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野生动物是生物多样性的重要组成部分,也是各类保护地开展监测研究与保护成效评估的重要指示类群[1-2]。开展关于野生动物的监测与研究工作,可以为野生动物本底清查、珍稀濒危物种现状评估、物种资源动态变化、针对性的保护管理措施等提供重要的基础数据和科学参考[3-4]。
四川申果庄自然保护区成立于2000年10月,2002 年3月晋升为省级,以大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)等珍稀濒危野生动植物及其生存环境为主要保护对象。保护区是凉山山系大熊猫种群分布的最西端,也是凉山山系与相岭山系可能连接的重要通道[5]。由于分布位置相对偏僻,加之保护资金、人力等方面较为缺乏,多年来关于区内野生鸟兽资源的调查研究并不多,仅有的综合科学考察工作开展于2008年,距今已有十多年,记录到6目24科73种兽类和15目46科205种鸟类(内部资料未发表);2018年赵文德等利用铗日法和陷阱法对保护区非飞行小型兽类进行了调查,共获得小型兽类3目12科40种[6];虽2022年陈云梅等对保护区历史红外相机数据进行了分析,但仅报道了12种保护区物种新记录[7],并未详细梳理鸟兽物种名录。目前,保护区还缺乏有关区内野生鸟兽物种多样性、种群分布、生态行为等现状资料,不利于区内以大熊猫为代表的珍稀野生动物及其栖息地的科学保护与管理。
目前,红外相机在各类保护地野生鸟兽资源监测中已广泛应用且发挥了重要作用[8-9]。本研究团队于2008年开始利用红外相机对区内野生鸟兽开展长期监测。详细整理2008—2021年间的红外相机数据并深度分析,旨在:(1)进一步掌握保护区内野生鸟兽物种资源现状;(2)初步分析区内野生鸟兽物种种群相对多度与分布;(3)探讨区内关键优势物种的活动节律。
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四川申果庄省级自然保护区(102°42′00″—102°54′17″E,28°28′13″—28°41′54″)位于凉山州越西县的东部,总面积337 km2。区内最高海拔3 957.4 m,最低海拔2 130 m,地势南高北低,地貌区型属高中山深谷区。区内属中亚热带季风性湿润气候,年均气温7.2℃,年均降雨量1 349.1 mm,无霜期为160 d。分布有常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、针阔混交林、亚高山针叶林、亚高山灌丛、亚高山草甸等植被类型[5,7]。
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2008年4月至2021年12月,根据巡护经验、以往调查成果、生境、动物活动痕迹、海拔跨度、人为干扰和布设间距等因素,在保护区内及周边布设相机,剔除间距300 m以内多余的相机位点,累计102个(不重复)有效相机监测位点(见表1),相机布设海拔区间为 2 200~3 800 m(见图1)。红外相机的安放要求以及参数设置与四川省内多数保护地开展的红外相机监测工作的标准保持一致[10-12]。
项 目 2008年 2009年 2010年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2021年 合计 相机位点数 10 6 2 18 16 12 3 8 20 18 31 102(不重复) 相机布设
海拔段/m3400~
36003457~
36693140~
34942200~
37322400~
38002695~
33803130~
37503150~
37502690~
34842211~
37802706~
38002200~
3800有效相机
工作日456 361 167 3733 3186 1814 430 2385 3907 5015 4134 25588 拍摄记录
总数486 159 36 11524 7869 4406 958 9211 12121 21806 13339 91915 独立有效
记录数38 4 17 376 824 103 56 369 565 923 1430 4705 兽类物种数 5 1 1 12 12 12 5 11 15 11 16 20 鸟类物种数 6 1 0 25 22 13 6 20 14 11 24 40 Table 1. Summary of infrared camera survey in Shenguozhuang Nature Reserve (Sichuan) from 2008 to 2021
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所有监测数据在四川自然保护红外相机数据管理信息化平台 (http://www.datawild.cn:9090/Bioplatform/)[13]上进行分析鉴定,导出Excel信息表用于深度分析。
兽类物种鉴定与分类参考《中国哺乳动物多样性(第2版)》[14];鸟类物种鉴定与分类参考《中国鸟类分类与分布名录(第三版)》[15];物种国家保护等级参考《国家重点保护野生动物名录(2021年版)》(http://www.forestry.gov.cn)[16];濒危等级信息的确定参考世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录[17]。
物种种群的相对数量利用相对多度指数(relative abundance index,RAI)来分析:RAI=Ai / T × 100,其中,Ai表示第i类(i=1, 2, 3,……)动物的独立有效记录数;T表示总的有效相机日[18-19]。
