王 冰 李 葉 陳 楠 吳輝龍 王 芳
(1.國家林業(yè)和草原局產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃院,北京 100010;2.北京山水地景工程咨詢有限責(zé)任公司,北京 100083;3.莆田老鷹尖省級自然保護(hù)區(qū)中心,福建 莆田 351100)
生物多樣性監(jiān)測與保護(hù)管理評價的關(guān)鍵指標(biāo)之一是野生動物[1]。紅外觸發(fā)陷阱相機(jī)技術(shù)(Infraredtriggered camera-trapping)對動物判別的準(zhǔn)確性高[2]。近些年逐漸成為常規(guī)的獸類和地棲鳥類監(jiān)測調(diào)查技術(shù)[3]。國內(nèi)外已將此技術(shù)應(yīng)用于野生動物本底資源調(diào)查及保護(hù)地管理與保護(hù)效果評估等諸多領(lǐng)域[4-9]。該技術(shù)經(jīng)過多年應(yīng)用逐步成熟,已成為多樣性監(jiān)測和野生動物本底調(diào)查的主要方法[10-11]。
福建省第二大山脈---戴云山脈,老鷹尖省級自然保護(hù)區(qū)位于此山脈東北部,主要保護(hù)亞洲南部熱帶北緣的典型森林生態(tài)系統(tǒng)[12],是閩東底山與近海平原的過渡區(qū)域,亦是重要的生態(tài)過渡帶和動植物分布的交錯帶,極具區(qū)位生態(tài)保護(hù)價值。同時,福建省內(nèi)應(yīng)用紅外相機(jī)技術(shù)進(jìn)行野生動物調(diào)查只有少量報道[12-15],針對老鷹尖保護(hù)區(qū)開展的調(diào)查僅限于森林群落、植被資源、社區(qū)發(fā)展和保護(hù)區(qū)管理等方面[16-17],調(diào)查技術(shù)和設(shè)備的局限, 使得當(dāng)?shù)匚锓N記錄不夠翔實[18-19], 大區(qū)域的有限歷史數(shù)據(jù)不能完全反映該區(qū)域當(dāng)前鳥獸資源狀況[20-21]。另一方面近些年道路修建等人為干擾可能對各類野生動物生存產(chǎn)生影響。有必要對該保護(hù)區(qū)鳥獸資源和生存現(xiàn)狀開展調(diào)查,完善和更新該區(qū)域物種多樣性信息。因此,于2019 年6 月—2022 年10 月,在該保護(hù)區(qū)的“老鷹尖”和“違平山”兩個片區(qū),應(yīng)用紅外相機(jī)進(jìn)行持續(xù)物種監(jiān)測。為進(jìn)一步制定保護(hù)規(guī)劃和管理措施等提供參考。
老鷹尖省級自然保護(hù)區(qū)(118°58' 13"~119°08'52"E,25°40'10"~25°45'28"N),位于福建省莆田市北部涵江區(qū)大洋鄉(xiāng)境內(nèi),北接永泰、東連福清、西鄰莊邊鎮(zhèn),南臨新縣鎮(zhèn),內(nèi)有永泰溪、福清溪、秋蘆溪主要源頭,總面積2 827.5hm2[16];其中實驗區(qū)1 418.1 hm2,占50.1%;緩沖區(qū)591.6 hm2,占20.9%;核心區(qū)821.2 hm2,占29.0%,并被分為3 個片區(qū)。氣候受海洋和山地雙重影響,區(qū)內(nèi)四季分明,日溫差較大,多霧多濕,年均氣溫17.8℃,全年降水量分配不均,雨季亦視為熱季。每年4 月至9 月為當(dāng)?shù)赜昙荆?0%降水在此期間,全年60%以上最大降水量集中出現(xiàn)在6 至9 月;不到全年20%的降水出現(xiàn)在當(dāng)年10 月至翌年3 月的旱季。臺風(fēng)集中出現(xiàn)在7 至9 月[15]。地勢東南低西北高,地貌屬中低山丘陵,海拔45~1 025 m,。海拔最高點為1 025 m的主峰違平山,海拔45 m的霞洋村水電站最低,其內(nèi)1 000 m 以上山峰有 3 座,主要位于西北部。該區(qū)具有亞洲南部熱帶向亞洲中部熱帶過渡性的氣候、地形地貌、土壤和動植物等自然資源的梯度變化特征,其內(nèi)溪流、池塘遍布,較高的空間異質(zhì)性和原始林,為野生動植物提供了優(yōu)良的生存環(huán)境。其內(nèi)被子植物共137 科457 屬897 種。野生脊椎動物共計33 目80 科232 種。其中獸類7 目19 科34 種,鳥類15 目35 科116 種,爬行類3 目11 科43 種,兩棲類2 目6 科23 種[15]。
