華國(guó)棟,葉冬梅,王家彬,黃志文,袁倩敏,柯培峰,胡慧建,周智鑫
1.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,廣東廣州 510520;
2.中山市國(guó)有森林資源保護(hù)中心,廣東中山 528436;
3.廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所,廣東省動(dòng)物保護(hù)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省野生動(dòng)物保護(hù)與利用公共實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510260
生物多樣性編目是開(kāi)展動(dòng)物調(diào)查監(jiān)測(cè)和研究的重要信息,是生物多樣性的保護(hù)和評(píng)估的基礎(chǔ)[1]。近些年來(lái),運(yùn)用紅外相機(jī)開(kāi)展生物多樣性編目調(diào)查,特別是針對(duì)獸類(lèi)和地棲鳥(niǎo)類(lèi)物種的調(diào)查日趨成熟[2]。以公里網(wǎng)格為基礎(chǔ)開(kāi)展紅外相機(jī)調(diào)查,結(jié)合傳統(tǒng)的樣線法等調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù),能夠更好的反映目標(biāo)區(qū)域的物種,特別是獸類(lèi)物種的本底資源信息,準(zhǔn)確掌握其生物多樣性編目數(shù)據(jù)[3],并能為自然保護(hù)地的生物多樣性監(jiān)測(cè)與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)提供參考[2]。
該研究以廣東中山香山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)保護(hù)區(qū))為目標(biāo)區(qū)域,基于動(dòng)物監(jiān)測(cè)公里網(wǎng)格,綜合采用紅外相機(jī)、樣線法等動(dòng)物調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù),對(duì)保護(hù)區(qū)陸生脊椎動(dòng)物開(kāi)展編目調(diào)查。該保護(hù)區(qū)始建于2003 年,前身為中山市長(zhǎng)江庫(kù)區(qū)水源林市級(jí)自然保護(hù)區(qū)。在2020 年升級(jí)為省級(jí)自然保護(hù)區(qū),同時(shí)更名為“廣東中山香山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)”。保護(hù)區(qū)地處五桂山主峰區(qū)域,22°23′5″N~22°30′12″N,113°24′49″E~113°29′19″E,總面積50.18km2。其地帶性植被——南亞熱帶常綠闊葉林是珠三角地區(qū)同類(lèi)型自然生態(tài)系統(tǒng)的典型代表。該保護(hù)區(qū)成立后注重植被及水源的保護(hù),但因?yàn)槿狈?dòng)物方面的專(zhuān)業(yè)人才,對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)野生動(dòng)物資源的情況掌握較少。2015 年開(kāi)展了陸生野生動(dòng)物資源的初步調(diào)查。2018 年1 月至2020 年10 月,于保護(hù)區(qū)內(nèi)開(kāi)展了系統(tǒng)性的動(dòng)物物種編目調(diào)查,其結(jié)果可為保護(hù)區(qū)乃至中山市的野生動(dòng)物保護(hù)管理提供重要的本底資料和科學(xué)依據(jù)。
于GIS 系統(tǒng)中使用2km×2km 的網(wǎng)格覆蓋整個(gè)保護(hù)區(qū),選取保護(hù)區(qū)面積占比超過(guò)50%的網(wǎng)格作為監(jiān)測(cè)樣區(qū),計(jì)16 個(gè)監(jiān)測(cè)樣區(qū)(圖1)。
圖1 廣東中山香山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè)網(wǎng)格、監(jiān)測(cè)樣線及紅外相機(jī)位置Fig.1 The Map of Monitoring Grids,Line Transects and Camera Traps in Zhongshan Xiangshan Nature Reserve,Guangdong Province
每個(gè)監(jiān)測(cè)樣區(qū)設(shè)置1 條監(jiān)測(cè)樣線和1 臺(tái)紅外相機(jī),樣線平均長(zhǎng)度2km。
樣線調(diào)查針對(duì)兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)開(kāi)展。調(diào)查中沿預(yù)設(shè)樣線以2km/h~3km/h 的速度行進(jìn),記錄樣帶內(nèi)的動(dòng)物物種、數(shù)量及GPS 位點(diǎn)等信息。兩棲類(lèi)和爬行類(lèi)樣線寬度為30m,鳥(niǎo)類(lèi)樣帶寬度為60m。鳥(niǎo)類(lèi)調(diào)查時(shí)段為日出后3h 和日落前3h。兩棲類(lèi)和爬行類(lèi)調(diào)查時(shí)段為上午8:00~11:00,下午15:00~18:00,晚上20:00~23:00。
