基于红外相机的重庆金佛山国家级自然保护区鸟兽多样性初报

王珮瑾，黄凯，方浩存，袁旭东，李佳琦，万雅琼，夏万才，周洪艳，费汉榄，黎大勇*

(1.西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室，四川南充637009；2.西华师范大学珍稀动植物研究所，四川南充637009；3.重庆金佛山国家级自然保护区，重庆408400；4.生态环境部南京环境科学研究所，南京210042)

野生动物在生态系统中扮演着举足轻重的角色，是生物多样性保护和管理的重要指标之一(Morrison.，2007；Liu.，2013；肖治术等，2017)。野生动物资源调查既是自然保护区正常开展监测、保护和管理等工作的基础(张德丞等，2020)，也是生物多样性保护的关键(吕一河等，2001；肖治术等，2014；Burton.，2015)。野生动物传统资源调查方法主要有样线法、足迹鉴别法以及粪堆计数法等(Bennett.，1940；冯利民等，2013)，但存在一些物种难以被发现、对动物的栖息地干扰较大、受环境限制、记录的数据较主观等问题(Li.，2010；武鹏峰等，2012)。近年来，红外相机技术发展逐渐成熟(Rowcliffe & Carbone，2008；马堆芳等，2021)，受地形、气候影响小，对野生动物干扰小(Olson.，2012；蔡琼等，2016；王董等，2016)，即使相对隐秘的动物也可被捕捉到影像，监测数据相对准确(Karanth & Nichols，1998；O’Brien.，2003；Solberg.，2006；肖治术等，2017)。因此，红外相机野外监测技术逐渐被认可，也被广泛投入到野外兽类及鸟类调查、监测和保护管理工作中(O’Connell.，2011；Burton.，2015)，成为野生动物调查的重要手段(房以好等，2018)。

重庆金佛山国家级自然保护区生物多样性丰富(张军等，2016)，区内兽类8目24科69种(刘正宇，2010)，鸟类 10目33科115种(曹长雷等，2009；赵贵军等，2020)。保护区的以往野生动物资源调查主要采取样线法、访谈法及文献查阅法，得到的鸟兽资源数据相对陈旧且缺乏直接依据(Solberg.，2006)。随着近年来保护区的旅游开发，频繁的人类活动对野生动物的栖息地造成了极大影响(王静等，2020)。因此，有必要对保护区内野生动物的现状进行科学系统的调查。2016年12月—2017年12月，利用公里网格法在保护区内及周边布设60台红外相机对兽类及地栖鸟类多样性进行监测，以期进一步了解掌握保护区兽类和鸟类的种类、相对多度、分布等情况，为保护区的保护管理工作提供更丰富的基础资料和方向。

1 研究方法

1.1 研究地概况

重庆金佛山国家级自然保护区东邻武隆，西接万盛，北靠南川，总面积4 185 km，位于长江南边，乌江西部，坐落于大娄山脉东北方碧峭奇峰，其中包括柏枝山、箐坝山、金佛山(戴亚南，2002)，同时拥有四川盆地与云贵高原的特点，为典型的石灰岩喀斯特地貌(彭建军等，1996；韩宗先，2010)。由于特殊的地形特征，保护区内构成低山峡谷及中山台地两大地貌类型：金佛山山势起伏大，多常流瀑布，为野生动植物创造了有利的生长环境，鸟兽资源丰富(彭建军等，1996；赵贵军等，2020)。保护区属亚热带湿润季风气候，全年温和多雨，冬季微寒、夏季温暖，年均气温8.3 ℃，相对湿度90%(韩宗先等，2010)。

保护区成立于1979年，1997年更名为重庆市金佛山自然保护区，2000年4月升级为国家级自然保护区(宋志强，2000)。保护区内生物多样性是重庆市内较丰富的地区。根据文献记录，保护区分布有国家一级、二级重点保护野生动物84种(韩宗先等，2010；张军等，2016)。

1.2 相机布设方案

2016年12月，在保护区的核心区、实验区、缓冲区以及保护区周边根据不同海拔、植被类型确定人为干扰小，适合野生动物觅食、活动和栖息的 3个样地，面积约为20 km。按照公里网格法(Li.，2010；李佳琦等，2018)在样地内布设红外相机位点，每个样地设置 20个 1 km×1 km的网格，在每个网格内选取合适位置布设1台红外相机，共布设60台红外相机(图1)。布设的红外相机尽量保持连续且相邻 2台相机之间至少间隔500 m(彭建军等，1996；方浩存，2019)。红外相机布设应充分考虑动物的活动痕迹和距地面高度，统一设为照片模式、3张连拍、时间为24 h制，记录每个相机位点的经纬度、海拔和其他生境信息(肖治术等，2017)。