2019 年6 月—2022 年10 月,依照HJ 710.3—2014《生物多樣性觀測技術(shù)導(dǎo)則---陸生獸類》技術(shù)規(guī)程,根據(jù)老鷹尖自然保護(hù)區(qū)邊界,運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(ArcGIS10.6),在其兩個保護(hù)分片區(qū)范圍內(nèi)規(guī)劃55 個1km×1km柵格,每個柵格內(nèi)預(yù)設(shè)1~3 個相機(jī)位點。一個周期內(nèi)設(shè)置的位點間隔≥300 m,不同周期,在同一柵格內(nèi)布設(shè)的位點間隔≥100 m。以此作為紅外相機(jī)的位點預(yù)設(shè)參照,并盡可能覆蓋當(dāng)?shù)貛追N主要地貌和植被類型以及不同海拔梯度。在每個位點上放置1 臺紅外相機(jī)(型號:獵科Ltl6210)。其中實驗區(qū)20 臺、緩沖區(qū)17 臺和核心區(qū)10 臺(圖1)。相機(jī)工作模式為:24 h連續(xù)工作“拍照+視頻”模式;觸發(fā)后連續(xù)拍攝3 張照片和錄制1 段10 s視頻,拍攝間隔2min[22-25]。野外紅外相機(jī)根據(jù)現(xiàn)場地物特點、動物痕跡等實地情況綜合考慮進(jìn)行架設(shè),固定高度30~60 cm的樹干或石塊上,確保鏡頭前視野開闊且無遮擋。同步記錄位點方位信息、周邊林況以及地理信息等。野外每臺相機(jī)工作運(yùn)行約3個月。天氣或不可抗力限制,個別位點工作運(yùn)行時間酌情延長。及時更換存儲卡與電池,并根據(jù)季節(jié)或其他變化因素小范圍調(diào)整相機(jī)位置。如存在隨機(jī)方格受后勤或地形限制,則放棄此類方格[26]。
圖1 紅外相機(jī)在老鷹尖保護(hù)區(qū)研究區(qū)域的安裝位點Fig.1 Camera trapping sites in the study area at Laoyingjian Provincial Nature Reserve
照片數(shù)據(jù)的物種鑒別分類和保護(hù)級別判定等主要依據(jù)為:《中國哺乳動物多樣性》(第2 版)[27]、《中國獸類野外手冊》[28]、《中國鳥類分類與分布名錄》(第三版)[30]、《中國鳥類野外手冊》[29]、《國家重點保護(hù)野生動物名錄》[31]。
在數(shù)據(jù)處理時,剔除未拍攝到鳥獸、人員的無效相片。采用30min間隔期的照片為1 次有效獨(dú)立拍攝,以降低可能為同一動物個體的不同照片的可能性[32],統(tǒng)計的探測數(shù)與單張照片中拍攝到的動物種群數(shù)量無關(guān)。物種相對多度指數(shù)(Relative abundance index,RAI)即為紅外相機(jī)拍攝率(Capture rate),通過衡量每個物種單位時間內(nèi)獨(dú)立事件的數(shù)量來表征物種的多度[33],RAI計算公式[34]:
式中:N為拍到的某物種獨(dú)立有效照片數(shù)量;T為總有效相機(jī)工作日,有效相機(jī)工作日定義為每臺紅外相機(jī)從相機(jī)放置開始到最后一張野外工作照片的間隔日期數(shù)[35]。
紅外相機(jī)工作累積24 703 個相機(jī)日。共記錄9 233 張有效照片,其中獸類有效照片6 216 張,占67.3%;鳥類有效照片2 611 張,占28.3%;家畜、人員及其他406 張,占4.4%。
獲得可準(zhǔn)確鑒定野生動物共9 目18 科27 屬29 種,其中鳥類4 目7 科10 屬12 種,哺乳動物5 目11 科17 屬17 種。其余有未能辨別出物種名的幾種鼠科獸類和幾種雀形目鳥類
