王秋盼,張自亮,王本忠,粟貴平,劉菊敏,謝增文,黃玉萍,徐培培,張佑祥,吳 濤
(1.吉首大學(xué)生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,湖南 吉首 416000; 2.湖南高望界國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,湖南古丈416300; 3.湘西土家族苗族自治州林業(yè)局,湖南 吉首 416000)
紅腹錦雞(Chrysolophus pictus)隸屬雞形目(Galliformes) 雉 科 (Phasianidae) 錦 雞 屬(Chrysolophus),為中等體型雉類,是國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物和我國(guó)特有物種,被《中國(guó)脊椎動(dòng)物紅色名錄》列為近危(NT)物種[1]。紅腹錦雞主要分布于我國(guó)西南、西北及中部等山區(qū)的闊葉林和針闊混交林[2]。
雖然,近年國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)的野生動(dòng)物保護(hù)措施,但是,隨著城市化擴(kuò)張、交通道路修建、旅游發(fā)展等人類活動(dòng)增加,紅腹錦雞的棲息地正逐漸減少。由于紅腹錦雞生性機(jī)警,對(duì)該物種開(kāi)展研究或監(jiān)測(cè)相對(duì)比較困難,因而相關(guān)資料也比較缺乏。近年,紅外相機(jī)技術(shù)的興起促進(jìn)了野生動(dòng)物研究的發(fā)展,尤其對(duì)于夜行性和行為隱蔽的物種研究具有明顯優(yōu)勢(shì)[3],因此被廣泛用于野生動(dòng)物的種群結(jié)構(gòu)、行為習(xí)慣、活動(dòng)節(jié)律、監(jiān)測(cè)保護(hù)等方面的研究[4]。
湖南高望界國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)所屬武陵山區(qū)是我國(guó)《中國(guó)生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃》[5]所列的優(yōu)先保護(hù)區(qū)之一。該區(qū)地形差異顯著,生境多樣,物種多樣性豐富[6]?;诖耍?xiàng)目組利用紅外相機(jī)技術(shù)對(duì)該區(qū)紅腹錦雞進(jìn)行全面、系統(tǒng)的野外調(diào)查,弄清其活動(dòng)節(jié)律并分析其生境特征,既可以豐富該物種的基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)資料,也能為該物種及其棲息地的保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
湖南高望界國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于湖南省湘西自治州古丈縣東北部(110°00'29″-110°14'26″E,28°38'00″-28°45'35″N),總面積約為17萬(wàn)hm2,屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,溫和多雨。植被類型以常綠闊葉林、常綠落葉闊葉林和針闊混交林為主。該區(qū)豐富的植物資源和適宜的氣候?yàn)橐吧鷦?dòng)物的生長(zhǎng)和繁衍提供了良好條件。
利用87臺(tái)紅外相機(jī)(荒野之眼S308)對(duì)生活在湖南高望界國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的紅腹錦雞的生境類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和布置
相機(jī)的放置采用網(wǎng)格法和樣線法相結(jié)合,將湖南高望界國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)劃分為195個(gè)網(wǎng)格,規(guī)格為1 km×1 km,然后根據(jù)保護(hù)區(qū)內(nèi)植被類型、坡度、坡向、海拔、人為活動(dòng)干擾強(qiáng)度等因素,劃分9條樣線,在樣線穿過(guò)的網(wǎng)格中選擇合適的位置放置1~3臺(tái)相機(jī)(見(jiàn)圖1),并詳細(xì)記錄相機(jī)位置周邊生境因子的情況。為提高紅外相機(jī)的利用效率,盡量將紅外相機(jī)放在人口稀少的地方或者交叉路口及有動(dòng)物活動(dòng)痕跡的地點(diǎn),將相機(jī)固定在樹(shù)干上,定于離地面40~80 cm的位置進(jìn)行觀測(cè),以降低外界對(duì)紅外相機(jī)的干擾。
