水目山兩棲爬行動物調(diào)查及其生境特征分析

王有兵，楊國斌，王榮興，楊建軍，劉起斌，姜健發(fā)，余皖云

(1. 云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院大理分院，云南 大理 671000； 2. 大理大學(xué)東喜瑪拉雅研究院，云南 大理 671003)

水目山為云南佛教名山，是全國禪宗南派的一處具有重要地位的佛教圣地，山上廟宇由南詔諸大臣請建，南詔六王在此問道，唐宋、明清兩次長時間大振禪宗南禪宗風(fēng)，其現(xiàn)存的佛骨舍利和子孫式塔林在中國乃至世界佛教史上享有特殊地位，因此成為云南禪宗第一大禪林[1-2]。受宗教文化的影響，該區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)保存得較為完好，分布著滇中地區(qū)代表性的植被—半濕潤常綠闊葉林及大面積的溫暖性針葉林。1988年大理白族自治州在該處批建州級自然保護區(qū)，1992年被國家林業(yè)部批準(zhǔn)為國家級森林公園，2012年被評定為國家4A級旅游區(qū)。2018年以前該區(qū)域未開展過系統(tǒng)性的動植物科學(xué)考察，目前僅開展過少量關(guān)于文化旅游[3-6]、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價[7-8]方面的研究，其它方面的研究還處于空白。文章基于有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，分析水目山兩棲爬行動物組成及其生境狀況，以期為該區(qū)域生態(tài)保護方案的制定提供指導(dǎo)。

1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域位于云南省大理白族自治州祥云縣和彌渡縣交界處(100°34′～100°39′E，25°20′～25°25′N)，該區(qū)域為金沙江水系與紅河水系的分水嶺，海拔1 979～2 627 m，總面積4 607.79 hm2，其中包含祥云水目山州級自然保護區(qū)(以下簡稱“保護區(qū)”)，面積1 500.00 hm2。研究區(qū)域氣候類型屬北亞熱帶氣候類型，因地處高原和受西南季風(fēng)影響，兼有高原季風(fēng)氣候特點。壩區(qū)年均溫14.7℃，水目山年均溫比壩區(qū)低約4.6℃，年均降雨量約800 mm。該保護區(qū)于1988年獲大理白族自治州人民政府批準(zhǔn)建立，2018年開展總體規(guī)劃及綜合科學(xué)考察，保護區(qū)類型屬森林生態(tài)系統(tǒng)類型，主要保護對象為以國家Ⅰ級保護動物黑頸長尾雉為代表的珍稀瀕危物種及其棲息環(huán)境，以及水目山完整的森林生態(tài)系統(tǒng)、古樹名木和縣城周邊重要的水源涵養(yǎng)林地。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

該區(qū)域兩棲爬行類專題科考于2019年6月開展，主要采用路線調(diào)查法、訪查法、典型生境調(diào)查法及分布和生境判定法進行調(diào)查。

2.1.1路線調(diào)查法

在獲取調(diào)查區(qū)域森林植被分布信息后，綜合考慮海拔、生境類型、分布格局等各方面因素，設(shè)置2條調(diào)查路線，夜間對該調(diào)查路線進行重復(fù)調(diào)查。

2.1.2訪查法

向調(diào)查區(qū)域民眾訪問調(diào)查對象的特征、分布及主要用途。

2.1.3典型生境調(diào)查法

由于該類型動物種主要活動于濕地生境(河流、溪流、沼澤草地、灘涂、溝箐等)，因此，在野外調(diào)查過程中，遇到濕地生境要著重進行搜尋調(diào)查。

2.1.4分布和生境判定法

參考《中國兩棲動物及其分布彩色圖鑒》《云南兩棲爬行動物》《云南兩棲類志》《中國爬行動物圖鑒》《中國蛇類》、“中國兩棲類”信息系統(tǒng)、蔡波[9-15]等成果記錄的兩棲或爬行動物的生境、習(xí)性和分布情況，結(jié)合調(diào)查區(qū)域的地理位置、海拔、生境類型等信息，判定該區(qū)域可能分布的兩棲爬行動物。

