贵州宽阔水国家级自然保护区红腹锦鸡分布范围及生境选择研究*

李光容，姚小刚，余登利，杨昌乾，李继祥，王文芳，杨 雪

(贵州宽阔水国家级自然保护区管理局，贵州 绥阳 563300)

红腹锦鸡(Chrysolophuspictus)，隶属于鸟纲(Aves)鸡形目(Galliformes)雉科(Phasianidae)，为我国特有种，是国家Ⅱ级重点保护动物，红腹锦鸡凭借其重要社会价值和科研价值，逐渐成为野生动物研究领域的重点研究物种[1]。随着世界各个国家在红腹锦鸡研究领域的科学研究进展，逐步发现分布范围狭窄、种群数量相对较少及生态适应性较低的雉类正在受到严重威胁。红腹锦鸡是典型的林栖鸟类，主要分布于国内西南、西北及中部等山区。目前，对该物种的种群调查主要集中在贵州、四川、山西、陕西、重庆、湖北等省自然保护区内。贵州省关于红腹锦鸡的研究则主要集中于贵州宽阔水国家级自然保护区，该保护区作为中国珍稀濒危雉类研究基地，雉类物种丰富，尤其以红腹锦鸡为主，但仅在1997—1998年对保护区红腹锦鸡分布及密度做过调查[2]，2012年对保护区三种雉科鸟类种群繁殖密度开展了研究[3]，近10年来，并未对区内红腹锦鸡做深入研究。

采用红外相机陷阱技术法(Camera Trapping)对红腹锦鸡进行种群和生境选择研究是较为科学有效的研究手段。为了解保护区红腹锦鸡的种群现状及发展趋势，本研究于2017—2019年利用红外相机陷阱技术对红腹锦鸡分布范围及生境选择情况进行调查监测，为保护区红腹锦鸡保护管理提供科学支撑，以期为保护区生态保护可持续发展奠定夯实基础。

1 研究区域概况

贵州宽阔水国家级自然保护区(以下简称“保护区”)位于贵州省遵义市绥阳县境内西北部，处于大娄山山脉向西南延伸地段，是乌江一级支流芙蓉江的主要发源地。地理坐标为(107°02′～107°13′E，28°08′～28°19′N)，海拔范围为650～1762 m，保护区总面积达26231 hm2，其功能区划为：核心区面积9085 hm2，缓冲区面积6186 hm2，实验区面积10960 hm2。保护区森林覆盖率85.42%。保护区主要保护对象为原生性亮叶水青冈林为主体的典型亚热带中山常绿落叶阔叶混交林、黑叶猴、红腹锦鸡种群及其自然生境以及大量野生珍稀动植物。保护区处于中亚热带湿润季风气候区，地势中部高，四周低，地形切割强烈，相对高差较大，具有低纬度山地季风湿润气候特点，年平均气温7.7～12.4 ℃，雾、露等水平降水量较多，年平均相对湿度超过80%。保护区为国际重要鸟区，鸟类资源构成中画眉科和雉科最具特色。雉科种类有6种，但其中灰胸竹鸡、白冠长尾雉和红腹锦鸡均为我国特有种，尤其是红腹锦鸡，因其种群分布广泛、密度大、遇见率高而成为保护区标志性鸟类[4]。

2 研究方法

本研究采取红外相机陷阱技术法对保护区全区红腹锦鸡进行调查，利用主成分分析法(Factor analysis)对其生境选择特征进行分析，并探讨其生境选择偏好[5](表1)。

表1 生境因子具体定义及调查方法Tab.1 Definition and investigation methods of habitat factors

2.1 红外相机系统抽样法

采用红外相机公里网格(KM Grid)系统抽样法，利用Arcgis10.3将保护区进行网格化(网格规格为1 km×1 km)，按每行网格交错间隔布设监测位点，隔行交叉间隔布设位点，共抽样142个监测位点。

2.2 红外相机野外布设方法

在抽样位点周围选取视野较开阔的生境进行红外相机(型号：珠海猎科Ltl 6210)布设，红外相机主要捆绑在树上，高度0.3～0.8 m，相机镜头尽量与地面保持相对平行，使其加大拍摄范围，为避免阳光直射导致较高频率的空照片拍摄，拍摄范围尽量选择在背阳面，野外安装时视具体情况而定。所有相机均设置密码，并设置统一参数：拍照模式、3张连拍、间隔时间为1 s、灵敏度为中等。

2.3 生境因子调查方法

以每个红外相机监测位点为中心，设置1个10 m×10 m样方，记录每个样方内生境因子包括地形地貌、林分因子、干扰因子等共12因子，具体定义及测量方法如表1。

3 数据处理

3.1 相对丰富度

动物活动频率越高，被拍摄的几率就越大，该频率说明动物的丰富度(Relative Abundance Index，RAI)与种群数量成正相关，因此，可采用动物的拍摄率表示其丰富度[6]。

