基于紅外相機(jī)的重慶金佛山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)獸多樣性初報(bào)

王珮瑾，黃凱，方浩存，袁旭東，李佳琦，萬(wàn)雅瓊，夏萬(wàn)才，周洪艷，費(fèi)漢欖，黎大勇*

(1.西華師范大學(xué)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；2.西華師范大學(xué)珍稀動(dòng)植物研究所，四川南充637009；3.重慶金佛山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，重慶408400；4.生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所，南京210042)

野生動(dòng)物在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著舉足輕重的角色，是生物多樣性保護(hù)和管理的重要指標(biāo)之一(Morrison.，2007；Liu.，2013；肖治術(shù)等，2017)。野生動(dòng)物資源調(diào)查既是自然保護(hù)區(qū)正常開(kāi)展監(jiān)測(cè)、保護(hù)和管理等工作的基礎(chǔ)(張德丞等，2020)，也是生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵(呂一河等，2001；肖治術(shù)等，2014；Burton.，2015)。野生動(dòng)物傳統(tǒng)資源調(diào)查方法主要有樣線法、足跡鑒別法以及糞堆計(jì)數(shù)法等(Bennett.，1940；馮利民等，2013)，但存在一些物種難以被發(fā)現(xiàn)、對(duì)動(dòng)物的棲息地干擾較大、受環(huán)境限制、記錄的數(shù)據(jù)較主觀等問(wèn)題(Li.，2010；武鵬峰等，2012)。近年來(lái)，紅外相機(jī)技術(shù)發(fā)展逐漸成熟(Rowcliffe & Carbone，2008；馬堆芳等，2021)，受地形、氣候影響小，對(duì)野生動(dòng)物干擾小(Olson.，2012；蔡瓊等，2016；王董等，2016)，即使相對(duì)隱秘的動(dòng)物也可被捕捉到影像，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)準(zhǔn)確(Karanth & Nichols，1998；O’Brien.，2003；Solberg.，2006；肖治術(shù)等，2017)。因此，紅外相機(jī)野外監(jiān)測(cè)技術(shù)逐漸被認(rèn)可，也被廣泛投入到野外獸類(lèi)及鳥(niǎo)類(lèi)調(diào)查、監(jiān)測(cè)和保護(hù)管理工作中(O’Connell.，2011；Burton.，2015)，成為野生動(dòng)物調(diào)查的重要手段(房以好等，2018)。

重慶金佛山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性豐富(張軍等，2016)，區(qū)內(nèi)獸類(lèi)8目24科69種(劉正宇，2010)，鳥(niǎo)類(lèi) 10目33科115種(曹長(zhǎng)雷等，2009；趙貴軍等，2020)。保護(hù)區(qū)的以往野生動(dòng)物資源調(diào)查主要采取樣線法、訪談法及文獻(xiàn)查閱法，得到的鳥(niǎo)獸資源數(shù)據(jù)相對(duì)陳舊且缺乏直接依據(jù)(Solberg.，2006)。隨著近年來(lái)保護(hù)區(qū)的旅游開(kāi)發(fā)，頻繁的人類(lèi)活動(dòng)對(duì)野生動(dòng)物的棲息地造成了極大影響(王靜等，2020)。因此，有必要對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)野生動(dòng)物的現(xiàn)狀進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的調(diào)查。2016年12月—2017年12月，利用公里網(wǎng)格法在保護(hù)區(qū)內(nèi)及周邊布設(shè)60臺(tái)紅外相機(jī)對(duì)獸類(lèi)及地棲鳥(niǎo)類(lèi)多樣性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以期進(jìn)一步了解掌握保護(hù)區(qū)獸類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)的種類(lèi)、相對(duì)多度、分布等情況，為保護(hù)區(qū)的保護(hù)管理工作提供更豐富的基礎(chǔ)資料和方向。