2.2 生境分析方法

考慮到保護區(qū)四周人為活動較為頻繁，保護區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化與干擾行為有著密切關(guān)系，因此，研究范圍以保護區(qū)為基礎(chǔ)向四周擴展1 000 m。參考該區(qū)域最新國土調(diào)查數(shù)據(jù)獲取研究區(qū)域的地類圖斑，根據(jù)已有研究方法[7,16-17]，采用以下模型計算研究區(qū)域的LDI綜合指數(shù)、景觀破碎度及干擾因素的空間離散程度，各斑塊類型的LDI系數(shù)(表1)，公式為：

2.2.1景觀開發(fā)強度

研究區(qū)域LDI綜合指數(shù)(LDItotal)公式為：

LDItotal=∑%LUi×LDIi

(1)

式中：%LUi為第i種土地利用類型的面積占研究區(qū)域總面積的百分比；LDIi為第i種土地利用類型的LDI系數(shù)。

表1 研究區(qū)域土地利用類型與對應(yīng)的LDI系數(shù)Tab.1 Land use types and corresponding LDI coefficients in the study area

2.2.2景觀破碎度

景觀破碎度(I)公式為：

I=ni/Ai

(2)

式中：ni為某一景觀類型的斑塊數(shù)；Ai為該景觀類型面積。

2.2.3干擾因素的空間離散分布

研究區(qū)內(nèi)干擾因素的空間分布離散性程度(Yh)公式為：

(3)

式中：S為空間網(wǎng)格的數(shù)目(網(wǎng)格大小設(shè)為500 m×500 m，共計222個網(wǎng)格)；pi為第i個空間網(wǎng)格中干擾面積占總干擾面積的比例；多樣性指數(shù)Yh取值區(qū)間為[0，1]。

3 結(jié)果與分析

3.1 兩棲動物組成及區(qū)系

根據(jù)中國科學(xué)院昆明動物研究所的“中國兩棲類”信息系統(tǒng)，該區(qū)域共記錄到兩棲動物13種，隸屬2目6科(表2)。

有尾目有蠑螈科兩棲類記錄2種，即紅瘰疣螈和藍尾蠑螈楚雄亞種，種數(shù)占比為15.39%；無尾目有5科11種，占總種數(shù)的84.62%。從科級水平來看，蛙科記錄6種，占總種數(shù)的46.15%；鈴蟾科、蟾蜍科、雨蛙科均為1種；姬蛙科記錄2種。

表2 研究區(qū)域兩棲動物組成Tab.2 Composition of amphibians in the study area

在13種兩棲動物中，東洋—古北廣布種1種，為黑斑側(cè)褶蛙，其余11種均為東洋界物種，1種為外來物種。在11種東洋界兩棲動物中，華南—南區(qū)兩棲類記錄9種，為紅瘰疣螈、藍尾蠑螈楚雄亞種、華西蟾蜍、云南小狹口蛙、多疣狹口蛙、滇蛙、無指盤臭蛙、昭覺林蛙、云南棘蛙。西南區(qū)物種記錄2種，為大蹼鈴蟾和華西雨蛙。外來物種為牛蛙。

3.2 爬行動物組成及區(qū)系

研究區(qū)域共記錄爬行動物14種，隸屬1目2亞目5科(表3)。

該區(qū)域的爬行動物均為有鱗目動物，其中蜥蜴亞目有2科2種，占總種數(shù)的14.28%；蛇亞目有3科11種，占總種數(shù)的85.72%。游蛇科記錄9種，占總種數(shù)的64.29%。

在14種爬行動物中，東洋古北廣布種記錄1種，為赤鏈蛇，其余13種均為東洋界物種。在13種東洋界爬行動物中，東洋界廣布種記錄5種，為山烙鐵頭蛇、菜花原矛頭蝮、紫灰蛇、大眼斜鱗蛇和紅脖頸槽蛇。華南—西南區(qū)爬行動物記錄8種，為山滑蜥、黑眉錦蛇、滑鼠蛇、八線腹鏈蛇、黑線烏梢蛇、王錦蛇、云南攀蜥和眼鏡王蛇。