圖1 湖南高望界國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)公里網(wǎng)格及紅外相機(jī)位點(diǎn)分布Fig.1 Distribution of km grid and infrared camera sites in Gaowangjie National Nature Reserve
根據(jù)位置的特定情況調(diào)整鏡頭的視角,然后去除干擾拍攝視野的雜草等。放置的紅外相機(jī)每3個(gè)月左右收集一次數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)回收后,對(duì)每臺(tái)紅外相機(jī)所拍攝的圖片和視頻進(jìn)行整理歸納,記錄觸發(fā)時(shí)間、數(shù)量等數(shù)據(jù)。對(duì)同一臺(tái)相機(jī)在同一地點(diǎn)拍攝同一物種的時(shí)間間隔小于30 min的連續(xù)照片視作1次獨(dú)立有效探測(cè)。
2.2.2 指標(biāo)計(jì)算方法
以1 h為一個(gè)時(shí)間段,將每一天分為24個(gè)時(shí)間段,計(jì)算每一時(shí)間段的紅腹錦雞的日相對(duì)多度指數(shù)。將2021年3月-2022年3月分為4個(gè)時(shí)間段,即春季、夏季、秋季和冬季,計(jì)算每一時(shí)間段紅腹錦雞的季節(jié)相對(duì)多度指數(shù)。
為分析眾多生境變量的共同變化模式,并且克服多重共線性問(wèn)題,對(duì)7個(gè)連續(xù)型變量分別賦值進(jìn)行等級(jí)劃分(見(jiàn)表1)[8]。用SPSS 26.0軟件對(duì)不同季節(jié)生境地的8個(gè)數(shù)值化生境因子進(jìn)行主成分分析,確定紅腹錦雞在不同季節(jié)對(duì)生境特征的偏好。提取主成分分析特征根>1的成分,保留最大方差法標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)后的因子得分作為降維后的微生境變量,通過(guò)多重比較分析紅腹錦雞在不同季節(jié)對(duì)相同生態(tài)因子的選擇差異性。
表1 生境變量等級(jí)劃分Tab.1 M icrohabitat variable hierarchies of Chrysolophus pictus
紅腹錦雞具有明顯的白晝活動(dòng)節(jié)律,主要在5:00-19:00活動(dòng),在0:00-5:00和19:00-24:00時(shí)段紅腹錦雞幾乎無(wú)活動(dòng)。白天紅腹錦雞的活動(dòng)強(qiáng)度成間斷性,在不同季節(jié)的日活動(dòng)節(jié)律具有差異。
紅腹錦雞活動(dòng)在春季呈4峰型,夏季和秋季呈3峰型,冬季呈2峰型。紅腹錦雞在不同季節(jié)活動(dòng)的開(kāi)始與結(jié)束時(shí)間具有差異,春、夏、秋3個(gè)季節(jié)從早上5:00開(kāi)始活動(dòng),春季白晝?cè)?4:00-15:00時(shí)間段活動(dòng)較少,夏季白晝?cè)?:00-11:00時(shí)間段活動(dòng)較少,秋季白晝活動(dòng)相對(duì)較均勻,冬季白晝?cè)?1:00-12:00和14:00-15:00兩個(gè)時(shí)間段沒(méi)有活動(dòng)。夏季達(dá)到活動(dòng)峰值最快。四季的活動(dòng)結(jié)束時(shí)間略有不同,冬季開(kāi)始活動(dòng)時(shí)間晚于其他三季,結(jié)束活動(dòng)時(shí)間早于其他三季(見(jiàn)圖2)。
圖2 紅腹錦雞日活動(dòng)節(jié)律Fig.2 Daily activity rhythm of Chrysolophus pictus
春、夏、秋、冬四季紅腹錦雞的季節(jié)相對(duì)多度依次為22.9%、21.8%、33.3%、21.8%,對(duì)其進(jìn)行單因素方差分析發(fā)現(xiàn)紅腹錦雞在不同季節(jié)活動(dòng)強(qiáng)度無(wú)明顯差異(P>0.05)。
3.2.1 主成分分析
通過(guò)運(yùn)用SPSS 26.0軟件對(duì)不同季節(jié)生境地的8個(gè)數(shù)值化生境因子進(jìn)行主成分分析,結(jié)果如下:在春季,前3個(gè)成分的特征根>1,累積貢獻(xiàn)率達(dá)到93.7%,表明原來(lái)8個(gè)變量反映的信息可由3個(gè)主成分反映(見(jiàn)表2)。其中,成分1主要與坡位、喬木層蓋度正相關(guān),成分2表示了較發(fā)達(dá)的灌木層蓋度和較高的海拔,成分3反映了較高的喬木層均高。在夏季,前2個(gè)成分的特征根>1,累積貢獻(xiàn)率達(dá)到85.2%。其中,成分1主要與坡位正相關(guān);成分2則主要與坡向正相關(guān)。在秋季,前2個(gè)成分的特征根>1,累積貢獻(xiàn)率達(dá)到82.4%。其中,成分1主要表示了灌木蓋度和海拔,成分2則主要與坡向、坡位正相關(guān)。冬季,前2個(gè)成分的特征根>1,累積貢獻(xiàn)率達(dá)到86.5%。其中,成分1主要與喬木層蓋度正相關(guān),成分2則主要反映較大灌木層蓋度。
