李仁貴,黃金燕,周世強(qiáng),黃 炎,李德生
(中國保護(hù)大熊貓研究中心,四川雅安 625000)
生境是指生物的居住場所,即生物個(gè)體、種群或群落能在其中完成生命過程的空間。生境作為生物生存的空間,決定著資源、避護(hù)所、筑巢位置和交配的有效性;決定種內(nèi)和種間競爭的強(qiáng)度,決定捕食、寄生、疾病的代價(jià);決定生物的繁衍。一個(gè)進(jìn)化上精明的個(gè)體會評價(jià)利弊之間的關(guān)系,選擇那些能使繁殖成功達(dá)到最大的生境(顏忠誠,陳永林,l998)。研究動物的生境選擇對評估動物所處生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量,預(yù)測棲息地的負(fù)載量,以及合理保護(hù)和利用動物資源等具有重要意義(姜兆文等,l998)。而對生境選擇機(jī)制的探討有可能揭示其生存和繁衍的內(nèi)在規(guī)律(馬綱,張敏,l997)。
紅腹角雉屬于鳥綱雞形目雉科角雉屬動物,主要分布于我國西南和中部地區(qū)(李湘濤,2004;約翰,馬敬能等,2000),為國家二級重點(diǎn)保護(hù)的動物。同大多數(shù)雞形目鳥類一樣,紅腹角雉飛翔與擴(kuò)散能力較弱,躲避天敵能力相對較差,因此其對生境的選擇顯得更為重要(張正旺等,2003)。
在紅腹角雉生境選擇相關(guān)的研究方面,前人已經(jīng)做了一定的工作,如早在l984年鄧其祥就曾做過紅腹角雉的生態(tài)研究(鄧其祥等,l984);李湘濤于l984~l989年間對紅腹角雉越冬生態(tài)的研究(李湘濤,逯小毅,l99l);l993年~l994年間,史海濤做了紅腹角雉棲息地選擇的研究、取食棲息地的研究和食性的研究(史海濤等,l996;史海濤,鄭光美,l999;史海濤,鄭光美,l998);2005年~2006年叢培昊又對紅腹角雉的夜棲行為和夜棲地的選擇進(jìn)行了深入的研究(叢培昊,鄭光美,2008)。但這些研究大都側(cè)重在夏季紅腹角雉的生境選擇上,李湘濤雖然對紅腹角雉越冬生態(tài)進(jìn)行了專門的研究,但內(nèi)容多為陳述性描述,且時(shí)間也已較久遠(yuǎn)。隨著時(shí)間的推移,人們對野生動物及其生活環(huán)境的保護(hù)理念已不斷提高,同時(shí)退耕還林政策的大力實(shí)施,都大大改善了紅腹角雉原有的棲息生境。因此,我們于2008年和2009年l l月至l2月對四川臥龍自然保護(hù)區(qū)五一棚區(qū)域紅腹角雉的冬季生境選擇做了調(diào)查,并與前人對大熊貓生境的選擇研究結(jié)果進(jìn)行了對比分析,試圖找出五一棚區(qū)域紅腹角雉和大熊貓能長期共存的原因,以期為當(dāng)前的物種保護(hù)提供一定的科學(xué)依據(jù)。
臥龍自然保護(hù)區(qū)位于四川省汶川縣西南部,邛崍山系的東南坡,岷江上游的映秀西側(cè)(東經(jīng)l02°52'~l03°24',北緯 30°45'~ 3l°25'),東西橫貫 60 km,南北跨越63 km,總面積2 000 km2,是我國最大的自然保護(hù)區(qū)之一,主要保護(hù)大熊貓等珍稀瀕危動植物以及整個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)。研究地點(diǎn)位于臥龍自然保護(hù)區(qū)(東經(jīng) l02°52'~l03°24',北緯 30°45'~3l°25')五一棚大熊貓野外生態(tài)觀測研究區(qū),該區(qū)面積36 km2,海拔范圍2 300 m~3 624 m。該區(qū)域地形復(fù)雜,地勢陡峭,平均坡度 20°~30°,有些達(dá)50°以上。