拍摄率计算公式为：

拍摄率 =(该物种独立有效照片数/相机工作日)×100%

3.2 生境选择分析

利用SPSS17.0进行生境因子分析(Factor analysis)，采用主成分分析法，根据样本数据矩阵计算出样本相关矩阵，求出相关矩阵的特征根和特征向量，根据特征根和特征向量求出各主成分及贡献率。本研究采用指定特征值不小于1来决定提取因子数目的方法，通过主成分分析可以确定对保护区内红腹锦鸡生境利用起主要作用的环境因子。

将所调查的12个生境因子分为定性生境因子(坡位、功能区、基质类型、植被类型)和定量生境因子(海拔、坡度、乔木郁闭度、灌木盖度、距水源距离、距路距离、距居民距离、距农耕地距离)，利用卡方检验(Chi-Square Test)分析保护区内红腹锦鸡对不同定性生境因子类型的利用率差异，即生境选择差异；利用单样本K-S检验(Kolmogorov-Smirnov)定量生境因子数据是否符合正态分布，若不符合正态分布，则利用Kruskal-Wallis H非参数检验法，分析定量生境因子对红腹锦鸡生境选择的影响。

4 结果分析

4.1 红外相机监测结果

本研究共抽样142个位点，最终获得120台有效红外相机监测数据，其有效工作日共9428天，拍摄照片总计81036张，其中有效照片8380张(拍摄率88.88%)，有效照片中红腹锦鸡共180张，拍摄率高达1.91%，分布范围较广，几乎遍布整个保护区范围，主要分布于保护区的核心区。见图1。

图1 贵州宽阔水国家级自然保护区红腹锦鸡分布图Fig.1 Distribution of Chrysolophus pictus in Kuankuoshui National Nature Reserve

4.2 红腹锦鸡生境选择主成分分析

红腹锦鸡对120个位点中12个生境因子的利用情况存在一定差异，KMO和Bartlett检验结果显示：KMO统计量大于0.5，P值小于0.05，说明生境因子变量间的相关性较强，所有变量适合作因子分析(表2)。

表2 保护区红腹锦鸡生境因子KMO和Bartlett检验Tab.2 KMO and Bartlett test of habitat factors of Chrysolophus pictus in the nature reserve

对红腹锦鸡的监测位点中的12个生境变量进行主成分分析(表3)，根据数据矩阵计算出相关矩阵的特征根和特征向量，结果表明：特征值大于1的主成分因子有5个，其特征值的累计贡献率达到68.054%，可以较好地反映出红腹锦鸡生境特征，这5个成分包含所统计的12个因子变量的大部分信息，只选用前5个主成分进行分析，不考虑其余成分。

表3 红腹锦鸡生境选择特征向量的转置矩阵Tab.3 Tansposed matrix of habitat selection eigenvector of Chrysolophus pictus

由表3得出，红腹锦鸡生境因子载荷系数的转置矩阵结果显示，提取的5个主成分包含了所选12个因子中的7个因子。

第1主成分贡献率达到16.924%，其中载荷系数绝对值大于0.7的因子有距居民点距离和距农耕地距离，其载荷系数的绝对值分别为0.928和0.920，说明这两个因子具有较大的载荷信息量，因此，距居民点距离和距农耕地距离是影响红腹锦鸡生境选择第1主成分的主要因子。第2主成分贡献率达到14.523%，其中载荷系数绝对值大于0.7的仅有海拔因子，其载荷系数的绝对值为0.876，说明海拔因子具有较大的载荷信息量，因此，海拔是影响红腹锦鸡生境选择第2主成分的主要因子。第3主成分贡献率达到14.285%，其中载荷系数绝对值大于0.7的因子有坡位和灌木盖度，其载荷系数的绝对值分别为0.791和0.767，说明坡位和灌木盖度因子具有较大的载荷信息量，因此，这2个因子变量是影响红腹锦鸡生境选择第3主成分的主要因子。第4主成分贡献率达到11.688%，其中载荷系数绝对值大于0.7的仅有距水源距离因子，其载荷系数的绝对值为0.813，说明距水源距离因子具有较大的载荷信息量，因此，距水源距离是影响红腹锦鸡生境选择第4主成分的主要因子。第5主成分贡献率达10.614%，其中载荷系数绝对值大于0.7的仅有基质类型因子，其载荷系数的绝对值为0.807，说明基质类型因子具有较大的载荷信息量，因此，基质类型是影响红腹锦鸡生境选择第5主成分的主要因子。

