318国道对格西沟自然保护区道路两侧非飞行小型兽类分布的影响

王旭明, 范荣辉, 普错汪甲, 任小琴, 刘莹洵, 青娇, 王新*

1. 四川省林业科学研究院，四川 成都 610081；

2. 四川师范大学生命科学学院，四川 成都 610101；

3. 四川格西沟自然保护区管理局，四川 雅江 627450

道路交通是社会经济发展和人类流动的基础设施和保障，但其大规模的修建已经成为威胁野生动物生存安全及扩散的重要因素[1]。道路对野生动物的影响，主要体现在其建设直接占用了大面积的野生动物生境，且形成屏障，阻碍动物迁徙和种群交流，导致野生动物生境片断化[2]；道路使用中存在压死或者撞死野生动物的普遍现象，且可能为外来物种的进入提供便利[3,4]；道路和交通产生的物理、化学污染还能改变道路周边生境的物理、化学条件[5]。这些因素最终会导致道路周边生境中动物组成产生一定的变化[6]。Jaerhim等[7]研究了道路对野猪、獐、狍、黄鼬、貉等大中型兽类分布的影响，结果显示离公路越近，出现的物种数和痕迹数越少，50～100 m范围内与小于50 m范围内有显著差异。戴强等[8]研究了若尔盖公路对鸟类和鼢鼠土堆的影响，结果显示正常使用公路情况下，鼢鼠土堆在100 m除达到最高；鸟类多样性在距离公路400 m处达到最高；刘少英等[9]研究了道路对九寨沟自然保护区小型兽类的影响，发现影响距离至少是20 m。

公路对区域生物多样性的影响程度受很多因素影响，不同的物种影响距离不一样、不同车流量影响距离不一样、公路的管理水平和修建时间长短的影响也有较大差别。318国道横穿格西沟国家级自然保护区，对保护区的内的生物多样性及其分布是否有影响？影响程度、范围多大？目前不清楚。2020年8月中下旬，调查了格西沟自然保护区内“318国道”两侧不同距离、不同海拔的小型兽类情况，旨在揭示“318国道”对两侧小型兽类种类及分布的影响，为格西沟自然保护区的生物多样性保护提供依据。

1 研究区域概况

格西沟国家级自然保护区地处雅江县西北河口镇境内，“318国道”经过区域从2 600 m至4 200 m（目前在4 000 m有隧道通过），跨度1 600 m。生境类型包括针阔叶混交林、针叶林、硬叶常绿阔叶林、高山灌丛和高山草甸。

2 研究方法

2.1 野外调查方法

从318国道进入保护区的2 600 m处开始到4 200 m，每上升200 m设置1个调查区域，以公路为中心，两边距公路垂直距离0～100 m、100～200 m和200～300 m分别设置3个调查样方，每个调查样方内放置100大号铁质夹，设置10个陷阱（埋桶或放置鼠笼）。共下夹5 400夹次，设置540个陷阱（见图1）。

2.2 分类鉴定方法

形态鉴定主要参考《中国兽类野外手册》[10]，同时参考其他专著，如《四川兽类原色图鉴》[11]等。

图 1 格西沟自然保护区318国道两侧非飞行小型兽类调查样方设置示意图Fig. 1 Schematic diagram of non-volant small mammals survey quadrat on both sides of National Highway 318 in Gexigou Nature Reserve

2.3 生物多样性计算方法

参照《基础生态学(第2版)》[12]。不同群落内的物种组成按照鉴定结果统计，按照海拔和离公路的距离的不同，进行玛格列夫指数(Margalef index)，辛普森指数(Simpson index)，香农指数(Shannon index)和均匀度指数(Pielou index)的计算，公式如下：

