地理信息技术分析大熊猫的水源选择性

丁雪梅

（甘肃白水江国家级自然保护区管理局，甘肃 文县746400）

水是生命之源，是生物赖以生存和发展必不可少的物质之一。每种动物对生活环境的要求是不同的，但任何一种动物的生存都离不开食物、水和隐蔽场所三个基本要素。大熊猫Ailuropoda melanoleuca是我国特有的濒危物种，备受世人关注，对大熊猫生境选择的研究一直是大熊猫野外生态学研究中的一大热点[1-2]。中外研究者在主食竹、隐蔽条件及地形要素等方面做了大量的研究[3-7]，其中在水源方面，部分研究结果认为大熊猫喜欢选择离水源较近的生境[8-10]，部分研究结果表明选择差异不明显[11-13]。为了验证大熊猫活动对水源的选择性，利用地理信息技术，对甘肃白水江国家级自然保护区多年监测数据进一步地作了分析和探讨。

1 研究方法

甘肃白水江国家级自然保护区位于甘肃省最南端的文县和武都县境内，地处岷山东端摩天岭的北坡，其内山大沟深、竹林茂密，是甘肃省乃至全国重要的野生大熊猫分布区。全区面积183 799 hm2，有大小河流300余条。大熊猫作为“竹林隐士”，在野外实际上是很难见到活体的，很多时候只是借助于其活动痕迹判断分布、活动状况，及其对生境因子的选择。大熊猫野外的活动痕迹有粪便、食迹、足迹、卧迹、卧穴、毛发等。大熊猫粪便呈椭圆形，由竹叶、竹节或笋组成，特征较为明显，是野外工作中研究大熊猫活动首选的活动痕迹。

从白水江保护区2005～2011年大量的监测数据中筛选所有大熊猫粪便的痕迹点，利用地理信息软件Arcgis10.0分析，除去一些定位不准确而不在监测线路或监测区域内的点，得到有效大熊猫粪便的痕迹点的信息作为大熊猫粪便痕迹点图层，再将保护区基础河流图层等信息加入后得到工作图。将大熊猫粪便痕迹点图层与河流图层转换为Xian 80坐标系后建立点图层到线图层的连结和关联，利用Arcgis10.0软件自动识别并计算出各粪便痕迹点到最近河流的距离，即水源距离。以粪团数为纵坐标，水源距离为横坐标，利用SPSS18.0做出散点图，并对水源距离进行粪便频次统计。河流图层是以1964年国家测绘局1∶5万地形图为模板，经过数字化以后建立的矢量图层。

2 结果

将大熊猫粪便痕迹点图层通过Arcgis10.0软件落入到白水江保护区功能区、河流的矢量图层中得到白水江保护区监测大熊猫粪便分布图（图1）。从图1可以直观看出，大熊猫粪便痕迹点绝大多数分布于河流附近，在相对河流较远的地方数量极少。

图1 白水江保护区监测大熊猫粪便分布情况

利用Arcgis10.0软件自动识别并计算出粪便数量到最近河流的距离，生成不同河流距离下大熊猫粪便数量分布图（图2）。从图2可以看出大熊猫粪便多分布于距离河流1 100 m区域内，尤以700 m区域内粪便痕迹点最为密集，粪团数量最多；距离河流1 100 m以上的区域，痕迹点和粪团数很少。距离河流700 m以内是大熊猫粪便数量较为集中的区域，尤其大数量粪便也主要集中分布在这个区域。经统计，在距离河流700 m的区域内，粪便痕迹点258个，占84%；粪团数量为1 274个，占86.2%。在距离河流700～1 100 m的区域内，粪便痕迹点47个，占15.3%；粪团数量为200个，占13.53%。在距离河流超过1 100 m的区域内，粪便痕迹点极少，只有2个，仅占痕迹点总数0.7%；粪团数量为4个，占0.27%。表明大熊猫活动对水源有较强的依赖性。

从图2可以看出，1～3团的粪便痕迹点在距水源800 m范围内非常密集；≥5团的粪便痕迹点多出现在距离水源700 m范围内，呈分散状随机性分布。根据野外监测经验，1～3团的粪便痕迹多发现于坡面上部、山脊等处兽径上，属于大熊猫迁移活动的痕迹；粪便数量多的痕迹点常伴有食痕和卧痕，属于取食休息痕迹。这些数据说明，在白水江自然保护区，大熊猫迁移活动多发生距离河流800 m的范围内，取食休息活动集中在距离河流700 m的范围内，而且在该范围内对于水源远近无明显选择性。

图2 不同水源距离下大熊猫粪便数量分布

图3 不同水源距离大熊猫粪便频次分布

以图2的图层数据为基础，利用SPSS18.0做出散点图并对河流距离进行频次统计，得到不同河流距离大熊猫粪便频次分布图（图3）。从图3可以看出，大熊猫粪便集中于水源距离1 100 m范围内。在距离河流700 m范围内，大熊猫粪便呈明显的高频次，特别在 0～100、200～300、500～600 m距离段内出现大熊猫粪便特高频次，在 100～200、300～400、400～500 m 距离段范围内呈次高频次，而且特高频次段和次高频次段均随距离的增加呈降低趋势。说明在该范围内粪便频次随着水源距离的增加略呈波动式降低，表明在说范围内大熊猫活动对水源具有一定的选择性。在距离河流700～1 100m范围内，大熊猫粪便频次呈比较明显的波动状降低趋势，表明在该范围内大熊猫活动对水源的选择性比较明显。在1 700～1 900 m范围内发现了大熊猫粪便，但频次极低，有可能是大熊猫远距离迁移活动所致，具体情况有待于进一步考证。

3 结论与讨论

在白水江自然保护区，大熊猫活动主要发生在距离河流1 100 m的范围内，水源距离是大熊猫生境选择中一项非常重要的因子。大熊猫活动，在距离河流700 m范围内对水源的选择性微弱；在700 m以上范围内对水源的选择性比较明显，随距离增加呈降低趋势。

张泽钧等[1]按≤ 1 000 m、1 000～2 000 m、＞2 000 m划分水源距离，研究结论是离水源越近，大熊猫活动越频繁。曾涛等[9]、王建宏等[11]按水源的有无划分，前者研究结论为大熊猫明显偏好有水源的生境，后者研究结论为对水源的选择差异不明显，但相对喜欢有水源的生境。赵伟等[10]按＜100 m、100～200 m、＞200 m划分水源距离，研究结论是陕西省湑水河流域的黄柏塬和牛尾河两个保护区的大熊猫都喜好近水源的生境。滕继荣等[12]、康东伟等[13]按＜ 100 m、100～300 m、＞300 m划分水源距离，前者的结论是大熊猫对水源的选择差异不明显，后者结论为偏好＞300 m的生境。以上研究结果也表明了水源对野生大熊猫的重要性，只是他们研究所参考的水源距离区间不同而已。

本次研究只是针对溪流和河流与大熊猫活动痕迹的距离来分析探讨，并没有考虑一些洼地的临时积水坑对大熊猫生境选择的影响，大熊猫是否饮用该水源还须考证。

白水江自然保护区河流密度较大，支流多呈平行分布，支流之间水平距离大多小于3 km，这可能是超过1 100 m的大熊猫粪便痕迹点极少的原因所在。这一推测是否属实尚需进一步研究。