食肉目最多,共3 科7 種,占獸類總物種數(shù)的41%;偶蹄目3 科3 種,占獸類總物種數(shù)的18%;靈長目1 科1種,占獸類總物種數(shù)的6%;嚙齒目3 科5 種,占獸類總物種數(shù)的29%;兔型目1 科1 種,占獸類總物種數(shù)的6%。物種相對多度指數(shù)排名前3 的依次為小麂(Muntiacus reevesi)(29.36)、野 豬(Sus scrofa)(23.40)、白腹巨鼠(Leopoldmys edwardsi)(18.78)。而小靈貓(Viverricula indica)(0.32)、中華鬣羚(Capricornis milneedwardsii)(0.29)的相對多度指數(shù)較低。拍攝位點記錄最多的前3 種獸類依次為小麂(46 個)、野豬(40 個)、赤腹松鼠(33 個)。拍攝到國家Ⅱ級重點保護(hù)野生動物有黃喉貂(Martes flavigula)、中華鬣羚、小靈貓、藏酋猴(Macaca thibetana)4 種(見表1)。
表1 老鷹尖自然保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)拍攝鳥獸名錄Tab.1 Mammalian and avian species captured by infrared camera in Laoyingjian Provincial Nature Reserve
(續(xù)表1)
雞形目1 科2 種,占鳥類總物種數(shù)的17%;鴷形目1 科1 種,占鳥類總物種數(shù)的8%;雀形目4 科6 種,占鳥類總物種數(shù)的50%;鴿形目1 科3 種,占鳥類總物種數(shù)的25%。物種相對多度指數(shù)排名前3 的依次為白鷴(Lophura nythemera)(35.02)、紫嘯鶇(Myophonus caeruleus)(8.16)、黑領(lǐng)噪鹛(Garrulax pectoralis)(3.86)。拍攝位點記錄最多的前3 種鳥類依次為白鷴(47 個)、紫 嘯鶇(20 個)、黑領(lǐng)噪鹛(13 個)。拍攝到國家Ⅱ級重點保護(hù)野生動物白鷴、白眉山鷓鴣(Arborophila gingica)2 種。見表1。
在福建省莆田市老鷹尖省級保護(hù)區(qū)持續(xù)開展的紅外相機(jī)監(jiān)測工作共記錄獸類17 種、鳥類12 種,分屬13目25 科。其中國家Ⅱ級重點保護(hù)野生動物中華鬣羚、白鷴等6 種;小麂、野豬和白鷴等在該地區(qū)較為常見且分布較廣。調(diào)查結(jié)果初步反映了當(dāng)前閩東山地丘陵與近海平原過渡區(qū)域的鳥獸資源狀況。
根據(jù)每個物種的有效照片數(shù)量可以大致反映物種的相對數(shù)量大小[11],調(diào)查結(jié)果中相機(jī)位點占比高以及相對多度指數(shù)排名靠前的物種,表明它們在研究區(qū)域中分布相對更廣、種群密度更高[36]。從類群來講,最高的是有蹄類和雞形目動物,通過觀測和走訪了解,此兩類群由于保護(hù)意識增強(qiáng)和生態(tài)環(huán)境修復(fù)等原因種群密度增加、分布范圍擴(kuò)大。
鄰近的戴云山和武夷山保護(hù)地區(qū)的監(jiān)測結(jié)果證明它們區(qū)域內(nèi)既有赤麂(Muntiacus muntjak)也有小麂生存,黃腹角雉(Tragopan caboti)和白鷴也同樣在這兩個保護(hù)地區(qū)同域分布[12,14]。然而本次老鷹尖的調(diào)查只發(fā)現(xiàn)小麂和白鷴。動物可否在一個地區(qū)穩(wěn)定共存更多是由于生境、資源、節(jié)律、身體大小和物種關(guān)系的影響[37]。相較于另兩個鄰近保護(hù)地區(qū),老鷹尖較低的山體海拔降低了空間的異質(zhì)性,一定程度上會加劇近緣物種赤麂——小麂、黃腹角雉——白鷴在空間上的競爭壓力,導(dǎo)致競爭排斥,造成種群密度下降或局部滅絕。而此次調(diào)查老鷹尖地區(qū)野豬和小麂被拍攝到的位點具有較高重疊性,它們往往生存在低丘陵地帶,且要求適中密度和郁閉度的林地或密度大的灌叢和環(huán)境[38,35]。它們在此地空間分布上的大量重疊說明二者應(yīng)在食性和時間方面有較大的生態(tài)位分離而共存。中華鬣羚主要分布在地勢險峻林木繁茂的生境, 加之其獨(dú)居隱秘習(xí)性以及歷史時期棲息地破壞和濫捕濫獵,一般較難發(fā)現(xiàn)。本調(diào)查也只有5 個位點拍攝捕獲其行蹤,并且主要分布在保護(hù)區(qū)的西片區(qū),表明該物種在老鷹尖地區(qū)分布范圍仍然狹窄,種群密度極低。
