貴州寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)紅腹錦雞分布范圍及生境選擇研究*

李光容，姚小剛，余登利，楊昌乾，李繼祥，王文芳，楊 雪

(貴州寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，貴州 綏陽(yáng) 563300)

紅腹錦雞(Chrysolophuspictus)，隸屬于鳥(niǎo)綱(Aves)雞形目(Galliformes)雉科(Phasianidae)，為我國(guó)特有種，是國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物，紅腹錦雞憑借其重要社會(huì)價(jià)值和科研價(jià)值，逐漸成為野生動(dòng)物研究領(lǐng)域的重點(diǎn)研究物種[1]。隨著世界各個(gè)國(guó)家在紅腹錦雞研究領(lǐng)域的科學(xué)研究進(jìn)展，逐步發(fā)現(xiàn)分布范圍狹窄、種群數(shù)量相對(duì)較少及生態(tài)適應(yīng)性較低的雉類(lèi)正在受到嚴(yán)重威脅。紅腹錦雞是典型的林棲鳥(niǎo)類(lèi)，主要分布于國(guó)內(nèi)西南、西北及中部等山區(qū)。目前，對(duì)該物種的種群調(diào)查主要集中在貴州、四川、山西、陜西、重慶、湖北等省自然保護(hù)區(qū)內(nèi)。貴州省關(guān)于紅腹錦雞的研究則主要集中于貴州寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，該保護(hù)區(qū)作為中國(guó)珍稀瀕危雉類(lèi)研究基地，雉類(lèi)物種豐富，尤其以紅腹錦雞為主，但僅在1997—1998年對(duì)保護(hù)區(qū)紅腹錦雞分布及密度做過(guò)調(diào)查[2]，2012年對(duì)保護(hù)區(qū)三種雉科鳥(niǎo)類(lèi)種群繁殖密度開(kāi)展了研究[3]，近10年來(lái)，并未對(duì)區(qū)內(nèi)紅腹錦雞做深入研究。

采用紅外相機(jī)陷阱技術(shù)法(Camera Trapping)對(duì)紅腹錦雞進(jìn)行種群和生境選擇研究是較為科學(xué)有效的研究手段。為了解保護(hù)區(qū)紅腹錦雞的種群現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，本研究于2017—2019年利用紅外相機(jī)陷阱技術(shù)對(duì)紅腹錦雞分布范圍及生境選擇情況進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測(cè)，為保護(hù)區(qū)紅腹錦雞保護(hù)管理提供科學(xué)支撐，以期為保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)可持續(xù)發(fā)展奠定夯實(shí)基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)域概況

貴州寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“保護(hù)區(qū)”)位于貴州省遵義市綏陽(yáng)縣境內(nèi)西北部，處于大婁山山脈向西南延伸地段，是烏江一級(jí)支流芙蓉江的主要發(fā)源地。地理坐標(biāo)為(107°02′～107°13′E，28°08′～28°19′N(xiāo))，海拔范圍為650～1762 m，保護(hù)區(qū)總面積達(dá)26231 hm2，其功能區(qū)劃為：核心區(qū)面積9085 hm2，緩沖區(qū)面積6186 hm2，實(shí)驗(yàn)區(qū)面積10960 hm2。保護(hù)區(qū)森林覆蓋率85.42%。保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對(duì)象為原生性亮葉水青岡林為主體的典型亞熱帶中山常綠落葉闊葉混交林、黑葉猴、紅腹錦雞種群及其自然生境以及大量野生珍稀動(dòng)植物。保護(hù)區(qū)處于中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，地勢(shì)中部高，四周低，地形切割強(qiáng)烈，相對(duì)高差較大，具有低緯度山地季風(fēng)濕潤(rùn)氣候特點(diǎn)，年平均氣溫7.7～12.4 ℃，霧、露等水平降水量較多，年平均相對(duì)濕度超過(guò)80%。保護(hù)區(qū)為國(guó)際重要鳥(niǎo)區(qū)，鳥(niǎo)類(lèi)資源構(gòu)成中畫(huà)眉科和雉科最具特色。雉科種類(lèi)有6種，但其中灰胸竹雞、白冠長(zhǎng)尾雉和紅腹錦雞均為我國(guó)特有種，尤其是紅腹錦雞，因其種群分布廣泛、密度大、遇見(jiàn)率高而成為保護(hù)區(qū)標(biāo)志性鳥(niǎo)類(lèi)[4]。

