大熊猫利用生境与人工林环境的比较研究

李 爽， 康东伟， 宋国华， 李俊清

(1. 北京林业大学 林学院， 北京 100083； 2. 北京建筑大学 理学院， 北京 100044；3. 北京工商大学 嘉华学院， 北京 101118)

大熊猫利用生境与人工林环境的比较研究

李 爽1， 康东伟1， 宋国华2,3， 李俊清1

(1. 北京林业大学 林学院， 北京 100083； 2. 北京建筑大学 理学院， 北京 100044；3. 北京工商大学 嘉华学院， 北京 101118)

采用野外调查方法，对小河沟自然保护区内大熊猫利用生境和人工林环境的差异性进行研究。结果显示：两种环境在郁闭度、灌木盖度、竹子盖度、乔木密度、灌木密度、竹子密度6个方面存在显著差异(P< 0.05)，其中，以乔木密度、灌木密度和竹子密度作为判别因子构建的判别方程，对两类环境的正确判别率为98.15%。与大熊猫利用的生境相比较，人工林的环境特征是：乔木密度比较大，但灌木密度和竹子密度比较小。人工林环境难以满足大熊猫对生境的需求，结果能够为大熊猫生境的恢复工作提供重要参考。

大熊猫；生境利用；人工林；小河沟自然保护区

大熊猫(Ailuropodamelanoleuca)是中国的国宝，经过多年的努力，大熊猫保护工作已取得了显著成效，但生境丧失和破碎化仍是威胁大熊猫生存的主要因素[1]，为保护大熊猫，保护工作需要进一步加强。

自然恢复是恢复大熊猫生境的重要方式，但整个恢复过程需要经历较长时间[2-3]。与自然恢复相比，人工恢复可以在短时间内快速提高植被盖度[4]，但很多研究发现大熊猫很少甚至几乎不利用通过传统植树造林所形成的人工林环境[5-8]。为了解大熊猫的生境利用和人工林环境的关系，本研究对小河沟自然保护区内大熊猫利用的生境和人工林进行调查，目标是描述两类环境的特征，以及比较二者差异性，以期为大熊猫生境的恢复、保护和管理等工作提供重要指导。

1 研究地区与研究方法

1.1 研究区域概况

小河沟自然保护区(104°08′～104°30′E，32°29′～32°43′N)位于四川省平武县境内，建立于1993年，其总面积为28 227 hm2[9]。保护区的年降水量约为1000 mm[10-11]。区内1月份平均气温为3.9℃，7月份平均气温为24.2℃[11]。保护区的海拔跨度较大(最高4790 m，最低1310 m)，地势总体为西北高，东南低[9-10]。

1.2 调查方法

为调查大熊猫利用的生境与人工林的环境特征，2012年2—4月，在小河沟自然保护区内布设并调查了18条线路，每条线路长度至少2 km，2016年3月，对其中的10条线路进行重复调查。在调查方法方面，本研究以粪便作为大熊猫利用生境的主要依据[12-14]。具体是：首先，在每条线路中以发现的第一个大熊猫粪便为中心，设置规格为20 m×20 m的大熊猫样方。然后，在每个20 m×20 m样方中设置2个2 m×10 m的长方形样方用于测量乔木和灌木的密度，这2个长方形样方互相平分且垂直，其交叉点与20 m×20 m样方的中心彼此重合，2个长方形样方的各边平行于20 m×20 m样方的相关各边[12-14]。最后，在20 m×20 m样方中心和4个10 m×10 m样方中心设置5个1 m×1 m样方用于测量竹子密度[15]。对于每个大熊猫样方，选择9个变量进行测量(表1)，并记录森林起源(天然林和人工林)信息。

表1 调查变量与描述

为调查保护区内的环境特征，在每条线路的起点，海拔每变化100 m处(以起点为参照)，以及终点处设置环境样方。调查方法和指标同上述调查相类似。

1.3 数据处理

为研究大熊猫利用的生境和人工林环境的差异性，首先，提取环境样方中的人工林样方，作为反映人工林环境特征的依据。然后，根据统计的要求，利用方差分析方法或Wilcoxon-Mann-Whitney检验方法，比较每个变量在两类样方之间是否存在显著差异。对于存在显著差异的变量，进而用判别分析方法进行筛选，找出造成二者差异性的关键变量。同时，在进行判别分析时，为确保各变量的独立性，对存在显著性差异的变量进行相关分析，对于相关系数比较大的任意2个变量，只保留其中1个变量[16]。统计分析通过R i386 3.2.2完成，显著性水平为0.05。