图1 重庆金佛山国家级自然保护区红外相机位点

1.3 数据分析

2016年12月—2017年12月，每2个月对相机进行检查、更换电池及储存卡，并收集数据。每次收集的原始数据按照相机位点进行备份储存。

通过BioPhoto分析照片的相关数据并鉴定物种。兽类鉴定及分类主要参考《中国兽类野外手册》(Smith，解焱，2009)和《中国哺乳动物多样性(第2版)》(蒋志刚等，2017)，鸟类物种鉴定与分类主要参考《中国鸟类野外手册》(约翰·马敬能等，2000)和《中国鸟类分类与分布名录(第三版)》(郑光美，2017)。物种的濒危等级主要参照世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录(http://www.incnredlist.org/)和《中国脊椎动物红色名录》(蒋志刚等，2016)。

对鉴定完成的表格进行审核后导入Excel进行分析处理(O’Brien.，2003)。

统计各物种30 min内在同一相机位点出现所拍摄到的独立有效照片(O’Brien.，2003)。网格率主要用于初步估计各物种的活动范围，即某一物种被拍摄到的红外相机数占全部红外相机的百分比(李佳琦等，2018)。物种相对多度指数(relative abundance index，RAI)指在保护区每 100个相机工作日所获取某一物种在所有相机工作日的独立有效照片数(O’Brien.，2003)：RAI=/×100，式中，表示动物的独立有效照片数，代表总相机工作日(O’Connell.，2011)。计算物种月相对多度指数(monthly relative abundance index，MRAI)获得保护区内RAI较高的物种；根据这些指数分析出现频率较高的物种的年活动规律(杨婵等，2020)：MRAI=/×100，式中，代表第月(=1，…，12)动物出现的独立有效照片数，代表第月总相机工作日(贾晓东等，2014；于桂清等，2018)。

2 研究结果

2.1 监测情况

本次监测过程中，红外相机累计工作11 892日，共获得全部有效照片15 079张。共监测到兽类4目10科15种(表1)，鸟类4目8科19种(表1)。

表1 红外相机监测重庆金佛山国家级自然保护区鸟兽名录

监测过程中,仅有1台红外相机位点拍摄到黑叶猴，2台拍摄到林麝，1台拍摄到斑林狸。

拍摄率较高的兽类分别是小麂和猕猴，鸟类则是红腹角雉和红腹锦鸡，分别呈现出不同的峰谷形态。兽类中小麂的RAI最高，其次是猕猴；鸟类中红腹角雉RAI最高，其次是红腹锦鸡，故对这4种物种进行分析。

小麂的RAI峰值出现在5月和7月，7月达到了全年活动的峰值，之后呈下降趋势，即小麂在春夏季的活动强度明显高于秋冬季。主要有两大原因：1)春夏季雨水充足，植物资源丰富，而秋冬季干燥缺水，食物匮乏；2)春夏季迁徙至高海拔地区，人为干扰较小；而秋冬季活动在低海拔地区，当地挖药、放牧等干扰活动影响活动强度(杨婵等，2020)。

猕猴在4—7月的RAI差异小，但在 11月出现峰值，推测与其生活习性相关，猕猴喜食树叶及果实，尤其是果实(丁振芳等，2020)，故秋季活动强度最大，冬季食物逐渐减少后，活动强度逐渐降低。

红腹角雉的RAI在4月出现峰值，红腹锦鸡出现在5月，因4—6月红腹角雉及红腹锦鸡均进入求偶繁殖期(张波等，2020)。

虽然这几个物种RAI的峰谷形态不尽相同，但总体上均为春夏季较高。可见，保护区内野生动物活动的RAI随季节发生相应变化，且与其生活习性密切相关。

2.2 物种组成

本次红外相机监测共拍摄到15种兽类，其中食肉目Carnivora 6种、灵长目Primates 2种、偶蹄目Artiodactyla 4种、啮齿目Rodentia 3种；鸟类共监测到19种，其中鸡形目Galliformes 3种、鸽形目Columbiformes 2种、啄木鸟目Piciformes 1种、雀形目Passeriformes 13种。