2 研究方法

本研究采取紅外相機(jī)陷阱技術(shù)法對(duì)保護(hù)區(qū)全區(qū)紅腹錦雞進(jìn)行調(diào)查，利用主成分分析法(Factor analysis)對(duì)其生境選擇特征進(jìn)行分析，并探討其生境選擇偏好[5](表1)。

表1 生境因子具體定義及調(diào)查方法Tab.1 Definition and investigation methods of habitat factors

2.1 紅外相機(jī)系統(tǒng)抽樣法

采用紅外相機(jī)公里網(wǎng)格(KM Grid)系統(tǒng)抽樣法，利用Arcgis10.3將保護(hù)區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格化(網(wǎng)格規(guī)格為1 km×1 km)，按每行網(wǎng)格交錯(cuò)間隔布設(shè)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)，隔行交叉間隔布設(shè)位點(diǎn)，共抽樣142個(gè)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)。

2.2 紅外相機(jī)野外布設(shè)方法

在抽樣位點(diǎn)周?chē)x取視野較開(kāi)闊的生境進(jìn)行紅外相機(jī)(型號(hào)：珠海獵科Ltl 6210)布設(shè)，紅外相機(jī)主要捆綁在樹(shù)上，高度0.3～0.8 m，相機(jī)鏡頭盡量與地面保持相對(duì)平行，使其加大拍攝范圍，為避免陽(yáng)光直射導(dǎo)致較高頻率的空照片拍攝，拍攝范圍盡量選擇在背陽(yáng)面，野外安裝時(shí)視具體情況而定。所有相機(jī)均設(shè)置密碼，并設(shè)置統(tǒng)一參數(shù)：拍照模式、3張連拍、間隔時(shí)間為1 s、靈敏度為中等。

2.3 生境因子調(diào)查方法

以每個(gè)紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)為中心，設(shè)置1個(gè)10 m×10 m樣方，記錄每個(gè)樣方內(nèi)生境因子包括地形地貌、林分因子、干擾因子等共12因子，具體定義及測(cè)量方法如表1。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 相對(duì)豐富度

動(dòng)物活動(dòng)頻率越高，被拍攝的幾率就越大，該頻率說(shuō)明動(dòng)物的豐富度(Relative Abundance Index，RAI)與種群數(shù)量成正相關(guān)，因此，可采用動(dòng)物的拍攝率表示其豐富度[6]。

拍攝率計(jì)算公式為：

拍攝率 =(該物種獨(dú)立有效照片數(shù)/相機(jī)工作日)×100%

3.2 生境選擇分析

利用SPSS17.0進(jìn)行生境因子分析(Factor analysis)，采用主成分分析法，根據(jù)樣本數(shù)據(jù)矩陣計(jì)算出樣本相關(guān)矩陣，求出相關(guān)矩陣的特征根和特征向量，根據(jù)特征根和特征向量求出各主成分及貢獻(xiàn)率。本研究采用指定特征值不小于1來(lái)決定提取因子數(shù)目的方法，通過(guò)主成分分析可以確定對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)紅腹錦雞生境利用起主要作用的環(huán)境因子。

將所調(diào)查的12個(gè)生境因子分為定性生境因子(坡位、功能區(qū)、基質(zhì)類(lèi)型、植被類(lèi)型)和定量生境因子(海拔、坡度、喬木郁閉度、灌木蓋度、距水源距離、距路距離、距居民距離、距農(nóng)耕地距離)，利用卡方檢驗(yàn)(Chi-Square Test)分析保護(hù)區(qū)內(nèi)紅腹錦雞對(duì)不同定性生境因子類(lèi)型的利用率差異，即生境選擇差異；利用單樣本K-S檢驗(yàn)(Kolmogorov-Smirnov)定量生境因子數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布，若不符合正態(tài)分布，則利用Kruskal-Wallis H非參數(shù)檢驗(yàn)法，分析定量生境因子對(duì)紅腹錦雞生境選擇的影響。