1 研究方法

1.1 研究地概況

重慶金佛山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)東鄰武隆，西接萬(wàn)盛，北靠南川，總面積4 185 km，位于長(zhǎng)江南邊，烏江西部，坐落于大婁山脈東北方碧峭奇峰，其中包括柏枝山、箐壩山、金佛山(戴亞南，2002)，同時(shí)擁有四川盆地與云貴高原的特點(diǎn)，為典型的石灰?guī)r喀斯特地貌(彭建軍等，1996；韓宗先，2010)。由于特殊的地形特征，保護(hù)區(qū)內(nèi)構(gòu)成低山峽谷及中山臺(tái)地兩大地貌類(lèi)型：金佛山山勢(shì)起伏大，多常流瀑布，為野生動(dòng)植物創(chuàng)造了有利的生長(zhǎng)環(huán)境，鳥(niǎo)獸資源豐富(彭建軍等，1996；趙貴軍等，2020)。保護(hù)區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，全年溫和多雨，冬季微寒、夏季溫暖，年均氣溫8.3 ℃，相對(duì)濕度90%(韓宗先等，2010)。

保護(hù)區(qū)成立于1979年，1997年更名為重慶市金佛山自然保護(hù)區(qū)，2000年4月升級(jí)為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(宋志強(qiáng)，2000)。保護(hù)區(qū)內(nèi)生物多樣性是重慶市內(nèi)較豐富的地區(qū)。根據(jù)文獻(xiàn)記錄，保護(hù)區(qū)分布有國(guó)家一級(jí)、二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物84種(韓宗先等，2010；張軍等，2016)。

1.2 相機(jī)布設(shè)方案

2016年12月，在保護(hù)區(qū)的核心區(qū)、實(shí)驗(yàn)區(qū)、緩沖區(qū)以及保護(hù)區(qū)周邊根據(jù)不同海拔、植被類(lèi)型確定人為干擾小，適合野生動(dòng)物覓食、活動(dòng)和棲息的 3個(gè)樣地，面積約為20 km。按照公里網(wǎng)格法(Li.，2010；李佳琦等，2018)在樣地內(nèi)布設(shè)紅外相機(jī)位點(diǎn)，每個(gè)樣地設(shè)置 20個(gè) 1 km×1 km的網(wǎng)格，在每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)選取合適位置布設(shè)1臺(tái)紅外相機(jī)，共布設(shè)60臺(tái)紅外相機(jī)(圖1)。布設(shè)的紅外相機(jī)盡量保持連續(xù)且相鄰 2臺(tái)相機(jī)之間至少間隔500 m(彭建軍等，1996；方浩存，2019)。紅外相機(jī)布設(shè)應(yīng)充分考慮動(dòng)物的活動(dòng)痕跡和距地面高度，統(tǒng)一設(shè)為照片模式、3張連拍、時(shí)間為24 h制，記錄每個(gè)相機(jī)位點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔和其他生境信息(肖治術(shù)等，2017)。

圖1 重慶金佛山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)位點(diǎn)

1.3 數(shù)據(jù)分析

2016年12月—2017年12月，每2個(gè)月對(duì)相機(jī)進(jìn)行檢查、更換電池及儲(chǔ)存卡，并收集數(shù)據(jù)。每次收集的原始數(shù)據(jù)按照相機(jī)位點(diǎn)進(jìn)行備份儲(chǔ)存。

通過(guò)BioPhoto分析照片的相關(guān)數(shù)據(jù)并鑒定物種。獸類(lèi)鑒定及分類(lèi)主要參考《中國(guó)獸類(lèi)野外手冊(cè)》(Smith，解焱，2009)和《中國(guó)哺乳動(dòng)物多樣性(第2版)》(蔣志剛等，2017)，鳥(niǎo)類(lèi)物種鑒定與分類(lèi)主要參考《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)野外手冊(cè)》(約翰·馬敬能等，2000)和《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)分類(lèi)與分布名錄(第三版)》(鄭光美，2017)。物種的瀕危等級(jí)主要參照世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄(http://www.incnredlist.org/)和《中國(guó)脊椎動(dòng)物紅色名錄》(蔣志剛等，2016)。

