征
在季節(jié)家域(S0)水平上,春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)家域的面積加權(quán)平均形狀指數(shù)(AWMSI)逐漸降低。其中,春、夏季較為接近,秋季家域形狀趨于簡(jiǎn)單的原因是其斑塊為相互連通的整體,而冬季家域面積明顯小于其他季節(jié)且空間分離程度較大,導(dǎo)致其家域形狀更趨于簡(jiǎn)單(圖3)。
在等值區(qū)間利用強(qiáng)度生境(S1,S2,S3,S4)水平上,隨著家域生境利用強(qiáng)度等級(jí)越低,面積加權(quán)平均形狀指數(shù)(AWMSI)總體上逐漸變大(圖3),這表明在川金絲猴家域的實(shí)際利用中不同季節(jié)的斑塊的形狀都是由核心區(qū)域向外呈現(xiàn)更復(fù)雜的趨勢(shì),具有明顯的邊緣效應(yīng)。
2.2.3 聚散性指標(biāo)特征
由于研究對(duì)象是一群川金絲猴,且其日移動(dòng)距離遠(yuǎn)、活動(dòng)范圍較大,使得春、夏、秋季的蔓延度指數(shù)值相近,而只略大于冬季(表3),表明其冬季家域利用的空間分布較其他季節(jié)稍有分散。
表3 川金絲猴家域聚散性變化特征Table 3 Aggregation variation characteristics of Sichuan golden monkeys in different seasons
景觀分割指數(shù)(DIVISION)和分離度指數(shù)(SPLIT)一定程度反映著不同季節(jié)川金絲猴家域斑塊間的空間連通性和破碎化程度。夏季川金絲猴家域的景觀分割指數(shù)和分離度指數(shù)較春季有所增大,推斷其原因是隨著氣溫回升,而可利用食物資源分布不均勻,導(dǎo)致川金絲猴家域在空間分布出現(xiàn)了一定分離。冬季,由于氣溫低及食物資源匱乏使川金絲猴的移動(dòng)強(qiáng)度明顯降低,導(dǎo)致其家域利用的空間分布也最為分散。
2.3.1 海拔因子
不同季節(jié)家域海拔區(qū)間分布差異顯著(P<0.05)。由表4可知,不同季節(jié)川金絲猴家域分布的主要海拔區(qū)間為 2000—3200 m,除冬季外,所占家域總面積均在90%以上(圖4)。其中,秋季家域的海拔區(qū)間最為集中,雖其家域總面積最大(25.17 km2),但2000 m以下和3200 m以上的家域面積均為 4個(gè)季節(jié)的最小值,僅為 0.14 km2和0.24 km2;而冬季家域的海拔區(qū)間分布最分散,2000 m以下和3200 m以上區(qū)域的面積達(dá)到季節(jié)家域面積的14.54%(表4)。
圖4 川金絲猴各季節(jié)家域海拔區(qū)間分布圖Fig. 4 Elevation distribution map of Sichuan golden monkeys’s home range in different seasons
表4 金絲猴不同季節(jié)家域海拔區(qū)間的面積分布Table 4 Elevation distribution of Sichuan golden monkeys in different seasons
2.3.2 坡度因子
由表5可知,不同季節(jié)川金絲猴家域在所有坡度區(qū)間均有分布,且季節(jié)間各坡度區(qū)間家域面積所占比例基本一致,除春季和秋季之間(P<0.05),其他季節(jié)坡度因子的利用均無(wú)顯著差異(P>0.05),這主要是由該川金絲猴群所利用區(qū)域的地形地貌條件決定的。該區(qū)域川金絲猴各季節(jié)家域分布所集中的坡度區(qū)間為10°—50°,面積占比均大于90%,而家域利用分布在 10°以下和 50°以上坡度的區(qū)域面積較小(表5)。
表5 白河保護(hù)區(qū)川金絲猴不同季節(jié)家域不同坡度區(qū)間的面積分布Table 5 Slope distribution of Sichuan golden monkey’s home range in different seasons in Baihe National Nature Reserve
2.3.3 坡向因子
