淳安县两栖和爬行动物资源调查与多样性分析

2023-10-27 11:07黄世国方卫军周卫青王义平鲁庆斌
浙江林业科技 2023年5期
关键词:样线爬行动物淳安县

黄世国,方卫军,周卫青,王义平,鲁庆斌

(1. 浙江省淳安县林业局,浙江 淳安 311700;2. 浙江农林大学 林业与生物技术学院、动物科技学院·动物医学院,浙江省畜禽绿色生态健康养殖应用技术研究重点实验室,动物健康互联网检测技术浙江省工程实验室,浙江 杭州 311300)

两栖动物和爬行动物是脊椎动物由水生向陆生演化过程中不可或缺的一环,是生态系统中的重要类群。因体型较小、种类较少、环境敏感性较大等特征,两栖动物和爬行动物在维持生态系统完整性和健康性等方面具有举足轻重的作用[1-3]。两栖爬行动物在全球范围内正在经历着种群快速下降和物种灭绝风险[4]。世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)最新公布,受威胁物种中,两栖动物占41%[5];我国两栖动物和爬行动物受威胁物种分别占43.1%和29.7%[6-7]。由此可见,两栖动物和爬行动物的处境非常严峻。

生物多样性是生态文明建设健康发展的物质标准,是实现人与动物和谐共生的基础。如何实现生物资源可持续利用,必须首先掌握本地区生物多样性的现状。2005 年12 月至2007 年11 月,浙江大学、浙江自然博物馆、浙江师范大学和杭州市森林资源保护管理总站等单位曾开展了杭州市陆生野生动物资源调查,记录到淳安县境内有两栖动物2 目7 科24 种、爬行动物3 目7 科27 种[8]。但经过十多年的气候和环境变化,生物资源也随之变动,为了厘清这些变化,本文在淳安县境内开展两栖爬行动物调查,分析其多样性特征,以期为生物资源可持续利用提供支撑。

1 自然概况

淳安县位于浙江省西部,东邻桐庐县、建德市,南连衢江区、常山县,西南与开化县接壤,西与安徽省休宁县、歙县为邻,北与临安区毗连,地理坐标为29°11′ ~ 30°02′ N、118°20′ ~ 119°20′ E。全境东西长为96.80 km,南北宽为94.40 km,县域面积为4 427 km2。淳安县地势四面多山,中间为丘陵,略呈盆地状。最高峰为千里岗山脉的主峰磨心尖,海拔为1 523 m。发源于皖赣边界怀玉山脉率山主峰六股尖的新安江,为钱塘江正源,自西北向东南横贯县境,境内全长达68 km。1959 年,新安江水库建成,海拔108 m 以下皆被淹没成为水域,干流及部分支流的下游与水库融为一体,成为著名的人工湖泊——千岛湖。淳安县地处中亚热带季风气候北缘,温暖湿润,雨量充沛,四季分明,光照充足,灾害性天气较多,光、温、水的地域差异明显,冬夏长,春秋短。全县年平均降水量为1 517 mm,平均雨日为155 d,平均日照时数为1 954 h。淳安县的主要林型为阔叶林与针叶林,全县林业用地面积达3 553.4 km2,森林面积为3 396.4 km2,森林覆盖率为76.82%。

2 研究方法

2.1 调查方法

按照《县域两栖类和爬行类多样性调查与评估技术规定》(原环境保护部2017 年第84 号公告)将淳安县全域分成若干个10 km×10 km 的网格,若网格内县域面积占该网格面积的25%以上,则该网格可视为工作网格,列入调查范围。依据区域全覆盖、重点突出、生境代表性、道路可达性等原则,共选取了51 个工作网格。考虑植被类型、湿地分布、湖滨灌草丛、水流方向、人类干扰等生境因子,结合文献记载、事先居民访谈等获取的两栖爬行动物分布情况,合理设置调查样线。样线长度视地形进行调整,生境复杂时设置多条短样线;样线宽度依视野范围而定。每条样线进行徒步调查,2 人一组,行进时注意观察搜寻各自周边5 ~ 10 m的范围,记录物种名称、数量、经纬度、生境、干扰因子等数据;重点调查溪流、湖库、池塘及林间小路,并特别留意两栖爬行动物易隐藏的小生境,如枯枝落叶堆、雨后小水潭、石洞等。两栖动物以夜行性为主,爬行动物昼行性和夜行性兼而有之。为力求覆盖各类群活动时间和生境,共设计了375 条样线,每条样线调查两次,每次调查分白天和夜间2 个时段调查(图1)。

