甘肃白水江自然保护区川金丝猴生境选择初步研究

2020-03-04 19:45
甘肃林业 2020年5期
关键词:样线郁闭度金丝猴

一、研究背景

川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)隶属于灵长目(Primates)猴科(Cercopithecidae)疣猴亚科(Colobinae)仰鼻猴属(Rhinopithecus)。属国家Ⅰ级重点保护野生动物,被列入濒危动植物国际贸易公约(CITES)附录Ⅰ,世界自然保护联盟(IUCN)红皮书将其列为易危(VU),中国濒危动物红皮书将其列为濒危(E)。本研究是基于川金丝猴生境选择与利用的生态学知识,在甘肃白水江自然保护区内,通过野外对川金丝猴的活动区域进行样方调查,采用资源选择函数和资源选择指数分析川金丝猴对栖息地内各生境因子的选择,结合前人研究资料,对川金丝猴利用生境的样方调查,明确栖息地中海拔、坡度、坡向、乔木高度、水源距离、干扰程度等因子对川金丝猴生境选择的影响,为对川金丝猴生境进行更好的保护提供基础。

二、研究方法

目前,在生境研究方法中,统计模型由于能够从多个变量入手,考虑各生境变量的综合影响,因此在野生动物栖息地分析中得到了深入研究和发展。其中,因资源选择指数和资源选择函数能够比较系统地分析野生动物对栖息地各生境变量的选择性,同时又能兼顾这些变量的综合效应,具有其它方法不可比拟的明显优势而得到广泛应用。

(一)资源选择函数(RSFs)计算方法

由于动物对生境的选择往往受食物、遮蔽物和水热条件等多种因素的制约,所以资源选择函数一般表现为一个包括多个独立生境变量的线性对数模型:ω(χ)=exp(β0+β1x1+β2x2+…+βkxk)其中 x代表了不同的独立生境变量,β表示选择系数。那么,物种对生境的选择概率为:T(χ)=exp(β0+β1x1+β2x2+…+βkxk)/[1+exp(β0+β1x1+β2x2+…+βkxk)],当 T(χ)的取值为1或0时,即表示选择或不选择时,选择系数β可以由逻辑斯蒂回归系数来估计。

逻辑斯蒂回归是研究二值响应变量(例如,有和无)或有序响应变量与一组自变量之间关系的一种标准统计方法,目前在大多数统计软件(如SPSS,SAS等)中都有固定的模块来实现,我们使用SPSS17.0进行逻辑斯谛回归分析。

1.资源选择率ωi

对于生境中的一种资源i,物种对它的选择率为:ωi=οi/πi,其中 οi是资源 i中被使用的比例,πi=ai/a+,a+是所有可供使用的资源单位,ai是其中资源i可以被使用的单位。

2.资源选择系数Wi和资源选择指数Ei

Wi=ωi/∑ωi,ωi为资源选择率

Ei=(Wi-1/n)/(Wi+1/n)n为某类资源的等级数

Ei值介于-1和+1之间,若Ei>0.1表示喜爱,Ei=1表示特别喜爱,Ei=0为随机选择,-0.1<Ei<0.1表示几乎随机选择,Ei<-0.1表示不喜爱,Ei=-1为不选择。

(二)样方的设置

在研究区域内,按随机抽样原则在白水江保护区石布沟、立仲沟、东沟、魏子湾、向山、七信沟等处布设了8条调查样线,样线长≥1000米,样线间距≥2000米;样线覆盖了保护区各主要植被类型。以川金丝猴的活动痕迹(包括实体)为中心,设置一个10米×10米的样方,一共测量了68个川金丝猴利用的生境样方。同时,在每条样线上,每间隔100米(利用GPS全球定位仪测量)尽量避免主观意愿设置一个样方,其设定方法及测定内容同生境利用样方,共测定了107个任意样方,即对照样方。