對(duì)鑒定完成的表格進(jìn)行審核后導(dǎo)入Excel進(jìn)行分析處理(O’Brien.，2003)。

統(tǒng)計(jì)各物種30 min內(nèi)在同一相機(jī)位點(diǎn)出現(xiàn)所拍攝到的獨(dú)立有效照片(O’Brien.，2003)。網(wǎng)格率主要用于初步估計(jì)各物種的活動(dòng)范圍，即某一物種被拍攝到的紅外相機(jī)數(shù)占全部紅外相機(jī)的百分比(李佳琦等，2018)。物種相對(duì)多度指數(shù)(relative abundance index，RAI)指在保護(hù)區(qū)每 100個(gè)相機(jī)工作日所獲取某一物種在所有相機(jī)工作日的獨(dú)立有效照片數(shù)(O’Brien.，2003)：RAI=/×100，式中，表示動(dòng)物的獨(dú)立有效照片數(shù)，代表總相機(jī)工作日(O’Connell.，2011)。計(jì)算物種月相對(duì)多度指數(shù)(monthly relative abundance index，MRAI)獲得保護(hù)區(qū)內(nèi)RAI較高的物種；根據(jù)這些指數(shù)分析出現(xiàn)頻率較高的物種的年活動(dòng)規(guī)律(楊嬋等，2020)：MRAI=/×100，式中，代表第月(=1，…，12)動(dòng)物出現(xiàn)的獨(dú)立有效照片數(shù)，代表第月總相機(jī)工作日(賈曉東等，2014；于桂清等，2018)。

2 研究結(jié)果

2.1 監(jiān)測(cè)情況

本次監(jiān)測(cè)過(guò)程中，紅外相機(jī)累計(jì)工作11 892日，共獲得全部有效照片15 079張。共監(jiān)測(cè)到獸類(lèi)4目10科15種(表1)，鳥(niǎo)類(lèi)4目8科19種(表1)。

表1 紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)重慶金佛山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)獸名錄

監(jiān)測(cè)過(guò)程中,僅有1臺(tái)紅外相機(jī)位點(diǎn)拍攝到黑葉猴，2臺(tái)拍攝到林麝，1臺(tái)拍攝到斑林貍。

拍攝率較高的獸類(lèi)分別是小麂和獼猴，鳥(niǎo)類(lèi)則是紅腹角雉和紅腹錦雞，分別呈現(xiàn)出不同的峰谷形態(tài)。獸類(lèi)中小麂的RAI最高，其次是獼猴；鳥(niǎo)類(lèi)中紅腹角雉RAI最高，其次是紅腹錦雞，故對(duì)這4種物種進(jìn)行分析。

小麂的RAI峰值出現(xiàn)在5月和7月，7月達(dá)到了全年活動(dòng)的峰值，之后呈下降趨勢(shì)，即小麂在春夏季的活動(dòng)強(qiáng)度明顯高于秋冬季。主要有兩大原因：1)春夏季雨水充足，植物資源豐富，而秋冬季干燥缺水，食物匱乏；2)春夏季遷徙至高海拔地區(qū)，人為干擾較?。欢锒净顒?dòng)在低海拔地區(qū)，當(dāng)?shù)赝谒?、放牧等干擾活動(dòng)影響活動(dòng)強(qiáng)度(楊嬋等，2020)。

獼猴在4—7月的RAI差異小，但在 11月出現(xiàn)峰值，推測(cè)與其生活習(xí)性相關(guān)，獼猴喜食樹(shù)葉及果實(shí)，尤其是果實(shí)(丁振芳等，2020)，故秋季活動(dòng)強(qiáng)度最大，冬季食物逐漸減少后，活動(dòng)強(qiáng)度逐漸降低。