氣候?qū)儆谇嗖馗咴瓪夂騾^(qū),干濕季明顯,夏季涼爽多雨,冬季寒冷干燥,最低月均溫為~l l.2℃(l 月) ,最高月均溫為 l5.3℃(8 月),年均氣溫6.28℃,年降雨量達(dá)到938 mm,相對濕度保持在85%以上。年降雪量集中于l月 ~3月,為l l6l.25 mm。森林植被類型主要包括針闊混交林和亞高山暗針葉林,以及從20世紀(jì)30年代至70年代,許多針葉樹砍伐后次生形成的落葉闊葉林,分布的大熊貓主食竹種主要為海拔2 700 m以下的拐棍竹和海拔2 300 m~3 600 m的冷箭竹。與植被相適應(yīng)的土壤類型分別是山地暗棕壤、山地暗針葉林和山地棕壤。
在研究區(qū)域中設(shè)置6條長5 km~l0 km,間距大于200 m的調(diào)查樣線,樣線涵蓋不同海拔和各種生境。每天沿樣線調(diào)查動物的活動痕跡(糞便、皮毛、羽毛、爪印及活體等)。為確保調(diào)查到的動物活動痕跡發(fā)生在冬季,要求糞便新鮮,具體為糞便顏色新,不干燥,含水較好,潤澤,否則不記錄;落羽及毛發(fā)物要求色澤與活體接近,整潔無污物,否則不記錄。
記錄動物新鮮活動痕跡點(diǎn)的坡度、坡向、坡位、海拔、水源距離、森林起源、植被型等自然因子(五一棚整體人為干擾情都基本上沒有,此點(diǎn)不記錄)。以痕跡點(diǎn)為中心,設(shè)置以下3個(gè)獨(dú)立樣方,即l個(gè)半徑l m的林下植被樣圓,l個(gè)半徑l0 m的灌木層和竹子的樣圓和l個(gè)半徑20 m的喬木層樣圓,采集4個(gè)不同層次,即喬木層、灌木竹子層和地表層。各生境變量的測定參考 Javed(Javed,Salim and Kaul,Rahul,2002)的測定方法進(jìn)行。根據(jù)海拔高度,設(shè)置一定的對照樣方,確保海拔每隔50 m內(nèi)都有樣方分布。
采用Vanderploeg和Scavia選擇系數(shù)Wi和選擇指數(shù)Ei作為紅腹角雉對生境喜好程度指標(biāo) (魏輔文等,l996a;)。計(jì)算方法如下:
其中:Wi為選擇系數(shù),Ei為選擇指數(shù);i為特征等級值,n為等級總數(shù),pi為具有i特征的樣方數(shù),ri為具i特征的樣方中有紅腹角雉活動痕跡的樣方數(shù)。
Ei介于-l~l之間,若 Ei>0表示喜愛,Ei=l表示特別喜愛,Ei<0為不喜愛,Ei=-l為不選擇,Ei=0為隨機(jī)選擇。參考此尺度,再把喜愛和不喜愛兩個(gè)指標(biāo)細(xì)分,具體為:Ei接近于0時(shí)(-0.l<Ei<0.l)表示幾乎隨機(jī)選擇,0.l≤Ei<0.2 時(shí),表示較喜歡,0.2≤Ei<0.3 時(shí),表示喜歡,0.3≤Ei<l時(shí),表示很喜歡。同理,相應(yīng)的負(fù)值,表示相應(yīng)的不喜歡程度。
在調(diào)查的64個(gè)樣方中,有24個(gè)被紅腹角雉利用過(海拔特征中,兩個(gè)樣方因衛(wèi)星信號差,無法得到位點(diǎn)值),2個(gè)被大熊貓利用過。通過對樣方中不同生境特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì),計(jì)算出紅腹角雉對不同生境特征的選擇指數(shù),詳見表l(大熊貓樣方太少,沒有進(jìn)行統(tǒng)計(jì))。
表l 臥龍紅腹角雉冬季對生境的選擇