4.3 红腹锦鸡生境选择差异性分析

4.3.1 定性生境因子选择分析

对定性生境因子中的坡位、功能区、基质类型、植被类型因子进行卡方检验，结果显示：1)坡位对红腹锦鸡(x2=19.633，df=2，P=0.000<0.001)有极显著影响，在对生境选择利用坡位的3个类别(上坡位、中坡位、下坡位)中，红腹锦鸡对中坡位的利用率较大(占比67.03%)，在下坡位的活动频率较低，仅占3.85%；2)功能区对红腹锦鸡(x2=5.673，df=2，P=0.059>0.05)无显著影响，在功能区上，红腹锦鸡在核心区分布最多(占比53.85%)，缓冲区最少(20.33%)，实验区为25.82%；3)基质类型因子对红腹锦鸡(x2=17.163，df=1，P=0.000<0.001)存在极显著影响，红腹锦鸡在土坡中被拍摄的照片比例都高，占78.02%，说明红腹锦鸡在生境选择中偏向于利用土坡生境；4)植被类型对红腹锦鸡(x2=14.163，df=4，P=0.007<0.01)有极显著影响，红腹锦鸡在生境选择中对阔叶林的利用率最高，占5种植被类型的30.97%，对竹林的利用率最低。

4.3.2 定量生境因子选择分析

对8个定量生境因子进行非参数检验(Kruskal-Wallis test)分析，结果表明：坡度、距居民点距离和距农耕地距离对红腹锦鸡生境选择有极显著影响(P<0.01)，距路距离和乔木郁闭度对红腹锦鸡生境选择有显著影响(P<0.05)，其余因子均无显著影响(P>0.05)(表4)。

表4 保护区红腹锦鸡生境选择中8个定量生境因子比较(均值±标准差)Tab.4 Comparison of 8 quantitative habitat factors in habitat selection of Chrysolophus pictus in the nature reserve(mean±SD)

5 讨论与建议

水源、食物、隐蔽物是决定雉科动物对某一生境选择利用程度最重要的关键因素，本研究中红腹锦鸡对生境选择利用程度有差异，这可能与其生存策略有关[7]。自然界中，雉科动物要利用或选择能满足个体自身生存所需求的场所作为生存环境，而它们对生境的选择取决于自身个体特征与各种环境因子之间的综合作用。坡位、土质、植被类型3个因子的选择均为雉类对食物、光照、温度、地形地貌、隐蔽场所等生境因子适应性的反映，这些因子在很大程度上满足了雉类生存的需求[8-10]。本研究与李宏群对重庆大木山自然保护区红腹锦鸡生境选择研究的结果有差别，李宏群等人的结果为红腹锦鸡主要选择下坡位，但与其植被类型选择结果相似[11]，与刘鹏等人对江西官山自然保护区4种雉类的生境选择差异得到的结果中，4种雉类在生境选择中对水源的要求有较大差异(x2=68.860，df=3，P<0.01)[12]，这与本结果相似。在整个保护区红腹锦鸡均有分布，且实验区物种可能分布数量更多，因此对保护区内实验区、缓冲区的保护应当与核心区同等重视[13]。

本次采用红外相机系统抽样间隔公里网格法对贵州宽阔水国家级自然保护区内红腹锦鸡生境选择进行分析，共获得120台相机的有效数据，监测时长约22个月，有效工作日共9428d，每台相机平均工作日为78.57d，共拍摄81036张照片，其中有效照片共8380张，红腹锦鸡共180张。(1)保护区内红腹锦鸡较丰富，分布范围较广，拍摄率高达1.91%。(2)距居民点距离和距农耕地距离是影响红腹锦鸡生境选择第1主成分的主要因子；海拔是影响红腹锦鸡生境选择第2主成分的主要因子；坡位和灌木盖度是影响红腹锦鸡生境选择第3主成分的主要因子；距水源距离是影响红腹锦鸡生境选择第4主成分的主要因子；基质类型是影响红腹锦鸡生境选择第5主成分的主要因子。(3)坡位(x2=19.633，df=2，P=0.000<0.001)和基质类型(x2=17.163，df=1，P=0.000<0.001)对红腹锦鸡有极显著影响；植被类型对红腹锦鸡(x2=14.163，df=4，P=0.007<0.01)有显著影响；功能区对红腹锦鸡(x2=5.673，df=2，P=0.059>0.05)无显著影响。(4)坡度、距居民点距离和距农耕地距离对红腹锦鸡生境选择有极显著影响(P<0.01)，距路距离和乔木郁闭度对红腹锦鸡生境选择有显著影响(P<0.05)，其余因子对红腹锦鸡均无显著影响(P>0.05)。

根据本次研究结果和保护区实际情况，建议从以下方面加强对红腹锦鸡的保护。结合自然保护区优化整合及保护区总规编制工作，合理调整保护区功能区，使红腹锦鸡得到更加严格的保护。加强社区共管，利用保护区科普设施及优越的自然条件对公众广泛开展生态保护教育，提高公众对红腹锦鸡保护重要性的认识，杜绝盗猎活动的出现。调整区内群众生产生活方式，积极探索发展林下产业及研学旅游等方式促进社区经济结构调整，提高区内居民收入，减少居民对森林资源的过度开发利用，从而保护红腹锦鸡的生存环境。