图1 淳安县两栖和爬行动物多样性调查样线分布Fig. 1 Distribution of line transect for investigation of amphibians and reptiles in Chun’an county

两栖动物和爬行动物的具体调查时间为2022 年3—9月,主要使用样线法进行野外调查,辅以访谈调查法对该地区的爬行动物进行历史资料收集与整理。访谈调查时,事先设计调查表,对调查区域相关的单位、科研人员或当地居民的访谈,填写相关信息。收集县域内已有资料(发表和未发表的文献、馆藏标本等),结合访谈调查,以掌握爬行动物的物种组成及分布记录。此外,实地到农贸市场和野味餐馆进行调查,以掌握调查区域内两栖和爬行动物的物种组成及分布。

2.2 物种鉴定

依据《中国两栖动物及其分布彩色图鉴》(2012)[9]、《中国爬行动物图鉴》(2002)[10]等文献进行物种鉴定。物种红色名录等级依据《中国脊椎动物红色名录》(2016)[11],区系分析主要依据《中国动物地理》(2011)[12],物种保护等级依据《国家重点保护野生动物名录》(2021)。对野外难以识别或鉴定存疑物种,采集个体标本,用于实验室测定形态数据和分类鉴定。

2.3 分析方法

(1)优势度

采用Berger-Parker 优势度指数(Pi)进行计算[13]:

式中,Ni表示第i个物种的个体数;N表示总个体数,当Pi>10%时,为优势种。

(2)Shannon-Weiner 多样性指数(H′):

式中, Pi=Ni/N,Ni为第i个类群的个体数,N为所有类群的总个体数;s为类群数目。

两栖动物和爬行动物之间多样性指数差异明显的,采用率的差异性比较统计分析,显著性水平设为α=0.05。

3 研究结果

3.1 物种组成

淳安县两栖和爬行动物多样性调查共记录2 纲4 目24 科57 属69 种(表1)。其中,两栖动物美洲牛蛙Ranacatesbeiana、爬行动物红耳彩龟Trachemysscriptaelegans和拟鳄龟Chelydraserpentina为外来物种,实际记录本地两栖和爬行动物2 纲4 目23 科54 属66 种,下文的分析仅考虑本地物种。

表1 淳安县两栖和爬行动物调查物种名录Tab. 1 List of amphibian and reptiles in Chun′an county

记录本地两栖动物2 目9 科22 属28 种1 818 只,包含隐鳃鲵科1 属1 种、蝾螈科2 属2 种、角蟾科1 属1种、蟾蜍科1 属1 种、雨蛙科1 属1 种、蛙科8 属12 种、叉舌蛙科4 属5 种、树蛙科2 属2 种、姬蛙科1 属2 种,单型科(即仅含1 个属的科)4 个,单型属(即仅含1 个种的属)17 个。Berger-Parker 优势度指数计算发现,本地的优势种为蟾蜍科的中华蟾蜍,蛙科的天目臭蛙、黑斑侧褶蛙和武夷湍蛙,叉舌蛙科的泽陆蛙和棘胸蛙共6 种。

