长青国家级自然保护区大中型兽类及雉类垂直分布特征

张希明，刘 伟，何佰锁

(陕西长青国家级自然保护区管理局，陕西 汉中 723000)

自然保护区兽类、雉类尤其是重点保护对象与珍稀动物的种群动态及其分布，是保护区制定管护措施和日常工作重点的依据。陕西长青国家级自然保护区位于秦岭中段南坡的洋县北部，是秦岭大熊猫的“天然庇护所”，绝大部分区域20世纪70-90年代都开展过森林采伐或抚育营林等经营性生产活动。1994年保护区成立后，以“永久性地保护和维持长青自然保护区的整体生物多样性，特别是维持能在特殊环境中生存的大熊猫种群，并恢复遭到破坏的生态系统”为总体目标，组织开展了大量保护行动，区域人为干扰活动得到有效控制，以大熊猫栖息地为代表的生态环境得到了较好的自然恢复。资源调查进一步确认保护区具有动植物资源区系成分丰富、种群数量较多，珍稀、特有种、濒危种比率较大等优势和特点[1]，具有较高的保护和研究价值。为更好地保护以大熊猫为代表的生物多样性，保护区先后利用样线法对辖区内主要大中型兽类和雉类生存状况进行调查与监测，收集大中型兽类和雉类的活动实体与痕迹信息，为制定日常保护策略提供了依据。自2008年开始，针对传统人工监测易受人为因素影响，监测时难于发现动物实体，一些有蹄类和雉类活动痕迹难于分辨到种，一些夜行性动物监测信息缺失[2]，以及所获监测数据难以完全反映大熊猫及其同域分布的大中型兽类、雉类种群状况等问题，我们利用被动式红外触发相机进行了大熊猫及其它大中型兽类、雉类种群动态长期定位监测，并对它们的不同海拔区域分布及相对丰度进行了研究，以期为保护区制定更科学、适宜的保护策略和同类研究提供参考和依据。

1 研究区域

本研究区域为陕西长青国家级自然保护区水洞沟——大坪一带，位于保护区核心区，也是秦岭大熊猫兴隆岭种群核心栖息地与野生大熊猫种群分布密度最高的区域之一，面积约87.5 km2。该区域的保护管理状况很大程度影响着整个秦岭野生大熊猫种群的生存和发展。另外该区域森林生态系统与环境具有典型性和代表性：一是植被垂直带谱完整，保护区所有的植被类型在该区域均有分布；二是海拔梯度较完整，该区域的海拔范围囊括了保护区的大部分地域；三是地形地貌完整[3]，岭脊与沟谷相间排列，同时镶嵌有平坦的夷平面、阶地及冲击地。

2 研究方法

2.1 野外数据采集

通过地理信息系统(GIS，Geographic Information System)将研究区域划分为500 m×500 m网格，以网格中心点为控制点，在每个网格内选择大中型兽类及雉类容易出现的动物通道、水源地、取食地等生境，布设一台被动式红外触发相机开展监测。为避免采样偏差，相邻安放的相机间直线距离不少于300 m。相机安放时记录放置时间，安放位点的地理位置、立地条件、周围生境等信息。每隔30 d更换一次存储卡，并对获取的监测影像进行辨识，记录拍摄物种的名称、性别、数量、拍摄日期与时间等。

2.2 数据整理与分析方法

本研究数据分析时段为2008年3月至2012年6月，此期共在野外实际布设相机监测位点517处，其中有效位点393处，相机累计有效工作日为14 431 d，其它124处位点因相机被动物或雨水损坏、丢失、故障等原因，未能获得有效数据。以相机工作日作为有效工作时长单位，若单台相机持续工作满24 h则被记为1个相机工作日[3]。

由于被相机拍摄到的大部分动物照片不能进行个体识别，为反映不同海拔区域大中型兽类及雉类分布情况，将研究区域按照300 m海拔梯度进行区分，并应用相对丰度指数(RAI，Relative Abundance Index)评估物种丰富度。

相对丰度指数是指每1 000个相机工作日拍摄到的某物种次数。对于一台相机，如果在一天24 h内，拍到多张同一物种单个个体(相同性别或不能鉴定性别)，则所有照片仅算作一次拍摄；同一照片中出现n个个体，则算作n次拍摄；如果在1 d内先后拍到同一物种不同性别的2个个体，就算作2次拍摄，即：某一物种相对丰度指数RAI=拍摄次数×1 000/总有效相机工作日。某种动物RAI数值越高，则表明其种群数量越大。

为评估某种动物对不同区域的选择倾向，可以用该种动物某一区域的活动频率即物种拍摄率来反映，物种拍摄率为某观察位点拍摄到的物种数与该位点相机有效工作日的比值。

3 研究结果

3.1 区域大中型兽类及雉类

393处有效相机监测位点，在研究期内共获得33 841张照片，其中野生动物照片8 442张，经鉴别发现该区域分布有大中型兽类16种、大中型雉类4种，其中国家一级重点保护动物5种，国家二级重点保护动物10种(表1)。