物种种群分布评估利用分布位点数(Number of camera points)和位点占有率(Site occupancy, SO)进行分析:SO=Si / AS×100%。Si表示第i类(i=1, 2, 3……)动物被拍到的相机位点数;AS表示所有正常工作的相机位点数[19]。
选择RAI较高的毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)、小熊猫(Ailurus fulgens)2种兽类以及红腹角雉(Tragopan temminckii)、血雉(Ithaginis cruentus)2种鸟类开展活动节律分析。为排除不同年份间气候、温度、光照等其它因子影响,活动节律分析只利用2021年内的监测数据。采用核密度估计方法(Kernel density estimation)[20],利用R软件中的overlap包[21]和activity包[22]来绘制核密度曲线图。采用条件密度等值线法来确定物种的活动高峰,利用R中的circular包“modal. region”函数来绘制条件密度等值线图[23]。
数据统计分析和制图利用Office 2019、ArcGIS 10.4以及R 4.1.0软件完成。
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在25588个有效相机工作日下共获得91915条红外相机数据,包括74459张照片和17456段视频。其中关于野生动物的有效照片17283张,有效视频3931段,有4705份独立有效记录能准确识别到具体物种,包括兽类5目15科20种,鸟类4目11科40种(见表1;附表1)。
物种
Species保护级别
Protection categoryIUCN
红色名录
IUCN Red List位点数
(位点占有率)
Number of grids
(grid occupancy/%)拍摄记
录总数
Total number of records独立有效
记录数
Number of independent records相对多
度指数
RAI海拔
Elevation/m哺乳纲MAMMALIA 一 灵长目Primates (一)猴科Cercopithecidae 1. 藏酋猴Macaca thibetana* II NT 17(16.67) 1429 230 0.899 2400-3800 二 偶蹄目Moschidae (二)麝科Moschidae 2. 林麝Moschus berezovskii I EN 9(8.82) 120 36 0.141 2211-3780 (三)鹿科Cervidae 3. 小麂Muntiacus reevesi* LC 10(9.8) 170 58 0.227 2690-2900 4. 毛冠鹿Elaphodus cephalophus II NT 44(43.14) 1304 384 1.501 2419-3800 (四)牛科Bovidae 5. 中华斑羚Naemorhedus griseus II VU 1(0.98) 4 1 0.004 3800 6. 中华鬣羚Capricornis milneedwardsii II VU 3(2.94) 18 3 0.012 2706-3201 (五)猪科Suidae 7. 野猪Sus scrofa LC 48(47.06) 806 176 0.688 2400-3780 三 食肉目Carnivora (六)犬科 Canidae 8. 赤狐Vulpes vulpes II LC 31(30.39) 357 165 0.645 2476-3780 (七)熊科Ursidae 9. 黑熊Ursus thibetanus II VU 13(12.75) 52 23 0.090 2695-3800 (八)大熊猫科Ailuropodidae 10. 大熊猫Ailuropoda melanoleuca* I VU 4(3.92) 56 12 0.047 3120-3465 (九)小熊猫科Ailuridae 11. 小熊猫Ailurus fulgens II EN 65(63.73) 840 415 1.622 2211-3800 (十)猫科Felidae 12. 豹猫Prionailurus bengalensis II LC 43(42.16) 1866 244 0.954 2476-3800 (十一)灵猫科Viverridae 13. 果子狸Paguma larvata LC 11(10.78) 60 22 0.086 2690-3304 (十二)鼬科Mustelidae 14. 猪獾Arctonyx collaris VU 16(15.69) 95 36 0.141 2200-3780 15. 黄喉貂Martes flavigula II LC 23(22.55) 329 149 0.582 2412-3780 16. 黄鼬Mustela sibirica LC 27(26.47) 118 66 0.258 2735-3800 四 啮齿目Rodentia (十三)松鼠科Sciuridae 17. 岩松鼠 Sciurotamias davidianus davidianusdavidianus LC 6(5.88) 35 14 0.055 2412-2880 18. 隐纹花松鼠Tamiops swinhoei LC 5(4.9) 26 13 0.051 2211-3507 (十四)豪猪科Hystricidae 19. 中国豪猪Hystrix hodgsoni LC 30(29.41) 459 138 0.539 2200-3780 五 兔形目 Lagomorpha (十五)兔科 Leporidae 20. 蒙古兔 Lepus tolai Pallas LC 1(0.98) 8 1 0.004 3524 鸟纲AVES 一 鸡形目Galliformes (一)雉科Phasianidae 1. 红腹角雉Tragopan temminckii II LC 35(34.31) 1544 413 1.614 2211-3750 2. 