甘肅興隆山國家級自然保護區(qū)脊椎動物資源調(diào)查與多樣性分析

宋 敏

甘肅興隆山國家級自然保護區(qū)管護中心,甘肅 榆中 730117

0 引言

脊椎動物作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,其多樣性與分布情況直接關(guān)系到生態(tài)平衡和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性［1］。甘肅興隆山國家級自然保護區(qū)（以下簡稱興隆山自然保護區(qū)）獨特的地理位置和多樣的地形地貌,為其生物多樣性保護提供了較好的自然條件,因此,對興隆山自然保護區(qū)的脊椎動物資源（包括哺乳動物、鳥類、爬行動物、兩棲動物、魚類等）進行全面調(diào)查和多樣性分析,將有助于深入了解該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的特征,為制訂科學(xué)的保護策略提供重要依據(jù)。此次研究采用多樣性分析方法,對該保護區(qū)內(nèi)的脊椎動物資源展開全面調(diào)查,以探究脊椎動物多樣性與其生境之間的關(guān)系,期望為未來的生態(tài)保護提供科學(xué)依據(jù),促進該地區(qū)生態(tài)環(huán)境優(yōu)化。

1 調(diào)查區(qū)域概況

興隆山自然保護區(qū)位于甘肅省榆中縣（東經(jīng)103°49′59″～104°09′09″,北緯35°37′10″～35°56′19″）,地區(qū)總面積約為29 583.6 hm2,占榆中縣土地總面積（329 470.0 hm2）的8.98%。興隆山自然保護區(qū)地處溫帶半濕潤半干旱氣候區(qū),年平均日照時間為2 055 h,全年日照率為46%；年平均氣溫為4.1 ℃,極端最高氣溫為33.6 ℃,極端最低氣溫為-28.0 ℃；全年降水量為556.1～621.6 mm,明顯高于該地區(qū)之外的其他區(qū)域,降水分配不均勻（主要集中在7—9 月,約占全年降水量的37.2%左右）,且山地海拔每升高100 m,降水量約增加27 mm。在興隆山自然保護區(qū),北溫帶動植物成分在動植物群落中占據(jù)主導(dǎo)地位,為興隆山自然保護區(qū)動植物群落賦予了明顯的溫帶特征。

2 調(diào)查方法

2022 年1 月30 日至12 月30 日,對興隆山自然保護區(qū)脊椎動物資源采用野外調(diào)查、標本鑒定、生態(tài)學(xué)調(diào)查等調(diào)查方法進行調(diào)查。野外調(diào)查法主要通過實地走訪、攝像機陷阱和誘捕等方式記錄脊椎動物的存在和活動情況［2］。標本鑒定法則是對采集到的脊椎動物標本進行解剖和鑒定,確定物種的分類信息。生態(tài)學(xué)調(diào)查法則通過觀察脊椎動物的生境、食性、行為等方面的特征,了解其生態(tài)習(xí)性。

2.1 哺乳動物調(diào)查方法

樣線法:沿選定的一條樣線（一般寬5～50 m,長3～5 km）觀察并記錄樣線兩側(cè)出現(xiàn)的哺乳動物或其活動痕跡（糞便、體毛、爪印、食痕、臥跡、尿跡、洞穴、足跡鏈等）［3］。紅外相機自動拍攝法:利用紅外感應(yīng)自動照相機,自動記錄其感應(yīng)范圍內(nèi)活動的動物,以進行調(diào)查（在樣線內(nèi)進行布設(shè),設(shè)定數(shù)量根據(jù)樣線長度或?qū)嵉厍闆r進行布設(shè)）。樣方法:針對小型嚙齒目哺乳動物,在山地、平原及河流邊設(shè)置樣方,樣方一般為20 m×20 m,具體大小據(jù)實地情況調(diào)整?；\捕、鋏捕調(diào)查法:針對小型嚙齒目哺乳動物,在樣線內(nèi)按10 m間距設(shè)置活捕籠或鐵鋏進行調(diào)查。樣點法:主要適用于蝙蝠的調(diào)查,尋找寬度大于5 m 的山洞設(shè)置樣點進行調(diào)查。