由表6可知,不同季節(jié)川金絲猴家域在所有坡向區(qū)間均有分布,且季節(jié)間各坡向區(qū)間家域面積所占比例基本一致,不同季節(jié)坡向因子的利用均無(wú)顯著差異(P>0.05)。各季節(jié)家域利用所集中的坡向區(qū)間為 0—60°、180°—360°,合計(jì)面積占比約 90%。其中,秋季家域的坡區(qū)區(qū)間分布較其他季節(jié)更為平均,其原因是秋季食物資源的可獲得性較強(qiáng),川金絲猴選擇的隨機(jī)性更大;而冬季家域的坡向區(qū)間選擇差異最大,推斷其原因是冬季氣溫較低,川金絲猴家域明顯縮小,坡向區(qū)間的面積分布受其范圍內(nèi)地形條件的影響。
表6 川金絲猴不同季節(jié)家域不同坡向區(qū)間的面積分布Table 6 Aspect distribution of Sichuan golden monkey’s home range in different seasons
2.3.4 植被類(lèi)型
由圖5可以看出,不同季節(jié)川金絲猴的家域分布主要集中在林區(qū),植被類(lèi)型以針闊混交林和針葉林為主,合計(jì)面積占比約99%;而落葉闊葉林、灌草叢、裸巖等不適合川金絲猴生存的植被類(lèi)型面積極小。究其原因,這主要是由研究區(qū)植被的海拔垂直地帶性分布決定的,同時(shí)也受到氣溫及陽(yáng)光照射的影響,如冬季家域分布中的落葉闊葉林和裸巖的占比較其他季節(jié)更高(圖5)。
圖5 川金絲猴各季節(jié)家域植被類(lèi)型分布圖Fig. 5 Vegetation types distribution map of Sichuan golden monkey’s home range in different seasons
白河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)川金絲猴種群密度大,分布有大面積的針闊混交林,食物資源豐富,大面積的適宜棲息地為川金絲猴的生存及種群增長(zhǎng)提供了有利條件?;?3S技術(shù)的生境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究顯示,保護(hù)區(qū)川金絲猴種群的生境質(zhì)量經(jīng)歷了由較好轉(zhuǎn)變?yōu)橥嘶?,然后又逐漸轉(zhuǎn)好的過(guò)程(李艷忠等,2016)。而近年來(lái),隨著保護(hù)力度的加大,人為干擾逐步減少,保護(hù)區(qū)內(nèi)川金絲猴數(shù)量持續(xù)增加,成為了川金絲猴生存的理想?yún)^(qū)域(金貴祥等,2020)。隨著保護(hù)區(qū)內(nèi)川金絲猴等野生動(dòng)物棲息地的逐步轉(zhuǎn)好,使得保護(hù)區(qū)內(nèi)更多同域分布的野生動(dòng)物種群提供了生存空間,生物多樣性得到了較好的保護(hù)。然而,對(duì)該保護(hù)區(qū)內(nèi)川金絲猴家域的季節(jié)性變化少有報(bào)道,尚需進(jìn)一步研究。故本研究基于KDE模型,結(jié)合地面調(diào)查數(shù)據(jù),通過(guò)模型及參數(shù)的對(duì)比,有效提高了川金絲猴家域分布與生境利用季節(jié)性差異分析的科學(xué)性。為白河自然保護(hù)區(qū)川金絲猴種群保護(hù)提供參考的同時(shí),也實(shí)踐了多種指標(biāo)及分析手段在野生動(dòng)物家域及生境利用分析中的應(yīng)用。
本研究中,基于 KDE模型的不同季節(jié)家域空間分布變化顯示了川金絲猴群的季節(jié)性“分離—聚合”現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為不同季節(jié)間川金絲猴的核心生境斑塊的數(shù)量變化和空間遷移,與諸多學(xué)者的研究結(jié)果較為一致(胡錦矗等,1980;金貴祥等,2020)。下坪地川金絲猴群在不同季節(jié)家域的分布范圍雖然有差異,但季節(jié)間的整體家域分布相互重疊,表明該川金絲猴群家域的整體分布穩(wěn)定,并不存在季節(jié)間的整體遷移現(xiàn)象。然而,由于全球氣候變化及人為干擾將會(huì)使川金絲猴的棲息地區(qū)域破碎化,種群間連通性下降,進(jìn)而威脅其正常的生存繁衍。