血雉Ithaginis cruentus II LC 42(41.18) 2310 550 2.149 2211-3800 3. 白腹锦鸡Chrysolophus amherstiae II LC 33(32.35) 1303 371 1.450 2412-3750 4. 环颈雉Phasianus colchicus LC 1(0.98) 17 3 0.012 3755 二 鸻形目Accipitriformes (二)鹬科Scolopacidae 5. 丘鹬Scolopax rusticola LC 2(1.96) 20 4 0.016 3482-3484 6. 大沙锥Gallinago megala LC 1(0.98) 12 4 0.016 3080 三 雀形目Passeriformes (三)鹟科Muscicapidae 7. 紫啸鸫 Myophonus caeruleus LC 12(11.76) 115 38 0.149 2211-3645 8. 蓝眉林鸲 Tarsiger rufilatus LC 3(2.94) 13 4 0.016 3440-3750 9. 白眉林鸲Tarsiger indicus LC 7(6.86) 56 20 0.078 3100-3732 10. 金色林鸲 Tarsiger chrysaeus LC 9(8.82) 73 30 0.117 3080-3760 11. 红胁蓝尾鸲 Tarsiger cyanurus LC 2(1.96) 6 3 0.012 2750-3440 12. 蓝额红尾鸲 Phoenicuropsis frontalis LC 2(1.96) 14 2 0.008 3487-3640 13. 白尾蓝地鸲 Myiomela leucura LC 1(0.98) 6 1 0.004 3100-3732 14. 白额燕尾 Enicurus leschenaulti LC 1(0.98) 6 3 0.012 3440 15. 橙胸姬鹟 Ficedula strophiata LC 1(0.98) 8 2 0.008 (四)鸫科Turdidae 16. 灰头鸫Turdus rubrocanus LC 36(35.29) 1234 339 1.325 2695-3800 17. 灰翅鸫 Turdus boulboul LC 2(1.96) 12 3 0.012 2721-2750 18. 虎斑地鸫Zoothera aurea LC 8(7.84) 63 15 0.059 2723-3760 19. 淡背地鸫Zoothera mollissima LC 15(14.71) 263 65 0.254 2723-3780 20. 长尾地鸫Zoothera dixoni LC 25(24.51) 731 169 0.660 2721-3800 21. 黑胸鸫 Turdus dissimilis LC 1(0.98) 7 1 0.004 3732 22. 斑鸫 Turdus eunomus LC 1(0.98) 1 1 0.004 23.白眉鸫 Turdus obscurus LC 1(0.98) 8 1 0.004 (五)噪鹛科Leiothrichidae 24. 斑背噪鹛Garrulax lunulatus* II LC 6(5.88) 180 56 0.219 2730-3440 25. 矛纹草鹛 Pterorhinus lanceolatus LC 5(4.908) 25 8 0.031 3100-3755 26. 橙翅噪鹛Trochalopteron elliotii* II LC 28(27.45) 353 123 0.481 2211-3780 27. 眼纹噪鹛Garrulax ocellatus II LC 4(3.92) 33 10 0.039 2419-3438 28. 黑顶噪鹛Trochalopteron affine LC 27(26.47) 450 154 0.602 2211-3800 (六)鸦科Corvidae 29. 松鸦 Garrulus glandarius LC 1(0.98) 3 1 0.004 2880 30. 红嘴蓝鹊 Urocissa erythroryncha LC 4(3.92) 19 5 0.020 2730-2900 31. 星鸦 Nucifraga caryocatactes LC 4(3.92) 29 6 0.023 3380-3750 (七)山雀科Paridae 32. 黑冠山雀Periparus rubidiventris LC 5(4.90) 10 5 0.020 3150-3780 33. 褐冠山雀 Lophophanes dichrous LC 1(0.98) 3 1 0.004 3750 (八)莺鹛科 Sylviidae 34. 红嘴鸦雀Conostoma aemodium LC 26(25.49) 311 89 0.348 2211-3758 35. 暗色鸦雀Sinosuthora zappeyi* VU 1(0.98) 1 1 0.004 2200 (九)燕雀科 Fringillidae 36. 灰头灰雀 Pyrrhula erythaca LC 2(1.96) 6 2 0.008 3080-3128 37. 曙红朱雀 Carpodacus waltoni LC 1(0.98) 4 1 0.004 3120 38. 白眉朱雀 Carpodacus dubius LC 4(3.928) 19 9 0.035 3080-3780 (十)林鹛科 Timaliidae 39. 棕颈钩嘴鹛 Pomatorhinus ruficollis LC 3(2.94) 9 3 0.012 2880-3750 四 啄木鸟目 Piciformes (十一)啄木鸟科 Picidae 40. 大斑啄木鸟 Dendrocopos major LC 3(2.94) 12 6 0.023 3487-3780 干扰因子Interference factor 1. 人 Homo sapiens 24(23.53) 218 67 0.262 2200-3800 2. 家牛 Bos taurus 24(23.53) 4509 545 2.130 2690-3755 3. 家狗 Canis lupus familiaris 8(7.84) 49 20 0.078 3080-3750 4. 家马 Equus caballus caballus 5(4.90) 157 39 0.152 2695-3780 5. 牦牛 Bos mutus 6(5.88) 219 35 0.137 2690-3780 注: IUCN红色名录: EN. 濒危, VU. 易危, NT. 近危, LC. 无危. *: 中国特有种。