在样线中若发现川金丝猴的实体、粪便和食痕等活动痕迹,则利用全球定位仪(GPS)定位,记录痕迹发现点的9种生态因子(植被类型、海拔高度、坡位、坡度、乔木高度、郁闭度、灌木高度、水源距离、人为干扰距离)。各因子分级如下:植被类型:依据白水江自然保护区典型的植被垂直分布带划分为常绿落叶阔叶混交林带、落叶阔叶林带、针阔叶混交林、针叶林带及高山灌丛草甸。海拔高度:利用全球定位仪(GPS)记录样方的海拔高度。共分为5级,即<1300米、1300~1700米、1700~2300米、2300~2800米、>2800米。坡位:上坡位,位于坡的上1/3部;中坡位,位于坡的中部;下坡位,位于坡的下1/3部。坡度:整个样方所处的坡度,共分为 3 级,即 <20°、20~35°、>35°。乔木高度:在每个样方中,所有乔木的平均高度。共分为4级,即5~9米、10~19米、20~29米、>30米。郁闭度:整个样方的郁闭度,共分为4级,即<30%,30~50%,50~80%,>80%。灌木高度:整个样方的灌木高度,共分为4级,即 1~2米、2~3米、3~4米、>4米。水源距离:估算样方中心到水源的垂直距离。共分为3级,即<300米、300~500米、>500米。人为干扰距离:主要指保护区内各保护站点、管理人员住宅区、公路等人为活动相对频繁的地方,估算样方中心到干扰源的垂直距离。共分为3级,即<3公里、3~14公里、>14公里。

三、研究结果

对研究区域68个利用样方和107个对照样方测定结果显示:对于植被类型,川金丝猴喜爱在落叶阔叶林和针阔混交林带活动,在常绿落叶阔叶林带为随机选择,不喜爱在针叶林带活动,对高山灌丛草甸为不选择。对于海拔,川金丝猴喜爱选择海拔1700~2300米的生境,对海拔为1300~1700米的生境几乎随机选择,不喜欢在海拔1300米以下、2300米以上活动。对于坡位,川金丝猴喜爱选择中坡位,下坡位的生境几乎随机选择,不喜欢上坡位的生境。对于坡度,川金丝猴在>20°的生境都为随机选择,不喜欢坡度小于20°的生境。就乔木高度而言,川金丝猴喜欢乔木高度10~29米的生境,对乔木高度<9米、>30米的生境都不喜欢。对于郁闭度,川金丝猴喜爱选择郁闭度30%~80%的生境,对郁闭度为<30%的生境几乎随机选择,不喜欢选择郁闭度大于80%的生境。就灌木高度而言,川金丝猴喜欢灌木高度3~4米的生境,对灌木高度<3米和>4米的生境为随机选择,不喜欢灌木高度在1~2米的生境。就水源而言,川金丝猴喜欢选择距水源小于300米的生境,不喜欢选择离水源大于300米的生境。就干扰程度而言,川金丝猴喜欢选择离人类活动大于3公里以上的生境,不喜欢选择离居民区小于3公里的生境。

四、讨论

研究结果表明,川金丝猴的最适生境为海拔1700~2300米,乔木高度10~29米,灌木高度3~4米,郁闭度30%~80%,中坡位,中等坡度坡面的地貌,300米内的水源,3~14公里的干扰,落叶阔叶林和针阔混交林的植被类型的生境。影响川金丝猴生境选择和利用的关键因子是人为干扰距离、水源距离、乔木高度,次关键因子是郁闭度、植被类型和坡位,而海拔对其生境选择没有明显的作用。

在影响川金丝猴生境选择的关键因子中,干扰距离、水源距离、乔木高度起的作用最大,可以看出,川金丝猴受人为干扰较大,作为对人类干扰的一种适应机制,川金丝猴选择距离人类活动较远的生境活动和栖息,以避免人类活动对其影响。水源作为动物生境选择的一个限制因子,如果动物的活动地点距水源近,则可以节省动物前往水源取水的往返距离,进而节约能量消耗。

值得注意的是,海拔高度并没有进入最后的逻辑斯谛函数方程。这可能主要是因为海拔与植被类型,海拔与坡位表现出显著相关性,因此在做Logistic回归分析时,将其排除。具体情况尚有待进一步研究。

本研究的结果对白水江保护区内川金丝猴的合适生境的规划和保护起到一定的指导意义。对于这一范围内的生境,要加强保护,但也不能放松对其它次合适的生境的保护和管理,同时还要兼顾保护区内其它珍稀濒危物种的需要。当然,本研究所选择的因子也许并不能完全反映川金丝猴生境的所有需求,逻辑斯谛函数方程也只能解释大约84%的选择性,其余16%的选择性由什么引起尚不清楚,因此有必要进一步研究。

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