2 结果与分析

在小河沟保护区内，共调查大熊猫样方36个，人工林样方18个。所有大熊猫样方在森林起源方面均为天然林(包括原始林与次生林)。在所有人工林样方中，均未发现大熊猫的活动痕迹。

在选取的9个变量中，郁闭度、灌木盖度、竹子盖度、乔木密度、灌木密度以及竹子密度6个变量在两类样方之间有明显不同(P< 0.05，表2)。在相关分析中，乔木密度和郁闭度(r=0.65)、灌木密度和灌木盖度(r=0.56)、竹子密度和竹子盖度(r=0.83)之间的相关性比较高，保留乔木、灌木和竹子3者的密度进入判别分析。最终，判别分析的结果显示，由这3个变量建立的判别方程对两类样方的正确判别率是98.15%。

与大熊猫利用的生境相比，小河沟的人工林环境特征是：乔木密度较高，但灌木密度和竹子密度较低(表2)。

表2 大熊猫样方与人工林样方的比较

a：方差分析方法；b：Wilcoxon-Mann-Whitney检验方法

3 讨论

在本研究所选的9个变量中，有6个变量在两类样方之间存在显著差异，说明在小河沟自然保护区内，大熊猫利用的生境与人工林环境有着显著的差异性。我们发现：由乔木密度、灌木密度、竹子密度3个变量建立的判别方程具有很高的判别正确率，说明它们是区分小河沟保护区大熊猫利用的生境与人工林环境的重要变量。

竹子是大熊猫的主要食物来源，据报道，每只成年大熊猫每天大约需要进食10～18 kg竹子[17]，竹子对于其生境选择具有重要意义。环境中较大的竹子密度对于大熊猫而言就意味着更多的食物资源[16]，因此，大熊猫利用的生境具有竹子密度相对较大的特点。然而，人工林中过低的竹子密度，很难满足大熊猫对食物的需求。

人工林具有较高的乔木密度，而灌木密度、竹子密度均较低，导致这一现象的可能原因是：充足的光照条件是林下植被更新、生长的重要条件[2,18]，而人工林内栽植的乔木密度过大，郁闭度过高，导致林内光照不足，难以满足林下灌木和竹子对光照的需求，从而影响它们的更新与生长。因此，大熊猫的生境恢复工作，必须要充分考虑大熊猫-林木-竹子之间的相互作用关系[19]。

Lu等[6]和杨宏伟等[20]均认为人工用材林不是大熊猫的适宜栖息地；康东伟发现王朗保护区内大熊猫很少甚至几乎不利用人工林[21]；四川省第四次大熊猫调查的结果显示，人工用材林中的大熊猫痕迹点数占四川省全部大熊猫痕迹点数的7.70%[22]。本研究显示：在小河沟自然保护区人工林样方中未发现大熊猫存在的痕迹。因此，通过密植乔木的植树造林方式很难恢复大熊猫的生境，大熊猫的生境恢复必须要充分考虑大熊猫的生境需求。

致谢：感谢参与本研究野外调查的所有人员！感谢小河沟自然保护区管理处鄢蜀歧主任、黄舰副主任对本研究的大力支持！

[1]国务院新闻办公室. http://www.scio.gov.cn/xwfbh/gbwxwfbh/fbh/Document/1395514/1395514.htm, 2015-02-28.

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Comparative the habitat used by giant pandas and man-made forest

LI Shuang1, KANG Dong-wei1, SONG Guo-hua2,3, LI Jun-qing1

(1. College of Forestry, Beijing Forestry University, Beijing 100083;2. College of Science, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044;3. Canvard College, Beijing Technology and Business University, Beijing 101118, China)

Based on the field survey in Xiaohegou Nature Reserve, the difference between the habitat used by giant panda and man-made forest was studied. The results showed that 6 variables differed significantly between the habitat used by giant panda and man-made forest, they were canopy, shrub coverage, bamboo coverage, tree density, shrub density and bamboo density, respectively (P< 0.05). The discriminant equation composed of tree density, shrub density and bamboo density had a correct prediction rate of 98.15%. Compared with the giant panda habitat, the man-made forest was characterized by higher bamboo density, but lower in shrub and bamboo density. The man-made forest was not easy to fulfill the habitat requirements of giant panda. These results could provide important references for the restoration of the giant panda habitat.

giant panda; habitat use; man-made forest; Xiaohegou Nature Reserve

2016-05-04；

2016-05-23

中央高校基本科研业务费专项(BLX2015-34)；环保公益性行业科研专项(201509042)

李 爽，硕士，专业方向为生态学，E-mail：1004075140@qq.com

李俊清，教授，博士生导师，研究方向为生态学，E-mail：lijunqing8100@163.com

Q958.1

A

2095-1736(2017)02-0055-03

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2017.02.055