表2 紅腹錦雞不同季節(jié)生境選擇指標(biāo)主成分貢獻(xiàn)率Tab.2 Principal com ponent feature vectors of habitat selection of Chrysolophus pictus in different seasons
3.2.2 單因素方差分析
通過(guò)對(duì)紅腹錦雞不同季節(jié)同一生境因子的單因素方差分析可知(見(jiàn)圖3),紅腹錦雞不同季節(jié)在坡位、灌木層蓋度、喬木層蓋度、海拔、灌木層均高5個(gè)生態(tài)因子中無(wú)顯著差異。但紅腹錦雞在春季和秋季的坡向選擇中存在顯著差異(P<0.05),在春季偏向半陽(yáng)坡,秋季更傾向陽(yáng)坡。紅腹錦雞在春季和冬季對(duì)坡向與灌木層均高選擇中存在顯著差異(P<0.05),在春季偏向半陽(yáng)坡和灌木層較高的生境,冬季更傾向陽(yáng)坡和灌木層較低的生境。
圖3 紅腹錦雞不同季節(jié)生境選擇指標(biāo)多重比較Fig.3 Multiple com parisons of habitat selection indicators of Chrysolophus pictus in different seasons
動(dòng)物的活動(dòng)節(jié)律是其對(duì)生存環(huán)境的一種綜合性適應(yīng),會(huì)根據(jù)周?chē)h(huán)境的變化形成最有益于個(gè)體及種群的最適活動(dòng)節(jié)律[9-11]。本研究結(jié)果表明,紅腹錦雞在不同季節(jié)的活動(dòng)節(jié)律具有差異,春季活動(dòng)波峰最多,夏季活動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)(5:00-20:00),秋季活動(dòng)強(qiáng)度最大(33.3%),而在冬季的活動(dòng)時(shí)間較短且活動(dòng)頻率較為集中。這些應(yīng)該是紅腹錦雞根據(jù)不同季節(jié)日出時(shí)間和氣溫的變化調(diào)整活動(dòng)節(jié)律的結(jié)果[12-14]。如血雉(Ithaginis cruentus)也具有類似的活動(dòng)規(guī)律[15]。
本研究發(fā)現(xiàn)紅腹錦雞在不同季節(jié)中對(duì)生境的偏好不同。在食物和躲避生境因子方面,春季喬木蓋度、灌木層蓋度為主要的影響因子,這與前人的研究成果相同[16];在夏季,喬木平均胸徑為主要的影響因子;在秋季,以灌木蓋度為主要的影響因素,因?yàn)榍锛竟嗄緦拥墓麑?shí)成熟;在冬季,喬木層蓋度、灌木層蓋度是主要的影響因子。動(dòng)物的多尺度生境選擇是一個(gè)基本的生態(tài)學(xué)過(guò)程,具有重要的保護(hù)意義[17]。
在其他生境因子中,紅腹錦雞對(duì)中、下坡位具有較強(qiáng)的選擇性,原因可能與中坡位的貯水量遠(yuǎn)高于其他坡位有關(guān)[18]。紅腹錦雞對(duì)坡向的選擇主要是半陽(yáng)坡和半陰坡。海拔因子是影響野生動(dòng)物垂直分布格局的重要因素[19]。紅腹錦雞性格膽小,易受驚,受人類活動(dòng)影響較大[20]。本研究紅腹錦雞偏向于選擇海拔較高的生境,冬季紅腹錦雞活動(dòng)的區(qū)域海拔低于其他季節(jié),因?yàn)槎竞0卧礁叩膮^(qū)域氣溫越低,食物不足,紅腹錦雞被迫向低海拔的地區(qū)移動(dòng)。白頸長(zhǎng)尾雉(Syrmaticus ellioti)也存在相同的情況[21]。
在本次調(diào)查中總共有27臺(tái)相機(jī)拍攝有紅腹錦雞的有效照片,其中有13臺(tái)拍攝到人類活動(dòng)(占48.1%),表明在湖南高望界國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)紅腹錦雞的活動(dòng)區(qū)域和人類的活動(dòng)區(qū)域重疊程度較高。在分析拍攝的視頻及照片中多次發(fā)現(xiàn)獵人的身影,且在野外布設(shè)紅外相機(jī)過(guò)程中也多次發(fā)現(xiàn)捕獵野生動(dòng)物的夾子與獵套。建議政府優(yōu)化湖南高望界國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的功能區(qū),加強(qiáng)對(duì)野生動(dòng)物的保護(hù),同時(shí)對(duì)公眾廣泛開(kāi)展生態(tài)保護(hù)教育和宣傳,提高公眾對(duì)野生動(dòng)物保護(hù)的意識(shí)。