曾鍵文 權(quán)海云 慶保平 王 超 閆 魯 段文斌 高 潔 張躍明
(陜西漢中朱鹮國家級自然保護(hù)區(qū)管理局,洋縣,723300)
朱鹮(Nipponia nippon)是世界最珍稀的瀕危鳥類之一。近40年的保護(hù)管理取得了舉世矚目的成就。表現(xiàn)在野生種群數(shù)量已超過1200只[1-2];人工飼養(yǎng)繁殖獲得巨大成功,籠養(yǎng)種群的數(shù)量達(dá)到2000只左右;朱鹮再引入工程相繼在中國陜西、河南、浙江、四川以及日本佐渡島實施[3-7]。雖然朱鹮的保護(hù)格局發(fā)生了一定程度的變化,但野生種群的就地保護(hù)仍是最有效的保護(hù)模式[8]。
朱鹮野生種群數(shù)量及分布變化的調(diào)查是制定保護(hù)管理對策最重要的依據(jù),而且隨著保護(hù)階段的不同調(diào)查模式發(fā)生了相應(yīng)的變化。在種群數(shù)量極為稀少(3~4個繁殖配對)的1990年之前,科研管理人員采取了繁殖期全天候監(jiān)護(hù)的非常措施[9-11];隨著種群數(shù)量和分布范圍的日益增加,相繼采取了保護(hù)站+巡護(hù)員+農(nóng)戶和“保護(hù)區(qū)+巡護(hù)員+農(nóng)戶+信息員”的監(jiān)測模式[10,12-14],形成了朱鹮種群動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
為了全面掌握朱鹮種群動態(tài),根據(jù)朱鹮年生活史特征,將朱鹮的年活動周期分為繁殖期(3~6月)、游蕩期(8~11月)和越冬期(12~2月)[15]。在每年的繁殖期(春季)和游蕩期(秋季)各開展一次全面的種群數(shù)量調(diào)查。春季調(diào)查以巢為單位,重點掌握朱鹮種群的繁殖動態(tài)。秋季調(diào)查以夜宿點為單位,重點掌握野生種群的數(shù)量動態(tài)[12,16]。
夜宿地是鳥類夜間休息和隱蔽場所,鳥類集群夜宿有利于個體間的交流,增加反捕食概率,從而提高種群的生存力[17-20]。每年8~11月,朱鹮集群夜宿于高大喬木上[21],且在游蕩期的夜宿相對集中、穩(wěn)定[22]。目前,野生朱鹮種群的數(shù)量調(diào)查常采用同步數(shù)量調(diào)查法在游蕩期進(jìn)行[1]。
朱鹮全年日均活動距離介于0.36~5.28 km,覓食距離小于5 km的位點數(shù)占全部位點數(shù)的91.07%[23],朱鹮覓食軌跡可能影響其夜宿地的選擇[16],從而導(dǎo)致同一夜宿地種群直觀統(tǒng)計數(shù)量的日間變化。正是秋季較為穩(wěn)定的夜宿地和覓食地共同構(gòu)成了朱鹮的棲息地斑塊,而斑塊理論在瀕危物種保護(hù)領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用[23]。衡量斑塊本身對整個景觀質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度常采用相對重要性指數(shù)(dI)來表達(dá),這在生境保護(hù)與管理方面具有很好的指導(dǎo)價值[24-25]。因此,本文擬以 2012年、2013年、2014年陜西漢中朱鹮國家級自然保護(hù)區(qū)各夜宿地野生朱鹮夜宿數(shù)量為研究對象,利用ArcGIS點密度分析工具對其調(diào)查(連續(xù)3 d)期間變化進(jìn)行了點密度分析,并根據(jù)分析結(jié)果,劃分了朱鹮的棲息地斑塊。最后,采用求斑塊夜宿朱鹮數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)差和斑塊內(nèi)各夜宿地朱鹮數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)差之和的相對差的方法,評價野生朱鹮各棲息地斑塊的穩(wěn)定性,為準(zhǔn)確掌握野生朱鹮種群數(shù)量變化動態(tài)提供方法和依據(jù)。
研究區(qū)域為陜西漢中朱鹮國家級自然保護(hù)區(qū)及其周邊朱鹮外圍活動區(qū)(圖1)。保護(hù)區(qū)跨城固和洋縣2個縣區(qū)(N 33°08'~33°35',E 107°21'~107°44'),總面積37549 hm2。外圍區(qū)域為近年來有朱鹮活動記錄和記載的區(qū)域,主要包括安康市寧陜縣、石泉縣、漢陰縣,寶雞市太白縣,西安市周至縣等近年有朱鹮活動記錄的區(qū)域,區(qū)域面積總計13752 km2(圖1)。整個區(qū)域的大部分地區(qū)位于秦嶺南坡,相對落差大,但坡寬度達(dá)到100 km左右,坡勢平緩,從北向南依次為中高海拔山區(qū)(海拔725~1318 m),淺山丘陵(海拔500~840 m)和漢江平原(海拔500 m以下)。本區(qū)域地處北亞熱帶和暖溫帶過渡地帶,屬大陸季風(fēng)性氣候區(qū),雨熱、干冷同期,全年平均氣溫14.5℃,最高月均溫25.9℃,年平均降雨量900~1200 mm。復(fù)雜的地形地貌和氣候條件形成了明顯的植物垂直分布帶,區(qū)域內(nèi)植物物種豐富,共記錄有271科1114屬2724種。海拔800 m以下主要為落葉闊葉林針闊混交林帶,以殼斗科(Fagaceae)、松科(Pinaceae)、柏科(Cupressaceae)和杜仲科(Eucommiaceae)為主要林分[26]。秋季朱鹮主要活動于海拔800 m以下[21]的丘陵和平原地帶的樹上集群夜宿,棲息樹種主要有松樹(Pinus spp.)、青岡(Quercus spp.) 和楊樹(Populus spp.)[27]。