選擇指數(shù)表明,紅腹角雉冬季喜歡在2 400 m~2 800 m的海拔段活動,不喜歡在2 800 m~3 000m的海拔段活動,不選擇3000m以上的海拔段;喜歡東坡,較不喜歡南坡,幾乎隨即選擇西坡和北坡;非常喜歡陡坡(> 45°),不喜歡平緩坡(0°~l5°);喜歡中坡位,較喜歡下坡位,不選擇上坡位;較喜歡近水源(0~l00 m),幾乎隨即選擇較近水源(l00~200 m)和遠(yuǎn)水源(>200m);喜歡林下植被蓋度較好(0.l0 ~0.l5),但當(dāng)林下植被蓋度更好時(shí)(>0.l5),喜歡的程度又降低。不喜歡林下植被蓋度較差(0 ~0.05和0.05 ~0.l0)的生境;喜歡竹子蓋度較好(0.6~0.9)的生境,但當(dāng)竹子蓋度過高時(shí)(>0.9),紅腹角雉不選擇。隨著竹子蓋度的降低,紅腹角雉也由較喜歡(0.3~0.6)轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀蹼S即選擇(0~0.3);喜歡大樹較多的生境(5~l0株·樣方-l),很不喜歡大樹少的生境(0~5株·樣方-l),幾乎隨即選擇大樹多的生境(l0~l5株·樣方-l)。
生境決定著生物的生存和繁衍(顏忠誠,陳永林,l998)。伴隨著季節(jié)更替和氣候變遷,多數(shù)動物從發(fā)情、求偶,經(jīng)過交配、產(chǎn)卵(仔),到育雛、越冬,完成一個(gè)完整的生活史,在各個(gè)階段動物會表現(xiàn)出不同的生境偏好和生境選擇特點(diǎn),表現(xiàn)出季節(jié)性生境選擇的特征。鳥類對棲息地類型的選擇取決于季節(jié)性變化的植被因素和鳥類在不同生活史階段對棲息地的不同需求(楊維康等,2000)。冬季為紅腹角雉的非繁殖季節(jié),其冬季棲息地主要只承載著生存功能,因此紅腹角雉在選擇冬季生境時(shí),主要圍繞食物和安全這兩個(gè)要素出發(fā)。
臥龍五一棚紅腹角雉冬季選擇3 000 m以下、向陽東坡的生境作為冬季棲息地,原因可能是冬季高海拔段因?yàn)闅鉁馗?黃金燕等,2008),積雪長期不融化,致使紅腹角雉覓食困難,因此冬季向海拔低的、未被大雪覆蓋的地區(qū)遷移;同時(shí)東坡向陽溫暖,草本植物豐富,因而食物更多,更容易生存下來。
與其它陸生動物比,鳥類的生理生活特性決定其對水源的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如哺乳類那么重要(劉凌云,鄭光美,l997),但本研究顯示紅腹角雉冬季更喜歡近水源生境。冬季臥龍五一棚氣溫低,很多地面冬季都長期處于冰凍狀態(tài)(黃金燕等,2008),而流動水源周圍則能維持在冰點(diǎn)以上,使水源周圍處于非冰凍狀態(tài),有一定的林下植物作為其食物來源。選擇近水源的生境作為其冬季的棲息地歸根結(jié)底仍然是與食物相關(guān)。
紅腹角雉冬季喜歡大樹較多(非最多),竹子蓋度較高(非最高)而坡度大于45°的陡坡作為冬季棲息地,應(yīng)該與其躲避敵害相關(guān)。紅腹角雉白天在地上活動,夜間在樹上棲息(鄧其祥等,l984),大樹較多,夜晚可供選擇棲息的地方多,安全性更高;但當(dāng)大樹過多,晚上紅腹角雉受天敵侵襲而驚飛時(shí),過多大樹的枝條可能會阻礙其飛行逃避天敵。相同的原因,茂密的竹灌叢能為動物夜棲提供一道屏障(叢培昊,鄭光美,2008);但是草灌過于高大茂密,又會造成動物穿行困難(史海濤,鄭光美,l999),當(dāng)遇到危險(xiǎn)時(shí),逃離現(xiàn)場的速度將受到阻礙。與此類似,紅腹角雉偏好選擇陡峭的山地作為夜棲地,在夜棲過程中受到驚擾往往會飛上附近較低處的喬木或滑翔至地面,陡峭的坡度能夠使鳥類滑翔更遠(yuǎn)的距離(叢培昊,鄭光美,2008)。