国家一级重点保护野生动物2种：黑叶猴、林麝，国家二级重点保护野生动物13种：兽类为斑林狸、豹猫、黄喉貂、毛冠鹿、猕猴；鸟类为红腹锦鸡、红腹角雉、红翅绿鸠、画眉、红尾噪鹛、眼纹噪鹛、棕噪鹛、红嘴相思鸟，占物种总数的44.1%；被红色名录评估为极危(CR)的1种，濒危(EN)的1种，易危(VU)的4种，近危(NT)的8种，占41.2%(表1)。

3 讨论

本次研究通过红外相机对重庆金佛山国家级自然保护区鸟兽多样性进行调查和分析，获得了保护区内鸟兽分布情况。本次监测到物种(除去不能识别的)34种，与以往研究(韩宗先等，2010；张军等，2016)相比，种类偏少；34种鸟兽中中国特有种4种，国家一级重点保护野生动物2种，国家二级重点保护野生动物13种。极危(CR)、濒危(EN)、易危(VU)、近危(NT)共14种。保护区内物种较丰富，红外相机监测结果具有代表性，可作为保护区基础资料。

图2 重庆金佛山国家级自然保护区几种主要鸟兽的年活动规律

保护区内兽类的区系主要为东洋界、古北界及广布种(韩宗先等，2010；张军等，2016)。本次监测到了东洋界及古北界物种，东洋界物种占绝对优势，这与以往的研究结果基本一致。

黑叶猴主要分布于保护区东北侧的峡谷地带(黄飘逸等，2018)，监测过程中，仅有1台位于保护区东北侧的红外相机拍摄到了黑叶猴。有2台拍摄到林麝，1台拍摄到斑林狸，这可能与红外相机布设数量较少有关。

偶蹄类如林麝(彭杰等，2018；王霞等，2020)、灵长类如黑叶猴等的分布区域不同，保护区管理部门可以针对珍稀野生动物不同的分布区域，进行重点保护管理，使保护成效达到最好(马堆芳等，2021)。另外，由于近几年人为干扰严重，旅游业的发展等造成栖息地破碎化，保护区可以修建生物廊道，将破碎的栖息地连接起来，将保护范围扩大到保护区周边地区，为野生动物的扩散和繁衍提供足够的空间(王静等，2020)。

研究期间获取的红外相机数据较多，但拍摄到的国家重点保护野生动物相对偏少，主要可能受保护区地形复杂、海拔落差较大、布设相机数量较少、布设范围较小等的影响(Zhang.，2018)。即使红外相机技术有诸多优点(李晟等，2014)，但不足之处也显而易见(Karanth & Nichols，1998),最大的便是很难获得小型兽类的清晰照片(马堆芳等，2021)，如部分啮齿类体型较小，并且只在夜间行动，动作迅速，导致红外相机无法有效聚焦，往往得到比较模糊的照片，难以识别鉴定；红外相机多布设在离地面0.5 m左右的树干上，而翼手目Chiroptera往往采用飞行运动，难以捕捉；大多数树栖鸟类也难以捕捉，红外相机拍摄局限于地栖鸟类以及活动于地面的树栖鸟类(李晟等，2016；薛茂盛等，2016)。以往资料记录的大中型兽类，如豹、黑熊等在本次监测中均未捕捉到影像。这可能与保护区周边经济发展，人为干扰因素越来越突出，基础设施建设等导致野生动物栖息地破碎化有关(刘正宇，2010；王静等，2020)；此外，红外相机仅布设在保护区中部及东北部，具有明显局限性。后期的监测应适当扩大调查面积，向西南方向延伸，并且需要调整位置不佳、拍摄动物数量少、类型单一的相机位点；同时，加强当地居民及游客的野生动物保护意识，限制日游客量以及旅游范围，将范围严格控制在保护区实验区的固定地区，其他区域严禁进入。

总体而言，本次监测主要针对保护区的鸟兽分布位点、物种组成、RAI及出现频率较高的4种物种活动节律等进行分析，对保护区内鸟兽多样性有了初步了解，比较真实地反映了保护区野生动物的基本情况。此次红外相机调查监测不仅为保护区的生物多样性提供了比较全面的野生动物基础资料，也为保护区内的野生动物保护，特别是国家重点保护动物的种群分布、栖息地状况、行为模式及科学管理提供重要依据，为后续开展更深层次的科学研究奠定基础，为制定全市以及全国的生物多样性保护的相关管理措施和政策提供技术支撑。

感谢重庆金佛山国家级自然保护区管理局对野外监测工作的大力支持。