3.3 珍稀保護物種

根據(jù)《國家重點保護野生動物名錄》《瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約附錄物種名錄》《中國脊椎動物紅色名錄》及《世界自然保護聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》[18-22]，該區(qū)域的珍稀保護兩棲爬行動物共9種(表4)，國家Ⅱ級重點保護兩棲動物1種，即紅瘰疣螈；云南省省級重點保護動物1種，為眼鏡王蛇，該種亦被列為瀕危種(EN)和IUCN易危種(VU)。有中國特有兩棲類4種，即大蹼鈴蟾、華西雨蛙、滇蛙、昭覺林蛙。云南棘蛙被列為瀕危種(EN)和IUCN瀕危種(EN)。黑眉錦蛇被列為瀕危種(EN)，黑線烏梢蛇被列為易危種(VU)。

表3 研究區(qū)域爬行動物組成Tab.3 Composition of reptiles in the study area

表4 研究區(qū)域珍稀保護兩棲爬行動物組成Tab.4 Rare and protected amphibians and reptiles in the study area

3.4 研究區(qū)域生境特征分析

研究區(qū)域土地利用形式整體上以林地為主(表5)，森林覆蓋率為73.46%，其中保護區(qū)所在區(qū)域森林覆蓋率高達91.60%，擴展區(qū)森林覆蓋率相對較低，僅為64.71%。保護區(qū)四周臨近區(qū)域為人類生產(chǎn)生活區(qū)域，隨時間的變化，該區(qū)域逐漸被孤島化形成“森林孤島”。通過有關(guān)模型計算獲得該區(qū)域的景觀開發(fā)綜合指數(shù)(圖1)，擴展區(qū)景觀開發(fā)綜合指數(shù)明顯高于研究區(qū)域，達2.73，而保護區(qū)所在區(qū)域景觀開發(fā)強度相對較低，為1.84。

表5 研究區(qū)域林地資源狀況Tab.5 Forest resources in the study area

圖1 研究區(qū)域景觀開發(fā)強度Fig.1 Landscape development intensity in the study area

從景觀開發(fā)強度系數(shù)分布情況來看(圖2)，高值區(qū)主要位于水目山山體與壩區(qū)交匯地帶，該區(qū)域是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，其中包括小面積的采礦區(qū)；該系數(shù)在水目山文化旅游區(qū)也呈現(xiàn)較高值，但較為分散，主要受旅游及特殊區(qū)域的影響；保護區(qū)所在區(qū)域系數(shù)值較低，表明該區(qū)域受人為干擾較小。從景觀破碎度大小來看，擴展區(qū)最為破碎，景觀破碎度高達0.589 8，明顯高于研究區(qū)域整體，保護區(qū)所在區(qū)域景觀破碎度為0.158 0，景觀保存相對較為完整。

圖2 研究區(qū)域LDI系數(shù)分布Fig.2 Distribution of LDI coefficient in the study area

為了進一步分析人類活動對該區(qū)域兩棲爬行動物生境的影響，選取了道路、耕地、水體及其他建設(shè)用地幾種干擾因素，獲取其空間分布及空間分布離散性程度值(圖3)。

從圖3可見，建設(shè)用地幾乎布滿了整個研究區(qū)域，特別是道路，該區(qū)域的建設(shè)用地空間分布離散性程度值達0.842 9；耕地的空間分布離散性程度為最高，達0.847 6，但主要分布于研究區(qū)域的四周，保護區(qū)極少涉及；調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域水體類型主要為庫塘，河流數(shù)量極少且為季節(jié)性河流，河流源頭為耕地及村莊，其生態(tài)環(huán)境受到明顯干擾，該區(qū)域水體空間分布離散性程度較低，值僅為0.600 2，主要分布于研究區(qū)域的東側(cè)及東北側(cè)，為臨近區(qū)域人類重要的生產(chǎn)生活用水區(qū)。該區(qū)域的水體與人為活動密不可分，但也是分布于該區(qū)域的兩棲爬行動物重要的棲息地，從幾類干擾因素分布情況來看，該區(qū)域的兩棲爬行動物生境受到了較大干擾，生境較為脆弱。