式中，D为玛格列夫指数，S为总物种数，N为群落中所有物种总个体数；

式中，D为辛普森指数，S为物种数，Pi为种i的个体在全部个体中的比例；

式中，H为香农指数，E为均匀度指数，S为物种数，Pi为种i的个体在全部个体中的比例。

3 研究结果

3.1 研究区非飞行小型兽类种类与捕获数量

调查结果显示，格西沟自然保护区“318国道”两侧300 m范围内有非飞行小型兽类18种（见表1），分属3个目，5个科。《格西沟自然保护区综合科学考察报告》（下面简称“考察报告”）中列出了保护区非飞行小型兽类25种。调查在“318国道”两侧300m范围内没有捕获《考察报告》中记录的非飞行小型兽类包括：纹背鼩鼱(Sorex cylindricauda)、蹼足鼩(Nectogale elegans)、喜马拉雅水麝鼩(Chimarrogale himalayica)、喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)、隐纹花鼠(Tamiops swinhoei)、沟牙鼯鼠 (Aёrete melanopterus)、红 白 鼯 鼠 (Petaurista alborufus)、四川林跳鼠(Eozapus setchuanus)、龙姬鼠 (Apodemus draco)、安氏白腹鼠 (Niviventerandersoni)、高原鼢鼠(Eospalax baileyi)、中国豪猪(Hystrix hodgsoni)、高原兔(Lepus oiostolus) 11种；捕获和原来记录相同的有云南鼩鼱、珀氏长吻松鼠、大林姬鼠、大耳姬鼠、社鼠、川西白腹鼠、褐家鼠、黄胸鼠、高原松田鼠、间颅鼠兔、川西鼠兔和藏鼠兔12种；捕获原《考察报告》没有记录的物种有：黑齿鼩鼱、斯氏缺齿鼩、川西缺齿鼩、灰麝鼩、针毛鼠和黄胸鼠6种。

表 1 研究区内非飞行小型兽类种类与捕获数量Tab. 1 Species and quantity of non-volant small mammals in the study area

3.2 不同距离段非飞行小型兽类的种数与密度

调查捕获标本308号，捕获率5.19%。从表2可知：不论是捕获物种数还是捕获个体数均为100～200 m段最多，捕获率最高；0～100 m段捕获个体数最少，捕获率最低；200～300 m段捕获物种数最少。

表 2 不同距离段非飞行小型兽类的捕获情况Tab. 2 Capture of non-volant small mammals at different distances

3.3 不同距离段的非飞行小型兽类多样性指数

从表3可知：所计算的玛格列夫指数、辛普森指数、香农指数、均匀度指数4个指数中，200～300 m段均为最低，这表明距“318国道”200～300 m生物多样性最低；100～200 m段的玛格列夫指数、香农指数、均匀度指数均为最高，这表明距“318国道”100～200 m生物多样性最高。

表 3 不同距离段非飞行小型兽类的多样性指数Tab. 3 Diversity index calculation of non-volant small mammals at different distances

4 讨论

调查采集到6种以前在《考察报告》中没有记录的物种，在如此小的范围内能发现这么多以前没有记录的物种，表明格西沟自然保护区的小型兽类丰富度很高，可能还有很多物种没有被发现，值得深入进一步调查研究。

通过对“318国道”不同距离段非飞行小型兽类种数与密度分析得知，离“318国道”100～200 m段捕获物种数最多，0～100 m段次之，200～300 m段最少。单从多样性指数看，“318国道”对格西沟自然保护区的影响不大。这可能和国道线建成时间很长，以及保护区的保护有关。从物种组成看，离“318国道”越远，黄胸鼠、大足鼠和褐家鼠种群数量越低，这3种鼠类均是聚落生态系统成员、和人类伴生的物种，在纯自然生态系统中没有分布。200～300 m段还采集到1只褐家鼠，表明人居对生态系统的影响为300 m左右。

道路作为一种线形结构工程，会在一定程度上阻碍小型兽类在道路间的活动，且车辆的通行会强化这种作用，但这类线性结构工程并不能完全阻止其通过[13]。研究对道路两侧采集的物种进行统计，发现两侧物种组成差异不大，这表明小型兽类在该区域的活动并未受“318国道”的影响。研究还发现，在一些海拔段靠近公路的地方，物种的数量和多样性都有一定的增加。现场调查发现，在公路两侧人为抛弃的食物、垃圾，以及一些废弃的房屋，为小型兽类的生存提供了一定的食物供给及避难所，这也为小型兽类的生存提供了条件。但这种影响可能是负面的，应加强宣传引导和管理，让保护区成为更自然和清洁的生态系统。