2.2 鳥類調(diào)查方法

樣線法:樣線寬度50～100 m,樣線長度一般為1～3 km,具體長度根據(jù)調(diào)查區(qū)域的情況確定。在樣線上行進的速度以1～2 km/h 為宜,記錄發(fā)現(xiàn)鳥類的名稱、數(shù)量、距中線的距離、地理位置等信息。調(diào)查時間宜為清晨（日出0.5 h 至3.0 h）或傍晚（日落前3.0 h至日落）。在天氣良好的條件下進行調(diào)查,大風(fēng)、中到大雨及濃霧天氣情況下不宜進行調(diào)查。

2.3 爬行動物調(diào)查方法

樣線法:樣線寬度5～10 m、長度1～3 km,具體長度根據(jù)調(diào)查區(qū)域的情況確定。調(diào)查過程中,邊走邊用木棍敲打四周,使動物活躍起來,增加發(fā)現(xiàn)動物的機會。

2.4 兩棲動物調(diào)查方法

樣線法:樣線寬度3～5 m、長度1～3 km,具體長度根據(jù)調(diào)查區(qū)域的情況確定。樣方法:樣方大小依據(jù)根據(jù)實地情況設(shè)定,一般為5 m×5 m。

2.5 魚類調(diào)查方法

沿河溝設(shè)置樣線,樣線長度一般為500～800 m,具體根據(jù)實地情況調(diào)整。根據(jù)采樣點生境狀況選擇適宜的采樣方法和工具捕獲魚類,用現(xiàn)場捕獲法調(diào)查采樣時,記錄采樣點的地理信息、生境狀況和威脅因素,以及使用工具的類型、規(guī)格、使用時間和捕獲時長等信息。捕獲時應(yīng)注意適度取樣,減少對物種資源的破壞。禁止使用對魚類棲息地造成破壞的毒魚、炸魚等非法手段捕獲魚類。

3 調(diào)查結(jié)果與分析

3.1 興隆山自然保護區(qū)脊椎動物物種組成

研究發(fā)現(xiàn),興隆山自然保護區(qū)脊椎動物的物種組成豐富多樣,包括哺乳動物、鳥類、兩棲動物、爬行動物、魚類等（見表1）,這些動物的物種組成顯示了該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性。

表1 興隆山自然保護區(qū)部分脊椎動物

興隆山自然保護區(qū)擁有包括藏羚羊、雪豹、興隆馬麝等在內(nèi)的哺乳動物共計45 種。其中,藏羚羊為典型的高原特有物種,生活在海拔3 500 m 以上的高寒地區(qū)；雪豹是興隆山自然保護區(qū)的特有保護動物,其分布區(qū)域主要集中在興隆山的高山草甸和巖石崖壁地帶；興隆馬麝分布區(qū)域主要集中在興隆山低山灌叢和闊葉林區(qū)域。興隆山自然保護區(qū)內(nèi)棲息著黃眉柳鶯、白頭鹀、紅腳隼等120 種鳥類。這些鳥類棲息在不同海拔的生境內(nèi),如高山森林、草甸、濕地等多種生態(tài)環(huán)境,豐富了該地區(qū)的生物多樣性。興隆山自然保護區(qū)擁有中華蝮蛇、秦嶺滑蜥等多種爬行動物,主要分布于山區(qū)、巖石裂隙、濕地等生境。興隆山自然保護區(qū)擁有中華蟾蜍、興隆山姬蛙等多種兩棲動物,廣泛分布于濕地、河流、山間溪流等生境,為該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)增添了許多色彩。興隆山自然保護區(qū)擁有麥穗魚、背斑高原鰍等多種魚類,主要分布于低山溪流、農(nóng)田河流等活水區(qū)域。