表1 长青自然保护区大中型兽类及雉类

3.2 大中型兽类及雉类垂直分布特征与多度

基于红外相机拍摄率计算得到的相对多度指数RAI与动物种群数量之间存在正相关的函数关系[4]。从计算的不同海拔大中型兽类及雉类相对多度指数结果(表2)可看出，研究区内食肉目动物中大熊猫是优势物种(平均RAI=10.03)、其次是黑熊(平均RAI=3.61)和花面狸(平均RAI=2.80)，豹是种群数量最少的物种(平均RAI=0.08)；偶蹄目动物中羚牛是优势物种(平均RAI=155.68)，其次是中华斑羚(平均RAI=30.24)和野猪(平均RAI=25.56)，林麝是种群数量最少的物种(平均RAI=0.54)；鸡形目动物中红腹角雉是优势物种(平均RAI=3.45)，其次是红腹锦鸡(平均RAI=2.65)和血雉(平均RAI=1.82)，勺鸡是种群数量最少的物种(平均RAI=0.16)。

表2 不同海拔区域食肉目动物相对丰度指数RAI

在大中型兽类中，大熊猫、黑熊、豹猫、羚牛、中华鬣羚、中华斑羚、野猪等在各个海拔区间均有分布，其中羚牛、中华斑羚活动更偏向于海拔1 800 m以上区域，林麝只分布于海拔1 800～2 400 m区域，毛冠鹿和小麂仅在海拔2 700 m以下尤其是小麂更偏向于在海拔2 100 m以下区域活动，花面狸也更偏向于在海拔2 100 m以下区域活动。

雉类中，红腹锦鸡仅在海拔2 700 m以下有分布，且偏向于在海拔2 100 m以下活动；红腹角雉主要分布于海拔1 500～2 400 m范围，且偏向于在海拔1 800～2 100 m区间；勺鸡仅分布于海拔1 500～2 100 m范围；血雉则仅分布在海拔1 800 m以上区域，且偏向于在海拔2 700 m以上范围活动。

表3 不同海拔区域偶蹄目动物相对多度指数RAI

表4 不同海拔区域鸡形目动物相对多度指数RAI

另外，利用Spss软件对100个有效相机工作日内总的物种拍摄率与该位点所处的海拔高度相关性分析结果为，物种拍摄率与海拔存在显著相关关系(P=0.032<0.05)，海拔1 500～2 500 m内分布的监测位点，大中型兽类及雉类的拍摄率更高，说明该区域大中型兽类及雉类的物种相对多度更大。这些区域的保护，对整个研究区内大中型兽类及雉类物种的保护更为重要。

图1 100个有效工作日拍摄率随海拔变化散点图

4 结论与讨论

本研究结果为，陕西长青国家级自然保护区常见的大中型兽类有16种、大中型雉类4种，其中国家一级、二级重点保护动物分别为5种和10种；优势物种食肉目是大熊猫、黑熊，偶蹄目是羚牛、中华斑羚、野猪，鸡形目是红腹角雉；海拔1 500～2 500 m范围内，大中型兽类及雉类的物种相对多度更大，在整个保护区大中型兽类及雉类保护中更为重要。

陕西长青国家级自然保护区羚牛广泛分布，种群数量较大，今后保护中应增强关注度。羚牛是本区域体型最大的兽类，目前少有天敌，若种群数量增长过快、种群数量过大可能会给栖息地造成压力，甚至导致环境退化；另外，若种群过大，因种群交流和环境压力，个体间疾病传染几率可能会增大，应加强监控，避免出现重大疫情、危及整个种群。豹猫、青鼬、金猫等威胁大熊猫生存的食肉类动物，种群数量也较高，保护或科研中应进强化监测其种群动态变化，评估对大熊猫生存的影响。保护区内林麝种群相对多度较低，今后应开展专项监测、研究，更准确掌握种群状况，进而采取适宜措施，避免在保护区内消失。

本研究采用的红外触发相机陷阱技术，因操作方便、获得数据量大、数据更客观准确、可对一些动物种群参数进行定量评估等优势，近年来得到广泛应用[5]，对准确掌握大中型兽类及雉类种群状况，制定科学、合理、经济的保护策略具有重要意义。但具体应用中以下三个问题需要注意：一是对非地栖型动物和种群数量较少的动物，采用该技术获取的数据不足以完全准确地反映种群状况。如本研究也获得了一些川金丝猴监测数据，但由于相机安放高度原因，所获数据不够全面、系统，不能对川金丝猴分布特征进行准确评价；对实际种群数量较少的豹，由于所获的监测数据十分有限，也不足以支撑对其进行准确分析。二是利用红外触发相机获取数据的工作时间需要足够长，利用本研究数据，拍摄到的物种数与相机工作日之间关系分析结果为，需要利用10台被动式红外触发相机连续开展8个月的监测，才能够完全记录到该区域内大部分大中型兽类和雉类信息，要想获取足够完整、准确的数据，无疑需要花费更长的时间。三是由于红外触发相机监测物种的拍摄率受相机安放位置、监测时长等诸多因素影响，未被记录到的物种并不表明其没有分布。