圖3 研究區(qū)域建設(shè)用地、耕地及水體分布Fig.3 Distribution of construction land, cultivated land and water body in the study area

4 結(jié)論與討論

水目山是云南禪宗的發(fā)源地，因受宗教文化的庇護，該處也是祥云縣東南側(cè)生態(tài)植被保存較為完好的地區(qū)之一。資料顯示，該區(qū)域2018年以前未開展過任何有關(guān)兩棲爬行動物的調(diào)查，本次科學(xué)考察得出以下結(jié)論：

1)該區(qū)域共調(diào)查到兩棲動物13種，隸屬于2目6科10屬。

2)爬行動物14種隸屬于2目5科11屬。

3)兩棲爬行類動物區(qū)系以西南區(qū)成分為主。

4)國家重點保護野生動物1種，即紅瘰疣螈，云南省省級重點保護動物1種，為眼鏡王蛇，首次在大理州境內(nèi)記錄到藍尾蠑螈楚雄亞種。

5)保護區(qū)范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境優(yōu)于臨近區(qū)域，但被逐漸破碎化和孤島化。

6)建設(shè)用地及耕地對該區(qū)域生態(tài)環(huán)境威脅較大。有研究表明，水目山區(qū)域受旅游資源開發(fā)、管護力度不強、百姓依賴性較高及管護范圍不清晰等因素的影響，生態(tài)環(huán)境脆弱性高于祥云縣北部區(qū)域，但隨時間的變化，脆弱性呈逐漸降低的趨勢[8]。該區(qū)域景觀開發(fā)強度雖逐年增強[7]，但隨著生態(tài)文明建設(shè)的有序推進，保護力度的逐漸加強，生態(tài)環(huán)境正在保護及科學(xué)合理開發(fā)框架下向著良好勢態(tài)發(fā)展。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，保護區(qū)及臨近區(qū)域溝箐及庫塘是兩棲動物的主要繁殖場所，但由于該類型生境范圍極其狹窄且脆弱，受人為活動影響較大，保護難度較大。部分臨近庫塘區(qū)域因土地利用類型的改變(低效林改造)，兩棲動物分布可高至海拔2 400 m。本次發(fā)現(xiàn)的藍尾蠑螈種群數(shù)量非常小，分布范圍狹窄，臨近采礦點和農(nóng)田區(qū)域生境非常脆弱，亟待實施保護。為利于該區(qū)域生態(tài)環(huán)境及野生動植物種群的可持續(xù)發(fā)展，提出如下保護對策：

1)保護溪流、湖泊及其周圍植被。溪流是大多數(shù)蛙類生存和繁衍所依賴的環(huán)境，也是爬行動物和其他陸生動物的飲水和覓食環(huán)境，是保護區(qū)環(huán)境和功能的重要組成部分，應(yīng)加大力度保護溪流、湖泊等濕地環(huán)境及其周圍植被。

2)保護和恢復(fù)植被，避免過度放牧、割草和砍伐，甚至管控耕作范圍和面積。

3)建立科研監(jiān)測體系和監(jiān)測設(shè)施。通過對不同指標(biāo)的監(jiān)測、觀察和記錄，分析變化原因和規(guī)律以及相互之間的關(guān)系，并以此作為一些氣象氣候變化、水體水質(zhì)變化、環(huán)境變化和物種和種群動態(tài)變化的預(yù)測和預(yù)報。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，保護區(qū)附近有人工養(yǎng)殖的牛蛙成體和大量蝌蚪，且未設(shè)置防逃逸措施，極易造成外來物種入侵的風(fēng)險。此外，由于爬行動物可遇見率較低，且國內(nèi)許多爬行動物的生態(tài)基礎(chǔ)資料不清，本次調(diào)查受時間限制和季節(jié)影響，尚不能完全獲取保護區(qū)兩棲爬行動物組成的全面數(shù)據(jù)，故建議開展長期調(diào)查和監(jiān)測。