3.2 興隆山自然保護區(qū)脊椎動物生態(tài)特征分析

3.2.1 生態(tài)習(xí)性分析

經(jīng)過對興隆山自然保護區(qū)內(nèi)脊椎動物的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的脊椎動物具有多種生態(tài)習(xí)性［4］,主要包括但不限于:①興隆山自然保護區(qū)內(nèi)存在羚羊、鹿等大量以植物為食的草食動物,其主要以草本植物為食,適應(yīng)于草地和草叢覆蓋度較好的區(qū)域；②興隆山自然保護區(qū)內(nèi)存在豹、狼、猞猁等食肉動物,其主要以其他小型哺乳動物為食,具有捕獵和捕食行為；③興隆山自然保護區(qū)內(nèi)存在狐貍、豪豬等雜食動物,其能夠根據(jù)季節(jié)和食物供應(yīng)情況調(diào)整飲食習(xí)慣,既能食草又能食肉,具備靈活的飲食適應(yīng)能力。

3.2.2 棲息地偏好分析

脊椎動物對棲息地的偏好不僅與其生活習(xí)性相關(guān),也受到地形、植被、氣候等因素的影響［5］。

哺乳動物通常會選擇植被覆蓋、水源豐富、地形適宜的區(qū)域作為棲息地。興隆山自然保護區(qū)作為自然生態(tài)系統(tǒng)的一部分,為哺乳動物提供了豐富多樣的棲息地,如森林、草原、山地等。此外,一些哺乳動物可能更喜歡海拔較高、氣溫適宜的地區(qū),以適應(yīng)其生活習(xí)性。

鳥類的棲息地偏好會受到植被類型、地形、氣候等因素的影響。興隆山自然保護區(qū)的豐富植被和豐富的昆蟲資源為鳥類提供了豐富的食物來源。濕地、河流、湖泊等水域是許多鳥類的重要棲息地,為其提供了豐富食物和繁殖場所。

兩棲動物通常會選擇濕地、溪流、河流附近等潮濕的環(huán)境作為棲息地。興隆山自然保護區(qū)擁有豐富的濕地和山間溪流,為兩棲動物提供了適宜的生活條件,包括豐富的食物資源和穩(wěn)定的繁殖場所。

爬行動物的棲息地偏好通常與氣溫、植被覆蓋、水源等密切相關(guān)。興隆山自然保護區(qū)的溫暖氣候和豐富植被為爬行動物提供了適宜的生存環(huán)境。山區(qū)、巖石區(qū)、草地等地可以成為爬行動物的棲息地。

魚類的棲息地偏好通常與水質(zhì)、水流、水深等因素有關(guān)。清澈的水質(zhì)、適宜的水溫、充足的食物資源是魚類選擇棲息地的重要因素。興隆山自然保護區(qū)的河流、湖泊等水域水質(zhì)較好,可作為魚類棲息地。

3.3 興隆山自然保護區(qū)脊椎動物多樣性分析

此次研究采用物種豐富度（Species richness）和Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)（H）對興隆山自然保護區(qū)脊椎動物的多樣性進行分析。物種豐富度（Species richness）表示樣本中不同物種的數(shù)量占比。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H）是衡量生態(tài)系統(tǒng)中物種多樣性和均勻度的常用指標,計算公式為

式（1）中:pi是第i個物種在樣本中的相對豐富度,S是樣本中物種的總數(shù)。

在興隆山自然保護區(qū)的脊椎動物調(diào)查中,對某些脊椎動物物種進行了部分數(shù)據(jù)統(tǒng)計,結(jié)果如表2所示。

表2 物種及其相對豐富度數(shù)據(jù)表

此次研究結(jié)果顯示,興隆山自然保護區(qū)內(nèi)脊椎動物具有較高的多樣性水平。由表2 可知,哺乳動物的豐富度最高（35%）,多樣性指數(shù)為0.35；兩棲動物的豐富度最低（5%）,多樣性指數(shù)為0.05。此結(jié)果說明物種多樣性指數(shù)較大,其豐富度也較高,這表明該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性良好,生物多樣性豐富。

4 結(jié)論與討論

興隆山自然保護區(qū)內(nèi)脊椎動物種類豐富,有哺乳動物、鳥類、兩棲動物、爬行動物、魚類等。這種多樣的動物組成顯示了該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和豐富多樣性。筆者全面調(diào)查了興隆山自然保護區(qū)的脊椎動物資源,為進一步制訂科學(xué)的保護策略和管理措施提供了重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。建議加強對該地區(qū)脊椎動物的長期監(jiān)測和生態(tài)學(xué)研究,促進生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展和保護區(qū)的可持續(xù)管理。