一般來(lái)說(shuō),穩(wěn)定的生存繁衍區(qū)域是其種群增長(zhǎng)的基礎(chǔ),在持續(xù)的跟蹤調(diào)查中,下坪地川金絲猴群的估計(jì)數(shù)量也的確有所增加(李沂韋,2016;金貴祥等,2020)。包括本文的諸多研究均揭示了下坪地區(qū)域的生態(tài)環(huán)境可以滿(mǎn)足川金絲猴不同季節(jié)的生境選擇需求,也體現(xiàn)了保護(hù)區(qū)建立與野生動(dòng)植物資源保護(hù)的重要作用。而本研究中不同季節(jié)間棲息地利用強(qiáng)度(S1,S2,S3,S4)空間面積及分布格局的差異明顯,具體表現(xiàn)為具有多核心家域(聚合)和擴(kuò)散邊緣家域(分離)的種群分布現(xiàn)象,明確解釋了川金絲猴家域分布及生境利用特征;也進(jìn)一步表明,除受研究區(qū)域本身地形等條件限制外,其家域利用主要是受氣溫及食物資源分布影響,這也與其他學(xué)者的研究結(jié)果相一致(李沂韋,2016)。
本研究綜合了家域內(nèi)部的空間利用強(qiáng)度,基于景觀格局指數(shù)分析了川金絲猴家域空間分布的季節(jié)性差異。研究結(jié)果顯示,該川金絲猴群家域利用的季節(jié)性差異不僅表現(xiàn)在家域面積的大小上,其內(nèi)部利用強(qiáng)度的空間格局差異也是川金絲猴家域季節(jié)性特征的主要表現(xiàn)形式。同時(shí),通過(guò)不同季節(jié)生境利用特征的比較,揭示了川金絲猴群季節(jié)性“分離—聚合”過(guò)程中的棲息地選擇規(guī)律,解釋了不同季節(jié)川金絲猴家域分布與生境利用的驅(qū)動(dòng)因子。研究結(jié)果證明了川金絲猴家域空間分布的景觀格局指數(shù)變化趨勢(shì)與其季節(jié)性生境選擇偏好密切相關(guān),如秋季氣溫高、食物資源豐富,川金絲猴的家域面積最大,空間分布的連通性也最高;而冬季氣溫低、食物資源匱乏導(dǎo)致其家域面積縮小、空間分布也更加分離。
存在的不足:由于保護(hù)區(qū)地形復(fù)雜,野外川金絲猴群跟蹤難度大,本研究只跟蹤了下坪地區(qū)域的一個(gè)川金絲猴群,忽略了鄰近猴群空間競(jìng)爭(zhēng)對(duì)其家域分布與生境利用的影響。另外,人類(lèi)活動(dòng)一直被認(rèn)為是影響野生動(dòng)物棲息地選擇的主要原因之一,而白河自然保護(hù)區(qū)下坪地區(qū)域川金絲猴群距離村莊較近,由于缺少微生境的實(shí)地調(diào)查,未能獲取人類(lèi)活動(dòng),如采藥、放牧等人為干擾因子信息,可能對(duì)其家域分布及生境利用特征的分析有一定影響。
本研究基于 KDE家域分析模型和景觀格局分析工具,構(gòu)建了四川省白河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)下坪地川金絲猴群在不同季節(jié)的家域模型和生境利用空間格局。得出的主要結(jié)論如下:
(1)研究區(qū)川金絲猴家域(90%以上)主要分布在海拔2000—3200 m,坡度10°—50°,坡向區(qū)間為0—60°、180°—360°的針葉林和針闊混交林中,但各季節(jié)生境利用面積占比卻有所不同。
(2)冬季的川金絲猴的家域面積明顯小于其他季節(jié),由于氣溫低及食物資源匱乏使川金絲猴的移動(dòng)強(qiáng)度明顯降低,導(dǎo)致其家域利用的空間分布也最為分散。隨著春季氣溫回暖,家域范圍開(kāi)始逐漸擴(kuò)大,至秋季達(dá)到最大家域面積。同時(shí),秋季家域破碎化程度較低,生境利用的空間分布融合,連通性最高;夏季家域破碎化程度高,夏季與冬季家域的連通性較低。
(3)該川金絲猴群的整體生境利用區(qū)域較為一致,主要集中在保護(hù)區(qū)東南的下坪地區(qū)域。不同季節(jié)家域雖在空間分布上有差異,但不存在季節(jié)間的整體遷移現(xiàn)象,表明白河自然保護(hù)區(qū)該川金絲猴群具有穩(wěn)定的活動(dòng)區(qū)域。川金絲猴家域分布的最東緣超出了保護(hù)區(qū)的邊界范圍,需在保護(hù)工作中予以一定關(guān)注。