记录本地爬行动物2 目15 科35 属41 种3 120 只,包含鳖科1 属1 种、平胸龟科1 属1 种、龟科1 属2 种、壁虎科1 属2 种、石龙子科4 属4 种、蜥蜴科1 属1 种、闪皮蛇科1 属1 种、钝头蛇科1 属1 种、蝰科4 属4种、眼镜蛇科2 属2 种、游蛇科9 属13 种、水游蛇科5 属5 种、斜鳞蛇科1 属1 种、剑蛇科1 属1 种,单型科7 个,单型属29 个。Berger-Parker 优势度指数计算发现,本地的优势种为鳖科的中华鳖,壁虎科的铅山壁虎,石龙子科的蓝尾石龙子和铜蜓蜥,蜥蜴科的北草蜥,蝰科的福建竹叶青蛇,游蛇科的赤链蛇,斜鳞蛇科的纹尾斜鳞蛇共8 种。

根据《中国脊椎动物红色名录》[11],极危级物种有2 种,濒危级物种有8 种,易危级物种有7 种,近危级物种有5 种;中国特有种有21 种,占淳安县两栖爬行动物总种数的30.43%;国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物(即三有动物)有60 种,占淳安县两栖和爬行动物总种数的86.96%;国家二级重点保护物种有6 种,占淳安县两栖和爬行动物总种数的8.70%;浙江省重点保护物种有16 种,浙江省一般保护物种有41 种。因此,保护物种占淳安县两栖和爬行动物总种数的95.77%,表明淳安县两栖和爬行动物具有重要的保护价值。

3.2 区系与地理生态分析

按动物区系类型,淳安县区域内记录的两栖和爬行动物中,以东洋界物种为主,共有57 种,占淳安县两栖和爬行动物总种数的86.36%。其中,以华中华南区的物种最多,共有37 种,占两栖和爬行动物总种数的56.06%;两栖动物中,华中华南区物种有15 种,占淳安县两栖动物总种数的55.56%;爬行动物中,华中华南区物种有22 种,占淳安县爬行动物总种数的56.41%(图1)。

图1 淳安县记录的两栖和爬行动物的区系组成Fig. 1 Faunal component of amphibians and reptiles in Chun’an

按动物地理区划,淳安县区域内记录的两栖和爬行动物中,以南中国型物种为主,共有42 种,占淳安县两栖和爬行动物总种数的63.64%。其中,两栖动物中,南中国型物种有16 种,占淳安县两栖动物总种数的59.25%;爬行动物中,南中国型物种有26 种,占淳安县爬行动物总种数的66.67%(图2)。

图2 淳安县记录的两栖和爬行动物的地理区划组成Fig. 2 Faunal region of amphibians and reptiles in Chun’an

按生态类群,淳安县区域内记录的两栖动物物种中,以流水型物种为主,共有10 种,占淳安县两栖动物总种数的37.04%(图3)。其中,与水有关的生态类群(包括陆栖流水型、流水型、陆栖静水型和静水型)有26种,占比达96.30%。而淳安县区域内记录的爬行动物物种中,以陆栖型和陆栖树栖型物种为主,各有12 种,各占淳安县爬行动物总种数的30.77%(图4)。其中,完全脱离水的生态类群(包括树栖型、陆栖型、陆栖树栖型)有27 种,占比达69.23%。

图3 淳安县记录的两栖动物生态类群组成Fig. 3 Ecological groups of amphibian in Chun’an

图4 淳安县记录的爬行动物生态类群组成Fig. 4 Ecological groups of reptile recorded in Chun’an

3.3 多样性比较分析

比较淳安县记录的两栖动物和爬行动物的多样性,计算Shannon-Wiener 多样性指数发现,区系和地理区划的多样性指数,相差均不到0.15,故差异不明显;而生态类群的多样性指数爬行动物比两栖动物高近0.5,故差异明显(表2)。基于此,对二者进行各生态类群占比的差异性分析,为了便于分析,把两栖动物的流水型和静水型合并为水栖型,把爬行动物的树栖性、陆栖型和陆栖树栖性合并为陆栖型。结果发现,陆栖流水型、水栖型和陆栖型生态类群的两栖动物和爬行动物的个体数占比差异极显著(P<0.01),而陆栖静水型生态类群的两栖动物和爬行动物的个体数占比差异不显著(P>0.05)(表3)。也就是说,陆栖流水型和水栖型中,两栖动物的占比极显著的高于爬行动物;而陆栖型中,爬行动物的占比极显著的高于两栖动物。

