侯東敏,劉燕,盧曉強(qiáng),輝洪,張棟儒,馬月 ,饒定齊
(1.中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所遺傳資源與進(jìn)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,昆明,650201;2.河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,保定,071002;3.生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所,南京,210042)
生物多樣性調(diào)查、觀測(cè)與評(píng)估工作能夠簡(jiǎn)單有效地總結(jié)與評(píng)估某一地區(qū)的物種多樣性豐富度,同時(shí)為制定物種保護(hù)對(duì)策提供重要依據(jù)。兩棲動(dòng)物屬于從水生到陸生的過(guò)渡動(dòng)物類(lèi)群且具有對(duì)生活環(huán)境高度敏感的特性[1],因此作為生物多樣性的重要組成部分和環(huán)境健康的重要指示類(lèi)群而受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注[2?3]。全球范圍內(nèi)兩棲爬行動(dòng)物種群由于多重壓力已經(jīng)出現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)[4?5]。我國(guó)兩棲爬行物種在人為和自然等諸多因素的共同作用下正面臨著巨大的生存威脅,種群現(xiàn)狀不容樂(lè)觀,開(kāi)展對(duì)兩棲爬行動(dòng)物物種多樣性調(diào)查與保護(hù)工作已刻不容緩[6?7]。
西雙版納地區(qū)生境多樣,植被資源豐富,為兩棲爬行動(dòng)物的生存和繁殖提供了重要場(chǎng)所,因此系統(tǒng)開(kāi)展生物多樣性調(diào)查、觀測(cè)與評(píng)估工作,有助于聚焦本區(qū)域內(nèi)的重點(diǎn)性問(wèn)題,如區(qū)域、物種遺傳資源等;有助于掌握本區(qū)域兩棲爬行動(dòng)物的變化趨勢(shì);有助于提出本區(qū)域兩棲爬行動(dòng)物保護(hù)中存在的問(wèn)題和查明棲息地受脅迫因素。本研究針對(duì)西雙版納景洪市、勐??h和勐臘縣的兩棲爬行動(dòng)物生物多樣性進(jìn)行物種資源本底調(diào)查,以期掌握區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)物種及棲息地的狀況與變化趨勢(shì),為景洪市、勐??h和勐臘縣的生物多樣性保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
西雙版納傣族自治州(21°10′—22°40′ N,99°55′—101°50′ E)屬于云南省最南端的熱帶濕潤(rùn)區(qū),其中東南部、南部和西南部分別與老撾、緬甸相連,鄰近泰國(guó)和越南,邊界線(xiàn)長(zhǎng)達(dá)966.3 km。景洪市、勐??h和勐臘縣的面積約19 096 km2,海拔477~2 429 m。位于西雙版納的瀾滄江縱貫?zāi)媳?,流?jīng)緬、老、泰、柬和越五國(guó)后匯入太平洋[8]。西雙版納境內(nèi)有多種動(dòng)植物,其中屬熱帶植物居多,廣大茂密的森林給各種野生動(dòng)物提供了理想的生息場(chǎng)所。
根據(jù)全國(guó)生物多樣性調(diào)查網(wǎng)格設(shè)置的要求(《縣域兩棲類(lèi)和爬行類(lèi)多樣性調(diào)查與評(píng)估技術(shù)規(guī)定》),將景洪市、勐海縣和勐臘縣設(shè)置268 個(gè)10 km×10 km的有效網(wǎng)格,按照系統(tǒng)抽樣的方法和要求,同時(shí)考慮三縣市地形地貌復(fù)雜、部分區(qū)域具有較大范圍經(jīng)濟(jì)林作物區(qū)、野象活動(dòng)區(qū)域以及道路交通等因素,基于全面性、科學(xué)性、重點(diǎn)性和可達(dá)性原則,樣點(diǎn)和樣線(xiàn)調(diào)查分別選取了76和51個(gè)調(diào)查網(wǎng)格(圖1)。每個(gè)調(diào)查網(wǎng)格根據(jù)實(shí)際地形地貌以及植被情況布設(shè)3~5 條(個(gè))樣線(xiàn)(樣點(diǎn))。原生林保存良好,植被多樣、動(dòng)物生境復(fù)雜的樣區(qū)適當(dāng)增加樣線(xiàn)樣點(diǎn)數(shù)量。結(jié)合兩棲類(lèi)夜晚活動(dòng)多和爬行動(dòng)物白天和夜晚均活動(dòng)的類(lèi)群特點(diǎn),于2019 年5 月、8 月和10 月,2020 年1 月和8月,每個(gè)月調(diào)查1 次,共計(jì)5 次,每次調(diào)查約25 d,每天調(diào)查時(shí)間09:00—次日01:00。