生境分離是同域分布的物種間生態(tài)位分離的最為普遍的形式,生境分離使同域分布的多個(gè)物種相互共存(Cody,M.L,l978;Schoener,T.W,l974)。在臥龍五一棚區(qū)域,紅腹角雉和大熊貓?jiān)诜植忌嫌胁糠种丿B。在生境的選擇利用上,影響大熊貓生境選擇的因子紛繁復(fù)雜的,從查閱的文獻(xiàn)來看,所考察因子種類達(dá)84種之多。從各因子被文獻(xiàn)選用的頻率看,喬木郁閉度(森林覆蓋度)、坡度、坡向、森林類型、坡位、竹密度、竹高度、竹桿基徑、老筍比例、海拔等是選用頻率較高的一些因子,這也從一個(gè)側(cè)面反映了這些因子對大熊貓的重要性次序。挑選本次調(diào)查的竹密度、海拔、坡向、坡位、坡度等作為與紅腹角雉相比較的因子。
在竹子蓋度上,馬邊大風(fēng)頂?shù)难芯匡@示大熊貓喜歡竹密度適中(l0株·m-2~30株·m-2)的生境(魏輔文,l996);冶勒和小相嶺的研究顯示兩地的大熊貓分別喜愛的竹類蓋度為50%~l00%和竹子蓋度大于50% 的生境(Wei FW等,2000;冉江洪等,2003);四川白河自然保護(hù)區(qū)的研究則為大熊貓偏好蓋度較高的竹林生境,對蓋度75% ~l00%的生境的利用率高達(dá)l00%(曾濤等,2003)。臥龍紅腹角雉喜歡60%~90%竹子蓋度的生境,在這一點(diǎn)上,兩者顯然是有重疊的。
在海拔上,臥龍大熊貓主要在2 800 m~3 l00 m的地帶活動,冬季下移至海拔2 500 m~2 800 m。這與冬季五一棚紅腹角雉喜歡的2 400 m~2 800 m海拔段也是重疊的。
在對坡向的選擇上,大熊貓是喜溫濕的動物,因而一般喜歡在東南坡向(在馬邊大風(fēng)頂占75.95%,冕寧冶勒占73.5l%)或陽坡及半陰半陽坡(在佛坪大熊貓冬居地中占85.98%)的生境中活動(張澤鈞,胡錦矗,2000)。這與紅腹角雉冬季喜歡東坡也是有部分重疊的。
在坡位選擇上,大熊貓喜歡在山脊、坡的上部活動,不喜歡在坡的下部和谷地活動,對坡的中部幾乎隨機(jī)選擇(王建宏等,2006)。本次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的兩處大熊貓新鮮糞便所在地也分別是在山脊部位和上坡位,這與紅腹角雉喜歡中坡位,較喜歡下坡位,不喜歡上坡位的生境選擇顯然有了一定的分離。
在坡度上,大熊貓一般喜歡在坡度平緩的竹林中覓食,特別是二、三級支溝的夷平地坡度為20°~40°左右的地帶活動,但在不同山系大熊貓選擇的坡度上限并不相同。在馬邊大風(fēng)頂大熊貓喜歡在坡度小于 30°的緩坡活動[24],在臥龍為 25°(Donald G.Reid,Hu JC,l99l)(本次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的兩處大熊貓新鮮糞便所在地坡度分別為l3°和l5°),在寶興縣為不大于40°(冉江洪等,2004),冕寧冶勒為40°(唐平,胡錦矗,l998)。而五一棚紅腹角雉喜歡坡度大于45°的生境,僅這一點(diǎn)就幾乎決定了紅腹角雉與大熊貓?jiān)谖⑸成系姆蛛x。
綜合以上原因,紅腹角雉與大熊貓即使同時(shí)分布在五一棚相同海拔段和竹子蓋度相似的區(qū)域,但分別選擇不同的坡度和部分選擇不同的坡向和坡位;另外兩者在食性上的差異顯著(胡錦矗,200l),雖然作者曾在四川宜賓老君山和涼山麻咪澤自然保護(hù)區(qū)見過紅腹角雉秋季啄食竹筍的現(xiàn)象,但目前還沒有研究表明紅腹角雉以竹筍為主食。對自然因子的要求和本身食性的差別,正是紅腹角雉和大熊貓能長期共存于五一棚區(qū)域的原因。
[l]顏忠誠,陳永林.動物的生境選擇[J].生態(tài)學(xué)雜志,l998,l7(2):43~49.
[2]姜兆文,徐利,馬逸清,等.大興安嶺地區(qū)紫貂冬季生境選擇的研究[J].獸類學(xué)報(bào),l998,l8(2):l l2~l l9.
[3]馬綱,張敏.中國雞形目鳥類生態(tài)學(xué)的研究進(jìn)展[J].天水師專學(xué)報(bào),l997,3(l7):28 ~32.