Notes: IUCN Red List: EN. Endangered, VU. Vulnerable, NT. Near Threatened, LC. Least Concern. *: Chinese endemic species.Table 1. List of Mammal and Bird species monitored by infrared camera in shenguozhuang Nature Reserve, Sichuan province (2008-2021)
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兽类物种数在15000个有效相机工作日之前持续增长,之后的8000个有效相机工作日内趋于平稳,但在近23000 个有效相机工作日时仍有增长;鸟类物种数在整个监测期间持续增长(见图2)。拟合曲线很好地反映出兽类、鸟类物种数与有效相机工作日的关系:直到监测期结束,兽类与鸟类物种数均有增长趋势,表明兽类与鸟类取样均未达到饱和。
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拍摄的20种兽类中,食肉目(Carnivora)最多,有9种(45.00%);偶蹄目(Artiodactyla)和啮齿目(Rodentia)分别有6种(30.00%)和3种(15.00%);兔形目(Primates)和灵长目(Primates)最少,均仅有1种(5.00%)。包括大熊猫、林麝(Moschus berezovskii)2种(10.00%)国家Ⅰ级以及有藏酋猴(Macaca thibetana)、黑熊(Ursus thibetanus)、小熊猫、赤狐(Vulpes vulpes)、黄喉貂(Martes flavigula)、豹猫(Prionailurus bengalensis)、毛冠鹿、中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)、中华斑羚(Naemorhedus griseus)9种(45.00%)国家Ⅱ级重点保护野生动物。林麝和小熊猫被IUCN列为濒危(EN);大熊猫、黑熊、中华鬣羚、中华斑羚和猪獾(Arctonyx collaris)被列为易危(VU);藏酋猴和毛冠鹿被列为近危(NT)(见附表1)。
拍摄的40种鸟类中,雀形目(Passeriformes)最多,有8科33种(82.50%);鸡形目(Galliformes)和鸻形目(Charsdriiformes)分别有4种(10.00%)和2种(5.00%);啄木鸟目(Piciformes)最少,仅有1种(2.50%)。未发现国家Ⅰ级重点保护鸟类,但拍摄到红腹角雉、血雉、白腹锦鸡(Chrysolophus amherstiae)、橙翅噪鹛(Trochalopteron elliotii)、斑背噪鹛(Garrulax lunulatus)、眼纹噪鹛(Ianthocincla ocellata)6种国家Ⅱ级重点保护鸟类。暗色鸦雀(Sinosuthora zappeyi)被列为易危(VU)(见附表1)。
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兽类物种中,RAI排在前五的是小熊猫(RAI=1.622)、毛冠鹿(RAI=1.501)、豹猫(RAI=0.954)、藏酋猴(RAI=0.899)和野猪(Sus scrofa)(RAI=0.688);SO排在前五的是小熊猫(SO=63.73%)、野猪(SO=47.06%)、毛冠鹿(SO=43.14%)、豹猫(SO=42.16%)和赤狐(SO=30.39%)(见附表1)。鸟类物种中,RAI排在前五的是血雉(RAI=2.149)、红腹角雉(RAI=1.614)、白腹锦鸡(RAI=1.450)、灰头鸫(Turdus rubrocanus)(RAI=1.325)和长尾地鸫(Zoothera dixoni)(RAI=0.660)。SO排在前五的是血雉(SO=41.18%)、灰头鸫(SO=35.29%)、白腹锦鸡(SO=32.35%)、红腹角雉(SO=34.31%)和橙翅噪鹛(SO=27.45%)(见附表1)。红外相机还记录到5种干扰因子。其中,家牛活动影响最大(RAI=2.130, SO=23.53%),其次是人类活动(RAI=0.262,SO=23.53%),而家马(RAI=0.152, SO=4.90%)、牦牛(RAI=0.137, SO=5.88%)和家狗(RAI=0.078, SO=7.84%)活动的影响相对较弱(见附表1)。