圖1 景洪、勐海和勐臘兩棲爬行動(dòng)物調(diào)查樣點(diǎn)(A)和樣線(xiàn)(B)分布Fig.1 The distribution map of survey points(A)and survey lines(B)of amphibian and reptile in Jinghong,Menghai and Mengla
調(diào)查方法:(1)樣線(xiàn)調(diào)查。樣線(xiàn)長(zhǎng)500~1 000 m,平均長(zhǎng)約800 m,每條樣線(xiàn)的實(shí)際長(zhǎng)度根據(jù)地形地貌、可操作性和實(shí)際需要來(lái)確定。樣線(xiàn)以行走路線(xiàn)為中心,每側(cè)寬2~5 m。調(diào)查人員以3 或4 人為一組,每組以2~3 km/h的速度沿途觀察,記錄樣線(xiàn)的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)、海拔、生境類(lèi)型及兩棲爬行動(dòng)物的種類(lèi)、數(shù)量、位點(diǎn)和受威脅因素等基礎(chǔ)信息。(2)樣點(diǎn)調(diào)查。樣點(diǎn)多選擇在沼澤區(qū)或有靜水池塘的環(huán)境,以半徑50~100 m 輻射調(diào)查、觀察。依據(jù)兩棲類(lèi)的鳴叫聲[9]、爬行類(lèi)的遇見(jiàn)率和隨機(jī)采集狀況確定不同物種的大致比例。(3)訪(fǎng)問(wèn)調(diào)查。訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象以保護(hù)區(qū)護(hù)林員和當(dāng)?shù)鼐用駷橹?,借助《中?guó)兩棲動(dòng)物及其分布彩色圖鑒》[10]進(jìn)行物種的辨認(rèn)與鑒定。此外,在實(shí)地調(diào)查過(guò)程中記錄非樣線(xiàn)、樣點(diǎn)調(diào)查中隨機(jī)發(fā)現(xiàn)的兩棲爬行動(dòng)物個(gè)體(如“路殺”、當(dāng)?shù)鼐用駴_突等),記錄相關(guān)信息。(4)文獻(xiàn)調(diào)查。查閱文獻(xiàn),補(bǔ)充野外樣線(xiàn)樣點(diǎn)調(diào)查及訪(fǎng)問(wèn)調(diào)查未能調(diào)查到的物種,根據(jù)文獻(xiàn)內(nèi)容補(bǔ)充相應(yīng)信息。
物種鑒定及生態(tài)類(lèi)型等依據(jù)《中國(guó)動(dòng)物志:兩棲綱》[11?13]、《中國(guó)動(dòng)物志:爬行綱》[14?16]、《中國(guó)兩棲動(dòng)物及其分布彩色圖鑒》[10]和中國(guó)兩棲、爬行動(dòng)物和更新名錄[17],以及云南省爬行動(dòng)物名錄和地理區(qū)劃更新[18],同時(shí)參考中國(guó)兩棲類(lèi)網(wǎng)站(http://www.am?phibiachina.org)和爬行動(dòng)物數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.reptile-database.org)等。兩棲爬行動(dòng)物地理區(qū)系及分布型參考《中國(guó)動(dòng)物地理》[19],其中未涉及物種則根據(jù)實(shí)際分布區(qū)域確定。兩棲爬行動(dòng)物瀕危等級(jí)劃分參照《中國(guó)脊椎動(dòng)物紅色名錄》[20],其中未涉及物種暫定為“未評(píng)估(NE)”。特有種參考《中國(guó)生物多樣性紅色名錄·脊椎動(dòng)物·第四卷·兩棲動(dòng)物》[21]和《中國(guó)生物多樣性紅色名錄·脊椎動(dòng)物·第三卷·爬行動(dòng)物》[22]。國(guó)家保護(hù)級(jí)別參見(jiàn)最新的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》[23]。另外還進(jìn)行國(guó)家保護(hù)的有重要生態(tài)、科學(xué)、社會(huì)價(jià)值的陸生野生動(dòng)物[24]和瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約[25]的鑒定。