表2 淳安县记录的两栖和爬行动物多样性指数比较Tab. 2 Comparison on diversity index of amphibians and reptile in Chun’an

表3 淳安县两栖和爬行动物各生态类群的个体数占比差异性Tab. 3 Individual ratio of each ecological group of amphibians and reptiles in Chun’an

4 结论与讨论

本次调查表明,淳安县共记录两栖动物2 目9 科22 属28 种、爬行动物2 目15 科35 属41 种。除外来种外,与2005—2007 年调查结果比较[14],两栖动物核减2 种,增加9 种;爬行动物核减5 种,增加17 种。未发现东方蝾螈Cynopsorientalis、花臭蛙Odorranaschmackeri、灰鼠蛇Ptyaskorros、双斑锦蛇Elaphebimaculata、草游蛇(现名草腹链蛇)Amphiesmastolatum、渔游蛇Xenochrophispiscator、赤链华游蛇Sinonatrixannularis。其原因在于上述7 种动物数量较少,2005—2007 年调查记录均为偶见或罕见,导致本次调查未能记录到。但本次记录的两栖和爬行动物物种数远多于前者,比2005—2007 年调查记录增加了19 种。其主要原因是我国两栖爬行动物和无脊椎动物分类与系统发生研究较为薄弱[15],一些新种和新记录被不断发现[16-18];此外,新的分类系统也增加了一些新种。这些更新种占了本次调查新增物种中的近半数,这也说明本次调查是十分必要的。同时也说明,随着生态环境的不断改善,淳安县两栖和爬行动物的物种数量正在不断地增加。

在动物区系成分上,淳安县具有明显的东洋界特征,与浙江省部分地区已开展的两栖动物调查结果相似[19-21]。淳安县记录有国家二级重点保护物种6 种,中国生物多样性红色名录近危以上物种22 种,浙江省重点保护物种16 种,体现了较为重要的保护价值。

利用Berger-Parker 优势度指数计算的本地两栖和爬行动物优势种共有14 种。分析发现,它们主要属于两大类型,一是经济价值低的小型动物;二是有人工养殖存在的物种,如棘胸蛙、中华鳖。究其原因,除了农业基本建设、交通设施建造、河道改造等人为因素影响外,淳安县还存在对体型较大、有食用价值或药用价值野生动物进行捕捉的现象,调查中在夜晚经常可以见到捕捉石蛙的村民,蛇类中体型较大的乌梢蛇、王锦蛇、黑眉锦蛇常被捕捉食用,而尖吻蝮、舟山眼镜蛇等常被捕捉泡药酒用。因此,淳安县两栖和爬行动物承受着较大的生态环境压力,应加强两栖和爬行动物的保护。

尽管淳安县记录的两栖动物和爬行动物在区系和地理区划上具有十分接近的Shannon-Wiener 多样性指数,但在生态类群上爬行动物的Shannon-Wiener 多样性指数明显高于两栖动物,与王刚等[22]的研究结果一致。分析发现,在水域环境中两栖动物比爬行动物具有更高的丰富度,而在复杂多变的陆地环境中爬行动物比两栖动物具有更高的丰富度。一方面淳安县境内湿地面积仅有493.03 km2,占总面积的11.14%;面积较大、植物种类丰富和生境类型多的陆地环境,包含的物种资源更多,能为爬行动物提供良好的生存环境[23]。另一方面,两栖动物为外温动物,对温湿度变化敏感,活动能力相对较弱,生命周期需要水环境才能完成循环[24-25]。因此,除了自身原因,淳安县两栖动物面临更大的挑战。基于此,淳安县加强两栖动物的保护显得更为迫切,建议优先开展湿地生态环境的治理与保护。

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