4 結(jié)果分析

4.1 紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果

本研究共抽樣142個(gè)位點(diǎn)，最終獲得120臺(tái)有效紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其有效工作日共9428天，拍攝照片總計(jì)81036張，其中有效照片8380張(拍攝率88.88%)，有效照片中紅腹錦雞共180張，拍攝率高達(dá)1.91%，分布范圍較廣，幾乎遍布整個(gè)保護(hù)區(qū)范圍，主要分布于保護(hù)區(qū)的核心區(qū)。見(jiàn)圖1。

圖1 貴州寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)紅腹錦雞分布圖Fig.1 Distribution of Chrysolophus pictus in Kuankuoshui National Nature Reserve

4.2 紅腹錦雞生境選擇主成分分析

紅腹錦雞對(duì)120個(gè)位點(diǎn)中12個(gè)生境因子的利用情況存在一定差異，KMO和Bartlett檢驗(yàn)結(jié)果顯示：KMO統(tǒng)計(jì)量大于0.5，P值小于0.05，說(shuō)明生境因子變量間的相關(guān)性較強(qiáng)，所有變量適合作因子分析(表2)。

表2 保護(hù)區(qū)紅腹錦雞生境因子KMO和Bartlett檢驗(yàn)Tab.2 KMO and Bartlett test of habitat factors of Chrysolophus pictus in the nature reserve

對(duì)紅腹錦雞的監(jiān)測(cè)位點(diǎn)中的12個(gè)生境變量進(jìn)行主成分分析(表3)，根據(jù)數(shù)據(jù)矩陣計(jì)算出相關(guān)矩陣的特征根和特征向量，結(jié)果表明：特征值大于1的主成分因子有5個(gè)，其特征值的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到68.054%，可以較好地反映出紅腹錦雞生境特征，這5個(gè)成分包含所統(tǒng)計(jì)的12個(gè)因子變量的大部分信息，只選用前5個(gè)主成分進(jìn)行分析，不考慮其余成分。

表3 紅腹錦雞生境選擇特征向量的轉(zhuǎn)置矩陣Tab.3 Tansposed matrix of habitat selection eigenvector of Chrysolophus pictus

由表3得出，紅腹錦雞生境因子載荷系數(shù)的轉(zhuǎn)置矩陣結(jié)果顯示，提取的5個(gè)主成分包含了所選12個(gè)因子中的7個(gè)因子。

第1主成分貢獻(xiàn)率達(dá)到16.924%，其中載荷系數(shù)絕對(duì)值大于0.7的因子有距居民點(diǎn)距離和距農(nóng)耕地距離，其載荷系數(shù)的絕對(duì)值分別為0.928和0.920，說(shuō)明這兩個(gè)因子具有較大的載荷信息量，因此，距居民點(diǎn)距離和距農(nóng)耕地距離是影響紅腹錦雞生境選擇第1主成分的主要因子。第2主成分貢獻(xiàn)率達(dá)到14.523%，其中載荷系數(shù)絕對(duì)值大于0.7的僅有海拔因子，其載荷系數(shù)的絕對(duì)值為0.876，說(shuō)明海拔因子具有較大的載荷信息量，因此，海拔是影響紅腹錦雞生境選擇第2主成分的主要因子。第3主成分貢獻(xiàn)率達(dá)到14.285%，其中載荷系數(shù)絕對(duì)值大于0.7的因子有坡位和灌木蓋度，其載荷系數(shù)的絕對(duì)值分別為0.791和0.767，說(shuō)明坡位和灌木蓋度因子具有較大的載荷信息量，因此，這2個(gè)因子變量是影響紅腹錦雞生境選擇第3主成分的主要因子。第4主成分貢獻(xiàn)率達(dá)到11.688%，其中載荷系數(shù)絕對(duì)值大于0.7的僅有距水源距離因子，其載荷系數(shù)的絕對(duì)值為0.813，說(shuō)明距水源距離因子具有較大的載荷信息量，因此，距水源距離是影響紅腹錦雞生境選擇第4主成分的主要因子。第5主成分貢獻(xiàn)率達(dá)10.614%，其中載荷系數(shù)絕對(duì)值大于0.7的僅有基質(zhì)類(lèi)型因子，其載荷系數(shù)的絕對(duì)值為0.807，說(shuō)明基質(zhì)類(lèi)型因子具有較大的載荷信息量，因此，基質(zhì)類(lèi)型是影響紅腹錦雞生境選擇第5主成分的主要因子。