樣線(xiàn)樣點(diǎn)分布圖采用ArcGIS 10.2 軟件包制作,瀕危等級(jí)、保護(hù)級(jí)別和海拔分布等分析采用WPSExcel 2021 軟件完成作圖。利用已統(tǒng)計(jì)的兩棲爬行動(dòng)物物種名錄,采用G-F指數(shù)[26]計(jì)算動(dòng)物物種多樣性。
(1)F指數(shù):
DF,k是指k科中的物種多樣性:
式中:Pi=Sk,i/Sk,Sk為名錄中k科中的物種數(shù),Sk,i為名錄中k科i屬中的物種數(shù)。n為名錄中k科中的屬數(shù),m為名錄中科數(shù)。
(2)G指數(shù):
式中:qj=Sj/S,S為名錄中的物種數(shù),Sj為名錄中j屬中的物種數(shù),P為名錄中的屬數(shù)。
(3)G-F指數(shù):
調(diào)查共發(fā)現(xiàn)兩棲類(lèi)76種,隸屬于3目10科39屬;其中景洪發(fā)現(xiàn)57種,隸屬于3目10科35屬;勐海發(fā)現(xiàn)55種,隸屬于3目10科35屬;勐臘發(fā)現(xiàn)59種,隸屬于3目9科32屬(表1)。調(diào)查共發(fā)現(xiàn)爬行類(lèi)88種,隸屬于2目20科62屬;其中景洪發(fā)現(xiàn)77種,隸屬于2目19科57屬;勐海發(fā)現(xiàn)55種,隸屬于2目15科42屬;勐臘發(fā)現(xiàn)65種,隸屬于2目18科50屬(表1)。
表1 景洪、勐海和勐臘兩棲爬行動(dòng)物物種調(diào)查情況Tab.1 Amphibian and reptile species survey in Jinghong,Menghai and Mengla
景洪、勐海和勐臘的兩棲類(lèi)和爬行類(lèi)的G-F指數(shù)見(jiàn)表2。F指數(shù)高于G指數(shù),根據(jù)G-F指數(shù)公式可知兩棲類(lèi)和爬行類(lèi)的G-F值為正。整體上爬行類(lèi)的G-F指數(shù)大于兩棲類(lèi)動(dòng)物。三縣市比較的結(jié)果顯示,兩棲類(lèi)動(dòng)物的G-F指數(shù):景洪>勐海>勐臘;而爬行類(lèi)動(dòng)物的G-F指數(shù):景洪≈勐臘>勐海。
表2 景洪、勐海和勐臘兩棲爬行動(dòng)物多樣性評(píng)估Tab.2 Diversity assessment of amphibians and reptiles in Jinghong,Menghai and Mengla
兩棲類(lèi)的瀕危等級(jí)物種數(shù)見(jiàn)圖2A,包括極危物種1種,具體物種名錄見(jiàn)附錄1。爬行類(lèi)的瀕危等級(jí)物種數(shù)見(jiàn)圖2A,包括極危物種7種,具體物種名錄見(jiàn)附錄2。兩棲類(lèi)的保護(hù)等級(jí)情況見(jiàn)圖2B,包括國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物3種,具體物種名錄見(jiàn)附錄1。爬行類(lèi)的瀕危等級(jí)物種數(shù)見(jiàn)圖2B,包括國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物3種,國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物12種,具體物種名錄見(jiàn)附錄2。西雙版納景洪市、勐??h和勐臘縣兩棲爬行動(dòng)物的特有性見(jiàn)圖2C,具體物種名錄見(jiàn)附錄1 和附錄2。
圖2 景洪、勐海和勐臘兩棲爬行動(dòng)物瀕危等級(jí)(A)、保護(hù)級(jí)別(B)和特有性(C)Fig.2 Endangered state(A),protection level(B)and endemic(C)of amphibians and reptiles in Jinghong,Menghai and Mengla
西雙版納景洪市、勐??h和勐臘縣的兩棲爬行動(dòng)物在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)劃中屬于東洋界、華南區(qū)(表3)。從分布型來(lái)看,景洪市、勐海縣和勐臘縣的兩棲爬行動(dòng)物主要為南中國(guó)型和東洋型分布(表4)。
表3 景洪、勐海和勐臘兩棲爬行動(dòng)物區(qū)系組成Tab.3 Fauna composition of amphibians and reptiles in Jinghong,Menghai and Mengla