肉食動物數(shù)量、種類往往成為生態(tài)系統(tǒng)健康和完整的關(guān)鍵指標(biāo)[14]。老鷹尖省級保護(hù)區(qū)肉食動物主要是中小類型的獸類,包括:豬獾、黃喉貂、花面貍、鼬獾和等,云豹(Neofelis nebulosa)和雜食性的黑熊(Ursus thibetanus)等大中型肉食動物[13-14]未發(fā)現(xiàn)??赡苣壳斑@些物種的種群密度極低或已局部滅絕, 原因可能是由于該地區(qū)近代歷史時期的資源過度利用以及棲息地喪失或片斷化。此次監(jiān)測,野豬和小麂幾乎出現(xiàn)在所有點位,這也間接旁證說明此地大型食肉動物的消失導(dǎo)致捕食鏈中調(diào)控草食動物的機(jī)制受限[40]。此次調(diào)查未發(fā)現(xiàn)穿山甲(Manis pentadactyla auritus),是否受人類活動干擾已局部滅絕有待今后持續(xù)監(jiān)測。
此次紅外相機(jī)記錄到的鳥獸種類雖少于歷史資料記錄[18],且并未發(fā)現(xiàn)新的物種。但可補(bǔ)充先前傳統(tǒng)調(diào)查方法的不足,獲得的獸類和鳥類的影像數(shù)據(jù)提升了物種信息的可靠性,驗證了先前的一些推測或質(zhì)疑。本次監(jiān)測中移動快速的小型哺乳類,由于對焦困難,造成了照片鑒別的困難,甚至無法鑒定。另一方面,鳥類活動區(qū)域廣,此次紅外相機(jī)記錄鳥類大部分為偏好地面活動,這可能是由于紅外相機(jī)的布設(shè)主要考慮放置在大中型獸類通道附近,以及紅外相機(jī)可能對于地棲鳥類的監(jiān)測效果更好[14,41],對穴居小獸以及小型林冠層棲息鳥類,紅外相機(jī)可能不是最優(yōu)監(jiān)測手段[42]。這就使得此次結(jié)果中雞形目走禽拍攝率極高,而生活在森林垂直空間中上部的的諸多林鳥的拍攝率較低。
靈長類動物出現(xiàn)的位點周邊多存有村莊遺跡,生態(tài)移民荒廢的村莊保留有大量的種植園,遺棄的基礎(chǔ)設(shè)施對天敵具有趨避作用,這些都導(dǎo)致大量靈長類出現(xiàn)在此類地區(qū)。同樣,大量農(nóng)田村舍的存在為各類嚙齒動物生存創(chuàng)造了條件,吸引更多的蛇類,雜食性的食蟹獴更偏好捕食蛇類。這些發(fā)現(xiàn)一定程度上也證明人類活動對于野生動物的吸引作用,也應(yīng)防范人獸沖突的加劇。調(diào)查顯示當(dāng)?shù)厝祟惛蓴_主要是村民放牧或季節(jié)性菌菇、竹筍采集,這些出現(xiàn)人類活動的地點與野生動物出現(xiàn)位點重疊較高。放牧干擾通常對動物的活動和分布造成不利影響[43],因此, 需減少當(dāng)?shù)卮迕窦凹茵B(yǎng)動物活動對野生動物產(chǎn)生的干擾。加強(qiáng)人員的管理和監(jiān)測。老鷹尖保護(hù)區(qū)所在地區(qū)的中部,由于老鷹尖保護(hù)區(qū)所在區(qū)域歷史上受人為活動影響劇烈[44],對其東西兩個保護(hù)分區(qū)的野生動物產(chǎn)生較大阻隔作用,影響了整個區(qū)內(nèi)動物的遷徙交流和繁衍;同時,保護(hù)區(qū)內(nèi)有鐵路和旅游道路,這些人類活動對區(qū)內(nèi)的動物棲息地造成影響,存在進(jìn)一步破碎化的可能。
綜上,本次調(diào)查更新了老鷹尖省級保護(hù)區(qū)內(nèi)獸類和鳥類的現(xiàn)狀信息。建議在后續(xù)的持續(xù)監(jiān)測工作中,增加相機(jī)位點數(shù)量,擴(kuò)大調(diào)查區(qū)域,實現(xiàn)區(qū)域覆蓋,掌握當(dāng)?shù)卦攲嵉囊吧鷦游镄畔?。同時,設(shè)立生態(tài)廊道,增加景觀連通性和減少人為干擾,并開展對重點保護(hù)物種的專項調(diào)查,應(yīng)用多種調(diào)查方法彌補(bǔ)紅外相機(jī)調(diào)查技術(shù)的不足。