4.3 紅腹錦雞生境選擇差異性分析

4.3.1 定性生境因子選擇分析

對(duì)定性生境因子中的坡位、功能區(qū)、基質(zhì)類(lèi)型、植被類(lèi)型因子進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，結(jié)果顯示：1)坡位對(duì)紅腹錦雞(x2=19.633，df=2，P=0.000<0.001)有極顯著影響，在對(duì)生境選擇利用坡位的3個(gè)類(lèi)別(上坡位、中坡位、下坡位)中，紅腹錦雞對(duì)中坡位的利用率較大(占比67.03%)，在下坡位的活動(dòng)頻率較低，僅占3.85%；2)功能區(qū)對(duì)紅腹錦雞(x2=5.673，df=2，P=0.059>0.05)無(wú)顯著影響，在功能區(qū)上，紅腹錦雞在核心區(qū)分布最多(占比53.85%)，緩沖區(qū)最少(20.33%)，實(shí)驗(yàn)區(qū)為25.82%；3)基質(zhì)類(lèi)型因子對(duì)紅腹錦雞(x2=17.163，df=1，P=0.000<0.001)存在極顯著影響，紅腹錦雞在土坡中被拍攝的照片比例都高，占78.02%，說(shuō)明紅腹錦雞在生境選擇中偏向于利用土坡生境；4)植被類(lèi)型對(duì)紅腹錦雞(x2=14.163，df=4，P=0.007<0.01)有極顯著影響，紅腹錦雞在生境選擇中對(duì)闊葉林的利用率最高，占5種植被類(lèi)型的30.97%，對(duì)竹林的利用率最低。

4.3.2 定量生境因子選擇分析

對(duì)8個(gè)定量生境因子進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)(Kruskal-Wallis test)分析，結(jié)果表明：坡度、距居民點(diǎn)距離和距農(nóng)耕地距離對(duì)紅腹錦雞生境選擇有極顯著影響(P<0.01)，距路距離和喬木郁閉度對(duì)紅腹錦雞生境選擇有顯著影響(P<0.05)，其余因子均無(wú)顯著影響(P>0.05)(表4)。

表4 保護(hù)區(qū)紅腹錦雞生境選擇中8個(gè)定量生境因子比較(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Tab.4 Comparison of 8 quantitative habitat factors in habitat selection of Chrysolophus pictus in the nature reserve(mean±SD)