表4 景洪、勐海和勐臘兩棲爬行動(dòng)物分布型Tab.4 Distribution type of amphibians and reptiles in Jinghong,Menghai and Mengla
西雙版納景洪市、勐海縣和勐臘縣的兩棲爬行動(dòng)物均主要分布在海拔500~2 000 m 的區(qū)域(圖3A)。兩棲動(dòng)物的生態(tài)類(lèi)型主要集中于水域型、森林型和草地型;爬行動(dòng)物的生態(tài)類(lèi)型主要集中于森林型、水域型和灌叢型(圖3B)。
圖3 景洪、勐海和勐臘兩棲爬行動(dòng)物的海拔分布(A)和生態(tài)類(lèi)型(B)Fig.3 Altitude distribution(A)and ecotype(B)of amphibians and reptiles in Jinghong,Menghai and Mengla
兩棲爬行動(dòng)物在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)消費(fèi)者的重要角色[27]。兩棲爬行動(dòng)物的能量需求相對(duì)較低,活動(dòng)范圍較小,密度較高[28?29],因此研究其時(shí)空分布格局對(duì)于物種保護(hù)具有重要意義。本次調(diào)查共記錄西雙版納景洪市、勐??h和勐臘縣兩棲類(lèi)76種,隸屬3目10科39屬;爬行類(lèi)88種,隸屬2目20科62屬。與黃祝堅(jiān)[30]調(diào)查的兩棲類(lèi)2目5科9屬17種,爬行類(lèi)3目11科21屬30種;西雙版納自然保護(hù)區(qū)綜合考察團(tuán)[31]調(diào)查的兩棲類(lèi)3目8科17屬38種,爬行類(lèi)3目14科40屬60種;楊德華[32]調(diào)查的兩棲類(lèi)3目8科19屬44種,爬行類(lèi)3目14科39屬63種的歷史記錄相比,此次調(diào)查的兩棲爬行動(dòng)物的科屬種數(shù)量均有增加,可能是近年來(lái)生物技術(shù)的進(jìn)步與分子生物學(xué)分類(lèi)的細(xì)化,導(dǎo)致科屬種的分類(lèi)更為精確詳細(xì)。調(diào)查結(jié)果表明,景洪市、勐臘縣和勐??h的兩棲動(dòng)物物種數(shù)均較豐富,而景洪市和勐臘縣的爬行動(dòng)物物種數(shù)較勐海縣豐富,最主要的原因可能是由于勐海的縣域面積較景洪和勐臘小,此外,勐??h內(nèi)爬行類(lèi)歷史調(diào)查的深度和棲息地環(huán)境的變化也可能是原因之一,若需確定具體影響因素仍需進(jìn)一步調(diào)查。
在本次調(diào)查到的兩棲類(lèi)和爬行類(lèi)物種中,部分物種因分類(lèi)地位尚未明確,科屬具體分類(lèi)方法存在較大爭(zhēng)議(附錄1和附錄2)。如Chen等[33]和Mahony等[34]分別使用不同的多基因片段數(shù)據(jù)證明廣義角蟾屬(Megophryssensu lato)并非單系。根據(jù)袁智勇等[35]最新對(duì)云南省兩棲動(dòng)物的物種名錄修訂結(jié)果,將角蟾屬(Megophrys)拆分為4種,即除原先角蟾屬外,增加了無(wú)耳蟾屬(Atympanophrys)、布角蟾屬(Boulenophrys)和異角蟾屬(Xenophrys),本研究的調(diào)查物種已按照最新的分類(lèi)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。又如本次調(diào)查所得變色樹(shù)蜥(Calotes versicolor),具體分類(lèi)地位尚未確認(rèn),Liu等[36]描述伊江樹(shù)蜥(C.irawadi)為原記錄變色樹(shù)蜥的滇西種群的誤定種。由此側(cè)面反應(yīng),兩棲爬行動(dòng)物的分類(lèi)工作亟需借助分子生物學(xué)等先進(jìn)科學(xué)手段,加快分類(lèi)工作進(jìn)程,以期促進(jìn)物種科屬命名的統(tǒng)一性。