使用紅外相機(jī)開(kāi)展獸類(lèi)調(diào)查,同時(shí)補(bǔ)充部分地棲鳥(niǎo)類(lèi)的數(shù)據(jù)。相機(jī)布設(shè)高度0.3m~0.8m,與地面平行,設(shè)置全天工作,拍照+視頻模式,照片連拍3張,間隔1s,靈敏度中,每3 個(gè)月~6 個(gè)月采集1 次數(shù)據(jù),并更換電池和內(nèi)存卡。紅外相機(jī)的布設(shè)位點(diǎn)選擇在調(diào)查樣線附近生境適宜的位置,優(yōu)先考慮有動(dòng)物活動(dòng)痕跡的地點(diǎn),兩樣區(qū)間的紅外相機(jī)間隔500m以上。記錄相機(jī)布設(shè)時(shí)間、GPS 位點(diǎn)、生境等信息。若回收紅外相機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)紅外相機(jī)丟失,則在臨近區(qū)域重新選擇合適位置補(bǔ)充布設(shè)。
收集調(diào)查期間所有的紅外相機(jī)影像資料,對(duì)有野生動(dòng)物出現(xiàn)的照片和視頻進(jìn)行物種鑒定和分類(lèi)。物種鑒定參考《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)野外手冊(cè)》[4]《中國(guó)獸類(lèi)野外手冊(cè)[5]》,分類(lèi)系統(tǒng)參考《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)分布與分布名錄》[6]和《中國(guó)哺乳動(dòng)物多樣性(第2 版)》[7],動(dòng)物地理區(qū)劃參考《中國(guó)動(dòng)物地理》[8],保護(hù)級(jí)別信息參考IUCN 紅色名錄(https://www.iucnredlist.org/)、《中國(guó)脊椎動(dòng)物紅色名錄》[9],和2021 年更新的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》。
若同一種動(dòng)物被同一臺(tái)紅外相機(jī)多次拍攝,將30min 內(nèi)的多張照片或視頻記錄為1 次獨(dú)立有效拍攝[10]。單臺(tái)紅外相機(jī)連續(xù)野外工作24h 記為1 個(gè)相機(jī)工作日。使用Excel 軟件對(duì)紅外相機(jī)拍攝到的物種信息、記錄網(wǎng)格數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并計(jì)算獸類(lèi)物種的相對(duì)多度指數(shù)(relative abundance index,RAI)[3]。RAI 的計(jì)算方法為:(Ti為i 物種出現(xiàn)的獨(dú)立拍攝次數(shù),N 為研究區(qū)域總相機(jī)工作日)
統(tǒng)計(jì)樣線調(diào)查中兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)的物種記錄信息,結(jié)合紅外相機(jī)調(diào)查結(jié)果,編制廣東中山香山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)陸生脊椎動(dòng)物物種名錄。
2018 年1 月至2020 年10 月間,在研究區(qū)域內(nèi)共開(kāi)展8 次調(diào)查,時(shí)間分別為2018 年1 月、4 月、7月、10 月,2019 年4 月、10 月和2020 年4 月、10 月?;厥占t外相機(jī)數(shù)據(jù)7 次,16 個(gè)紅外相機(jī)位點(diǎn)(附錄1)累計(jì)14012 個(gè)相機(jī)工作日,共獲得384 次有效獨(dú)立拍攝,其中獸類(lèi)6 種338 次,鳥(niǎo)類(lèi)11 種46 次。
調(diào)查共記錄到陸生野生脊椎動(dòng)物22 目62 科168 種(附錄2),其中兩棲類(lèi)1 目5 科16 種,占全省兩棲類(lèi)75 種的21.33%;爬行類(lèi)2 目14 科36 種,占全省爬行類(lèi)156 種的23.08%;鳥(niǎo)類(lèi)14 目36 科106種,占全省鳥(niǎo)類(lèi)553 種的19.17%;獸類(lèi)5 目7 科10種,占全省獸類(lèi)144 種的6.94%[11]。
記錄到的物種中有國(guó)家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)物種2種,為緬甸蟒(Python bivittatus)和小靈貓(Viverricula indica);國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)物種21 種(兩棲類(lèi)1 種、爬行類(lèi)3 種、鳥(niǎo)類(lèi)15 種、獸類(lèi)2 種),分別為虎紋蛙(Hoplobatrachus chinensis)、烏龜(Mauremys reevesii)、眼鏡王蛇(Ophiophagus hannah)、黑眉錦蛇(Elaphe taeniura)、松雀鷹(Accipiter virgatus)、鳳頭鷹(Accipiter trivirgatus)、黑鳶(Milvus migrans)、普通鵟(Buteo buteo)、蛇雕(Spilornis cheela)、黑翅鳶(Elanus caeruleus)、紅隼(Falco tinnunculus)、褐翅鴉鵑(Centropus sinensis)、小鴉鵑(Centropus bengalensis)、短耳鸮(Asio flammeus)、斑頭鵂鹠(Glaucidium cuculoides)、白胸翡 翠(Halcyon smyrnensis)、仙八色鶇(Pitta nympha)、畫(huà) 眉(Garrulax canorus)、黑喉噪鹛(Garrulax chinensis)、獼猴(Macaca mulatta)和豹貓(Prionailurus bengalensis);廣東省重點(diǎn)保護(hù)物種13種,“三有”名錄物種109 種,IUCN 近危(NT)等級(jí)以上物種13 種,CITES 附錄物種18 種(表1)。