5 討論與建議

水源、食物、隱蔽物是決定雉科動(dòng)物對(duì)某一生境選擇利用程度最重要的關(guān)鍵因素，本研究中紅腹錦雞對(duì)生境選擇利用程度有差異，這可能與其生存策略有關(guān)[7]。自然界中，雉科動(dòng)物要利用或選擇能滿(mǎn)足個(gè)體自身生存所需求的場(chǎng)所作為生存環(huán)境，而它們對(duì)生境的選擇取決于自身個(gè)體特征與各種環(huán)境因子之間的綜合作用。坡位、土質(zhì)、植被類(lèi)型3個(gè)因子的選擇均為雉類(lèi)對(duì)食物、光照、溫度、地形地貌、隱蔽場(chǎng)所等生境因子適應(yīng)性的反映，這些因子在很大程度上滿(mǎn)足了雉類(lèi)生存的需求[8-10]。本研究與李宏群對(duì)重慶大木山自然保護(hù)區(qū)紅腹錦雞生境選擇研究的結(jié)果有差別，李宏群等人的結(jié)果為紅腹錦雞主要選擇下坡位，但與其植被類(lèi)型選擇結(jié)果相似[11]，與劉鵬等人對(duì)江西官山自然保護(hù)區(qū)4種雉類(lèi)的生境選擇差異得到的結(jié)果中，4種雉類(lèi)在生境選擇中對(duì)水源的要求有較大差異(x2=68.860，df=3，P<0.01)[12]，這與本結(jié)果相似。在整個(gè)保護(hù)區(qū)紅腹錦雞均有分布，且實(shí)驗(yàn)區(qū)物種可能分布數(shù)量更多，因此對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)實(shí)驗(yàn)區(qū)、緩沖區(qū)的保護(hù)應(yīng)當(dāng)與核心區(qū)同等重視[13]。

本次采用紅外相機(jī)系統(tǒng)抽樣間隔公里網(wǎng)格法對(duì)貴州寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)紅腹錦雞生境選擇進(jìn)行分析，共獲得120臺(tái)相機(jī)的有效數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)約22個(gè)月，有效工作日共9428d，每臺(tái)相機(jī)平均工作日為78.57d，共拍攝81036張照片，其中有效照片共8380張，紅腹錦雞共180張。(1)保護(hù)區(qū)內(nèi)紅腹錦雞較豐富，分布范圍較廣，拍攝率高達(dá)1.91%。(2)距居民點(diǎn)距離和距農(nóng)耕地距離是影響紅腹錦雞生境選擇第1主成分的主要因子；海拔是影響紅腹錦雞生境選擇第2主成分的主要因子；坡位和灌木蓋度是影響紅腹錦雞生境選擇第3主成分的主要因子；距水源距離是影響紅腹錦雞生境選擇第4主成分的主要因子；基質(zhì)類(lèi)型是影響紅腹錦雞生境選擇第5主成分的主要因子。(3)坡位(x2=19.633，df=2，P=0.000<0.001)和基質(zhì)類(lèi)型(x2=17.163，df=1，P=0.000<0.001)對(duì)紅腹錦雞有極顯著影響；植被類(lèi)型對(duì)紅腹錦雞(x2=14.163，df=4，P=0.007<0.01)有顯著影響；功能區(qū)對(duì)紅腹錦雞(x2=5.673，df=2，P=0.059>0.05)無(wú)顯著影響。(4)坡度、距居民點(diǎn)距離和距農(nóng)耕地距離對(duì)紅腹錦雞生境選擇有極顯著影響(P<0.01)，距路距離和喬木郁閉度對(duì)紅腹錦雞生境選擇有顯著影響(P<0.05)，其余因子對(duì)紅腹錦雞均無(wú)顯著影響(P>0.05)。

根據(jù)本次研究結(jié)果和保護(hù)區(qū)實(shí)際情況，建議從以下方面加強(qiáng)對(duì)紅腹錦雞的保護(hù)。結(jié)合自然保護(hù)區(qū)優(yōu)化整合及保護(hù)區(qū)總規(guī)編制工作，合理調(diào)整保護(hù)區(qū)功能區(qū)，使紅腹錦雞得到更加嚴(yán)格的保護(hù)。加強(qiáng)社區(qū)共管，利用保護(hù)區(qū)科普設(shè)施及優(yōu)越的自然條件對(duì)公眾廣泛開(kāi)展生態(tài)保護(hù)教育，提高公眾對(duì)紅腹錦雞保護(hù)重要性的認(rèn)識(shí)，杜絕盜獵活動(dòng)的出現(xiàn)。調(diào)整區(qū)內(nèi)群眾生產(chǎn)生活方式，積極探索發(fā)展林下產(chǎn)業(yè)及研學(xué)旅游等方式促進(jìn)社區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高區(qū)內(nèi)居民收入，減少居民對(duì)森林資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用，從而保護(hù)紅腹錦雞的生存環(huán)境。