紅腹角雉的RAI在4月出現(xiàn)峰值，紅腹錦雞出現(xiàn)在5月，因4—6月紅腹角雉及紅腹錦雞均進(jìn)入求偶繁殖期(張波等，2020)。

雖然這幾個(gè)物種RAI的峰谷形態(tài)不盡相同，但總體上均為春夏季較高?？梢?jiàn)，保護(hù)區(qū)內(nèi)野生動(dòng)物活動(dòng)的RAI隨季節(jié)發(fā)生相應(yīng)變化，且與其生活習(xí)性密切相關(guān)。

2.2 物種組成

本次紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)共拍攝到15種獸類(lèi)，其中食肉目Carnivora 6種、靈長(zhǎng)目Primates 2種、偶蹄目Artiodactyla 4種、嚙齒目Rodentia 3種；鳥(niǎo)類(lèi)共監(jiān)測(cè)到19種，其中雞形目Galliformes 3種、鴿形目Columbiformes 2種、啄木鳥(niǎo)目Piciformes 1種、雀形目Passeriformes 13種。

國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物2種：黑葉猴、林麝，國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物13種：獸類(lèi)為斑林貍、豹貓、黃喉貂、毛冠鹿、獼猴；鳥(niǎo)類(lèi)為紅腹錦雞、紅腹角雉、紅翅綠鳩、畫(huà)眉、紅尾噪鹛、眼紋噪鹛、棕噪鹛、紅嘴相思鳥(niǎo)，占物種總數(shù)的44.1%；被紅色名錄評(píng)估為極危(CR)的1種，瀕危(EN)的1種，易危(VU)的4種，近危(NT)的8種，占41.2%(表1)。

3 討論

本次研究通過(guò)紅外相機(jī)對(duì)重慶金佛山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)獸多樣性進(jìn)行調(diào)查和分析，獲得了保護(hù)區(qū)內(nèi)鳥(niǎo)獸分布情況。本次監(jiān)測(cè)到物種(除去不能識(shí)別的)34種，與以往研究(韓宗先等，2010；張軍等，2016)相比，種類(lèi)偏少；34種鳥(niǎo)獸中中國(guó)特有種4種，國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物2種，國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物13種。極危(CR)、瀕危(EN)、易危(VU)、近危(NT)共14種。保護(hù)區(qū)內(nèi)物種較豐富，紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果具有代表性，可作為保護(hù)區(qū)基礎(chǔ)資料。

圖2 重慶金佛山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)幾種主要鳥(niǎo)獸的年活動(dòng)規(guī)律

保護(hù)區(qū)內(nèi)獸類(lèi)的區(qū)系主要為東洋界、古北界及廣布種(韓宗先等，2010；張軍等，2016)。本次監(jiān)測(cè)到了東洋界及古北界物種，東洋界物種占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這與以往的研究結(jié)果基本一致。

黑葉猴主要分布于保護(hù)區(qū)東北側(cè)的峽谷地帶(黃飄逸等，2018)，監(jiān)測(cè)過(guò)程中，僅有1臺(tái)位于保護(hù)區(qū)東北側(cè)的紅外相機(jī)拍攝到了黑葉猴。有2臺(tái)拍攝到林麝，1臺(tái)拍攝到斑林貍，這可能與紅外相機(jī)布設(shè)數(shù)量較少有關(guān)。

偶蹄類(lèi)如林麝(彭杰等，2018；王霞等，2020)、靈長(zhǎng)類(lèi)如黑葉猴等的分布區(qū)域不同，保護(hù)區(qū)管理部門(mén)可以針對(duì)珍稀野生動(dòng)物不同的分布區(qū)域，進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)管理，使保護(hù)成效達(dá)到最好(馬堆芳等，2021)。另外，由于近幾年人為干擾嚴(yán)重，旅游業(yè)的發(fā)展等造成棲息地破碎化，保護(hù)區(qū)可以修建生物廊道，將破碎的棲息地連接起來(lái)，將保護(hù)范圍擴(kuò)大到保護(hù)區(qū)周邊地區(qū)，為野生動(dòng)物的擴(kuò)散和繁衍提供足夠的空間(王靜等，2020)。