表1 廣東中山香山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)各類(lèi)群列入保護(hù)動(dòng)物名錄物種數(shù)量Tab.1 Numbers of Protected Species in Zhongshan Xiangshan Nature Reserve,Guangdong Province
綜合樣線及紅外相機(jī)獸類(lèi)調(diào)查結(jié)果顯示,保護(hù)區(qū)內(nèi)共有野生獸類(lèi)5 目7 科10 種,其中翼手目1 科1 種、靈長(zhǎng)目1 科1 種、食肉目3 科4 種、偶蹄目1科1 種、嚙齒目1 科3 種。其中翼手目和嚙齒目?jī)H通過(guò)樣線調(diào)查記錄。對(duì)紅外相機(jī)記錄到的獸類(lèi)物種進(jìn)行RAI 分析,結(jié)果顯示:保護(hù)區(qū)內(nèi)獸類(lèi)相對(duì)多度最高的是小靈貓(RAI=1.877),其次為果子貍(RAI=0.271)、野豬(RAI=0.107)、豹貓(RAI=0.093)和獼猴(RAI=0.043),鼬獾的相對(duì)多度最低(RAI=0.007),僅有1 次有效拍攝。
保護(hù)區(qū)中的小靈貓不僅相對(duì)多度上是最高的獸類(lèi)物種,其分布范圍也最廣,在14 臺(tái)紅外相機(jī)中有記錄;其次為果子貍,共有10 臺(tái)紅外相機(jī)記錄到;野豬和豹貓分布范圍稍小,各有6 臺(tái)紅外相機(jī)記錄;獼猴和鼬獾分布狹窄,僅被1 臺(tái)紅外相機(jī)記錄。
該研究通過(guò)近3 年的連續(xù)監(jiān)測(cè),在保護(hù)區(qū)內(nèi)共記錄到陸生脊椎動(dòng)物168 種,包括兩棲類(lèi)16 種、爬行類(lèi)36 種、鳥(niǎo)類(lèi)106 種、獸類(lèi)10 種(附錄2)。保護(hù)區(qū)內(nèi)脊椎動(dòng)物物種數(shù)占中山市脊椎動(dòng)物298 種的56.3%,其中列入保護(hù)物種名錄物種133 種,占保護(hù)區(qū)物種數(shù)的79.2%,占中山市列入保護(hù)物種名錄243種的54.7%[12],這表明保護(hù)區(qū)在中山市及珠三角地區(qū)的野生動(dòng)物保護(hù)方面發(fā)揮了重要的作用。
保護(hù)區(qū)內(nèi)獸類(lèi)數(shù)量相對(duì)較多且分布較廣的2 個(gè)物種均為小型食肉類(lèi)(小靈貓和鼬獾),這一方面符合保護(hù)區(qū)作為城市周邊保護(hù)區(qū),地域面積較小,環(huán)境容納量不足,難以保障大型食肉類(lèi)動(dòng)物生存的現(xiàn)狀;另一方面則表明保護(hù)區(qū)內(nèi)具備較為完整的食物鏈資源,有較多的資源,能夠支撐一定數(shù)量的捕食者在此活動(dòng)。
由于保護(hù)區(qū)成立時(shí)間較短,缺乏動(dòng)物本底資料,該研究工作對(duì)保護(hù)區(qū)下一步開(kāi)展野生動(dòng)物的保護(hù)和管理,特別是針對(duì)性開(kāi)展城市周邊生境中小型食肉動(dòng)物的保護(hù)管理,可提供重要的科學(xué)依據(jù)。
眾多的研究結(jié)果均顯示,紅外相機(jī)對(duì)兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)和小型樹(shù)棲鳥(niǎo)類(lèi)探查率很低[3,13,14],但這部分動(dòng)物類(lèi)群是一個(gè)區(qū)域內(nèi)物種編目最重要的組成部分。該研究中紅外相機(jī)記錄到的鳥(niǎo)類(lèi)及獸類(lèi)合計(jì)為17種,僅占全部物種數(shù)的10.1%,這表明在更新的綜合性調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)研發(fā)推廣之前,樣線法仍然應(yīng)當(dāng)作為物種編目調(diào)查的主要方法。
附錄1 廣東中山香山自然保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)及監(jiān)測(cè)樣線信息Appendix 1 The Locations and Effort Information of Camera Traps and Line Transects in Zhongshan Xiangshan Nature Reserve,Guangdong Province
附錄2 廣東中山香山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)陸生脊椎動(dòng)物名錄Appendix 2 Terrestrial Vertebrate Records in Zhongshan Xiangshan Nature Reserve,Guangdong Province
*樣線調(diào)查記錄物種不計(jì)算相對(duì)多度指數(shù)。
附錄3 廣東中山香山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)獲得的重要物種照片Appendix 3 Photos of Endangered or Protected Animals From Camera Trapping in Zhongshan Xiangshan Nature Reserve,Guangdong Province