[4]李湘濤.中國雉雞[M].北京:中國林業(yè)出版社,2004.
[5] 約翰.馬敬能等.中國鳥類野外手冊[M].湖南:湖南教育出版社,2000:29 ~30.
[6]張正旺,等.中國雞形目鳥類的現(xiàn)狀與保護(hù)對策[J].生物多樣性,2003,l l(5):4l4 ~42l.
[7]鄧其祥,李建國,余志偉.紅腹角雉的生態(tài)[J].野生動物,l984(3):l8~24.
[8]李湘濤,逯小毅.紅腹角雉的越冬生態(tài)[J].野生動物,l99l(4):l7~l8.
[9]史海濤,鄭光美,蔣鴻,等.紅腹角雉棲息地選擇的研究[J].動物學(xué)報(bào),l996,42(suppl):90 ~95.
[l0]史海濤,鄭光美.紅腹角雉取食棲息地選擇的研究[J].動物學(xué)研究,l999,20(2):l3l ~l36.
[l l]史海濤,鄭光美.紅腹角雉的食性研究[J].動物學(xué)研究,l998,l9(3):225 ~229.
[l2]叢培昊,鄭光美.四川老君山地區(qū)紅腹角雉的夜棲行為和夜棲地選擇[J].生物多樣性,2008,l6(4):332 ~338.
[l3]Javed.Salim and Kaul,Rahul.Field Methods for Bird Surveys[M].Indian Bird Conservation Network,Bombay Natural History Society,New Delhi,India.2002.
[l4]中國科學(xué)院昆明動物研究所鳥類組.高黎貢山地區(qū)脊椎動物考察報(bào)告第三冊鳥類[M].科學(xué)出版社,l980:24~36.
[l5]楊維康,鐘文勤,高行宜.2000.鳥類棲息地選擇研究進(jìn)展[J].下旱區(qū)研究,l7(3):7l ~74.
[l6]黃金燕,廖景平,蔡緒慎,等.臥龍自然保護(hù)區(qū)拐棍竹地下莖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研究[J].竹子研究匯刊.2008,27(4):l3 ~l9.
[l8]劉凌云,鄭光美.普通動物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,l997(3):500.
[l9]Cody M L.Habitat selection and interspecific territoriality among the sylvid warblers of England and Sweden[J].Ecologicalmonographs,l978,48:35l ~396.
[20]魏輔文,周材權(quán),胡錦矗,等.馬邊大風(fēng)頂自然保護(hù)區(qū)大熊貓對竹類資源的選擇利用[J].獸類學(xué)報(bào),l996,l6(3):l7l~l75.
[2l]魏輔文,周昂,王維,等.馬邊大風(fēng)頂自然保護(hù)區(qū)大熊貓對生境的選擇[J].獸類學(xué)報(bào),l996,l6(4):24l ~245.
[22]Wei FW,F(xiàn)eng Z J,Wang ZW,et al.Habitat use and separation between the giant panda and red panda[J].Journal of Mammalogy ,2000,8l(2):448 ~455.
[23]冉江洪,劉少英,王鴻加,等.小相嶺大熊貓與放牧家畜的生境選擇[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2003 ,23(l l):2253~2259.
[24]曾濤,冉江洪,劉少英,等.四川白河自然保護(hù)區(qū)大熊貓對生境的利用[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2003,9(4):405 ~408.
[25]張澤鈞,胡錦矗.大熊貓生境選擇研究[J].四川師范學(xué)院學(xué)報(bào),2000,2l(l):l8 ~2l.
[26]王建宏等.甘肅白水江保護(hù)區(qū)西段大熊貓對生境的選擇[J].四川動物,2006,25(4):77l ~775.
[27]Donald G Reid,Hu JC.Giant Panda selection between Bashania fangiana bamboo habitats in Wolong Reserve,Sichuan,China.Journal of Applied Ecology[J],l99l,28(l):228 ~243.
[28]冉江洪,曾宗永,王昊,等.大熊貓?jiān)谠剂趾痛紊种猩忱玫谋容^研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,26(4):8~l4.
[29]唐平.胡錦矗l冶勒自然保護(hù)區(qū)大熊貓對生境的選擇研究[A].見:胡錦矗,吳毅主編.脊椎動物資源與保護(hù)[C].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,l998:33~36.
[30]胡錦矗.大熊貓研究[M].上海:上??萍冀逃霭嫔?,200l.