研究期間獲取的紅外相機(jī)數(shù)據(jù)較多，但拍攝到的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物相對(duì)偏少，主要可能受保護(hù)區(qū)地形復(fù)雜、海拔落差較大、布設(shè)相機(jī)數(shù)量較少、布設(shè)范圍較小等的影響(Zhang.，2018)。即使紅外相機(jī)技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn)(李晟等，2014)，但不足之處也顯而易見(jiàn)(Karanth & Nichols，1998),最大的便是很難獲得小型獸類(lèi)的清晰照片(馬堆芳等，2021)，如部分嚙齒類(lèi)體型較小，并且只在夜間行動(dòng)，動(dòng)作迅速，導(dǎo)致紅外相機(jī)無(wú)法有效聚焦，往往得到比較模糊的照片，難以識(shí)別鑒定；紅外相機(jī)多布設(shè)在離地面0.5 m左右的樹(shù)干上，而翼手目Chiroptera往往采用飛行運(yùn)動(dòng)，難以捕捉；大多數(shù)樹(shù)棲鳥(niǎo)類(lèi)也難以捕捉，紅外相機(jī)拍攝局限于地棲鳥(niǎo)類(lèi)以及活動(dòng)于地面的樹(shù)棲鳥(niǎo)類(lèi)(李晟等，2016；薛茂盛等，2016)。以往資料記錄的大中型獸類(lèi)，如豹、黑熊等在本次監(jiān)測(cè)中均未捕捉到影像。這可能與保護(hù)區(qū)周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人為干擾因素越來(lái)越突出，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等導(dǎo)致野生動(dòng)物棲息地破碎化有關(guān)(劉正宇，2010；王靜等，2020)；此外，紅外相機(jī)僅布設(shè)在保護(hù)區(qū)中部及東北部，具有明顯局限性。后期的監(jiān)測(cè)應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大調(diào)查面積，向西南方向延伸，并且需要調(diào)整位置不佳、拍攝動(dòng)物數(shù)量少、類(lèi)型單一的相機(jī)位點(diǎn)；同時(shí)，加強(qiáng)當(dāng)?shù)鼐用窦坝慰偷囊吧鷦?dòng)物保護(hù)意識(shí)，限制日游客量以及旅游范圍，將范圍嚴(yán)格控制在保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)的固定地區(qū)，其他區(qū)域嚴(yán)禁進(jìn)入。

總體而言，本次監(jiān)測(cè)主要針對(duì)保護(hù)區(qū)的鳥(niǎo)獸分布位點(diǎn)、物種組成、RAI及出現(xiàn)頻率較高的4種物種活動(dòng)節(jié)律等進(jìn)行分析，對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)鳥(niǎo)獸多樣性有了初步了解，比較真實(shí)地反映了保護(hù)區(qū)野生動(dòng)物的基本情況。此次紅外相機(jī)調(diào)查監(jiān)測(cè)不僅為保護(hù)區(qū)的生物多樣性提供了比較全面的野生動(dòng)物基礎(chǔ)資料，也為保護(hù)區(qū)內(nèi)的野生動(dòng)物保護(hù)，特別是國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物的種群分布、棲息地狀況、行為模式及科學(xué)管理提供重要依據(jù)，為后續(xù)開(kāi)展更深層次的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)，為制定全市以及全國(guó)的生物多樣性保護(hù)的相關(guān)管理措施和政策提供技術(shù)支撐。

感謝重慶金佛山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局對(duì)野外監(jiān)測(cè)工作的大力支持。