G-F指數(shù)與動(dòng)物類(lèi)群科內(nèi)屬種分布有關(guān),若某科內(nèi)的物種數(shù)越多,則其在屬間的分布越均勻,從而具有較高的G-F指數(shù);而擁有較多的單種科和單屬科則具有較低的G-F指數(shù)[37]。從動(dòng)物類(lèi)群的角度分析,景洪市、勐海縣和勐臘縣兩棲類(lèi)的DG和DF值均低于爬行類(lèi),這表明兩棲類(lèi)科間和屬間的多樣性均較爬行類(lèi)低;由于DG 近年來(lái),兩棲爬行動(dòng)物種群由于受到多種因素威脅,種群數(shù)量已經(jīng)出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)[38?39],根據(jù)蔣志剛等[20]對(duì)中國(guó)兩棲動(dòng)物受威脅現(xiàn)狀評(píng)估的結(jié)果顯示,兩棲類(lèi)和爬行類(lèi)受威脅物種分別占43.1%和29.7%,因此,兩棲爬行動(dòng)物的生存現(xiàn)狀已不容樂(lè)觀[40]。本次調(diào)查結(jié)果表明,景洪市、勐??h和勐臘縣兩棲類(lèi)和爬行類(lèi)中盡管無(wú)危物種的數(shù)量最高,但兩棲類(lèi)的易危物種和爬行類(lèi)的極危和瀕危物種數(shù)量也較多,開(kāi)展物種保護(hù)工作已刻不容緩。另外,未評(píng)估物種也較多,動(dòng)物資源受威脅的調(diào)查工作需同步加快進(jìn)行。本次調(diào)查中,西雙版納三縣市兩棲爬行動(dòng)物的分布型主要為東洋型,區(qū)系組成為華南區(qū)比例高,而且特有種數(shù)量也較多,能夠說(shuō)明兩棲爬行動(dòng)物的區(qū)系成分具有較為明晰的性質(zhì),并且此地的兩爬類(lèi)物種分化迅速。在海拔的垂直分布上,景洪市、勐??h和勐臘縣的兩棲爬行動(dòng)物均在海拔500~2 000 m分布最廣泛;而在生態(tài)類(lèi)型上,兩棲類(lèi)和爬行類(lèi)在水域型和森林型的分布均最廣泛。這可能是由于西雙版納的生境多樣,具有較密的植被覆蓋和河流分布的地理?xiàng)l件,兩棲爬行物種演化依托豐富的生境多樣性從而具有特異的適應(yīng)性狀。 人類(lèi)活動(dòng)被認(rèn)為是目前引起較高物種滅絕率和種群數(shù)量下降的主要原因[39,41],主要包括道路鋪設(shè)、房屋建設(shè)、放牧和森林砍伐等[42],近年來(lái)道路致死[43]和濫用殺蟲(chóng)劑[44]也逐漸成為影響兩棲爬行動(dòng)物數(shù)量的主要原因。大量的人類(lèi)活動(dòng)不僅導(dǎo)致生物多樣性降低,而且還破壞生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能[45]。本次調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)對(duì)景洪市、勐??h和勐臘縣兩棲爬行動(dòng)物影響因素主要包括:(1)棲息地破壞、片段化與喪失;(2)環(huán)境污染,包括工農(nóng)業(yè)污水排放和農(nóng)藥殘留污染等;(3)象群活動(dòng),大象侵襲后留下的樹(shù)干裂縫等成為許多昆蟲(chóng)理想的棲身之地,為兩棲爬行動(dòng)物提供較為豐富的食物資源,但同時(shí)可能破壞兩棲爬行動(dòng)物的生境,如沼澤、池塘。因此建議實(shí)施環(huán)境監(jiān)測(cè)和監(jiān)督,建立環(huán)境監(jiān)測(cè)、監(jiān)督反饋體系,在生產(chǎn)生活過(guò)程中應(yīng)充分論證工程建設(shè)對(duì)環(huán)境和生物多樣性的影響,減少對(duì)兩棲爬行動(dòng)物及其棲息地的破壞。此外,還要加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和恢復(fù),控制和合理使用農(nóng)藥、化肥農(nóng)藥,積極開(kāi)展珍稀瀕危物種的拯救和保護(hù)工作,維持和維護(hù)生物物種資源的持續(xù)生存。 致謝:感謝生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所吳軍,中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所劉碩,研究生劉宇、何圓圓,云南西雙版納國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管護(hù)局張培松,云南銅壁關(guān)省級(jí)自然保護(hù)區(qū)管護(hù)局尹發(fā)旺,以及張金寶、張紅元、王加忠、王家光、歐陽(yáng)德才、歐陽(yáng)磊和楊彥慧等同志在本次調(diào)查中提供的支持與協(xié)助! 附錄1 景洪市、勐??h和勐臘縣兩棲動(dòng)物名錄Appendix 1 List of amphibians in Jinghong,Menghai and Mengla 續(xù)附錄1 續(xù)附錄1 附錄2 景洪市、勐??h和勐臘縣爬行動(dòng)物名錄Appendix 2 List of reptiles in Jinghong,Menghai and Mengla 續(xù)附錄2 續(xù)附錄2