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毛冠鹿的日活动节律出现了3个活动高峰,分别在早晨(07:20—8:30)、下午(14:00—15:00)与傍晚(17:00—21:00),傍晚的活动峰值更大。9:00—12:00具有少量的活动迹象,而在夜间(00:00—06:00)几乎不活动。分析表明毛冠鹿为昼行性动物且具有一定的晨昏活动现象(见图3 A)。小熊猫的日活动节律出现了3个活动高峰,分别在7:30—9:10、10:00—13:10以及14:20—16:10,3个活动高峰间隔时间较短,午夜23:30左右有一个小的活动波动,夜间(00:00—06:00)几乎不活动。分析表明小熊猫为昼行性动物(见图3 B)。红腹角雉的日活动节律出现了3个明显的活动高峰,分别在08:50—10:20、13:00—16:40以及17:50—19:30,午夜23:40左右有一个小的活动波动,夜间(01:00—06:00)几乎不活动。分析表明红腹角雉为昼行性动物且具有一定的晨昏活动现象(见图3C)。血雉的日活动节律出现了2个明显的活动高峰,其中08:10—14:00为主要活动高峰,下午15:50—17:20为次要活动高峰,夜间仅有少量活动迹象。分析表明血雉为昼行性动物(见图3 D)。
Preliminary Investigation on Mammal and Bird Resources Using Camera Traps in Shenguozhuang Nature Reserve, Sichuan Province
doi: 10.12172/202209020001
- Received Date: 2022-09-02
- Available Online: 2023-03-06
- Publish Date: 2023-06-25
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Key words:
- Shenguozhuang Nature Reserve /
- Infrared camera /
- Mammal /
- Bird /
- Relative abundance index /
- Site occupancy /
- Activity rhythm
Abstract: From April 2008 to December 2021, infrared cameras were used to monitor large and medium-sized mammals and ground birds in and around the Shenguozhuang Nature Reserve, Sichuan Province. 102 camera monitoring sites were set up during the research period, with a total of 25588 effective camera working days, a total of 4705 independent and effective records were obtained, 20 species of 5 orders and 15 families of wild mammals and 40 species of 4 orders and 11 families of wild birds were identified, including 2 species of national class I and 15 species of national class II key protected wild animals. Two species were evaluated as Endangered by IUCN Red List, 6 as Vulnerable and 2 as Near Threatened. Based on the relative abundance index, Blood Pheasant (Ithaginis cruentus) (RAI=2.149), Red panda (Ailurus fulgens) (RAI=1.622), Temminck’s Tragopan (Tragopan temminckii) (RAI=1.614), Tufted Deer (Elaphodus cephalophus) (RAI=1.501) and Lady Amherst's Pheasant (Chrysolophus amherstiae) (RAI=1.450) were ranked as the 5 most abundant mammal and bird species. Based on the site occupancy, Red panda (SO=63.73%), Wild Boar (Sus scrofa) (SO=47.06%), Tufted Deer (SO=43.14%), Mainland Leopard Cat (Prionailurus bengalensis) (SO=42.16%) and Blood Pheasant (SO=41.18%) were ranked as the 5 most abundant mammal and bird species. The results of activity rhythm analysis showed that the Tufted Deer, Red panda, Temminck’s Tragopan and Blood Pheasant were diurnal animals, moreover, the Tufted Deer and Temminck’s Tragopan had certain morning and dusk activities. The results of this study provide important mammals and birds information and provide important basic data for the improvement of mammal and bird species cataloging, subsequent scientific research and conservation management in the reserve.