圖1 調(diào)查地理位置及區(qū)域范圍Fig.1 Location and survey area
朱鹮同步數(shù)量調(diào)查是指在其游蕩期,由保護(hù)區(qū)工作人員通過研究區(qū)域(圖1)內(nèi)的大量調(diào)查、走訪,確定野生朱鹮所有的夜宿點信息;對核實確認(rèn)的夜宿點,每個夜宿點分派2人統(tǒng)計夜宿朱鹮數(shù)量,從第一只朱鹮返回夜宿點棲息夜宿開始計數(shù),至不再有朱鹮飛入或飛出夜宿地為止,統(tǒng)計出的朱鹮數(shù)量作為當(dāng)天該夜宿點朱鹮數(shù)量;所有夜宿點的計數(shù)同步進(jìn)行,持續(xù)3 d,統(tǒng)計每一天夜宿朱鹮的總數(shù),取統(tǒng)計結(jié)果的極大值作為本年度野生朱鹮種群數(shù)量。
朱鹮平均覓食距離(日活動距離)為0.36~5.28[22],當(dāng)夜宿點之間距離小于覓食距離時,朱鹮個體有機會相互流動夜宿。
以2012年、2013年、2014年同步數(shù)量調(diào)查結(jié)果為例,通過ArcGIS點密度分析(point density analyst)工具把朱鹮棲息地劃分為以夜宿地為圓心、半徑為5.28 km的朱鹮秋季棲息活動區(qū)域,若相鄰夜宿地間距離小于5.28 km,則這些棲息地區(qū)域組合成朱鹮秋季的棲息地斑塊[28](圖2)。
圖2 朱鹮秋季棲息地及其斑塊的點密度分析Fig.2 Point density analyse to nocturnal roost-sites patches
計算相對重要性指數(shù)dI,公式中i為夜宿地編號,σ為斑塊的夜宿朱鹮數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)差,∑si為斑塊內(nèi)各夜宿地的標(biāo)準(zhǔn)差之和,dI代表斑塊對消除各夜宿點朱鹮數(shù)量波動的相對重要性。
2012年、2013年和2014年分別對調(diào)查所得夜宿點(共計34個夜宿點)的朱鹮夜宿數(shù)量進(jìn)行了同步調(diào)查計數(shù),結(jié)果(2012年為1090只,2013年為762只,2014年為1250只)(表1)。
表1 2012、2013、2014年同步數(shù)量調(diào)查結(jié)果Tab.1 Result of the crested ibis synchronized surveyin the 2012,2013 and 2014
2012年朱鹮秋季棲息地構(gòu)成的斑塊為:A1={6,7,8,9,10,11,14,22},B1= {16,17,18},C1={13,20},D1={3,4}(共4個斑塊);2013年構(gòu)成的斑塊為 A2= {7,8,10,14,24},B2={16,25},C2={19,27}(計3個斑塊);2014年構(gòu)成的斑塊有:A3={7,8,10,14,29,30,32},B3= {13,33},C3= {19,22,27,34},D3={21,31}(計4個斑塊);以上斑塊構(gòu)成中數(shù)字為各棲息地中夜宿點的編號。
表2 2012年朱鹮夜宿地斑塊及種群數(shù)量統(tǒng)計Tab.2 Population numbers of the crested ibis in the roost-site patches in the 2012
表3 2013年朱鹮夜宿地斑塊及種群數(shù)量統(tǒng)計Tab.3 Population numbers of the crested ibis in the roost-site patches in the 2013
表4 2014年朱鹮夜宿地斑塊及種群數(shù)量統(tǒng)計Tab.4 Population numbers of the crested ibis in the roost-site patches in the 2014
由表2得,斑塊D1中,表明其為一個完整孤立的斑塊[25];表3斑塊C2中,斑塊內(nèi)朱鹮各夜宿點朱鹮數(shù)量無關(guān)聯(lián),斑塊重要性指數(shù)為0。
斑塊相對重要性指數(shù)|dI|值:2012年>2014年>2013年。2013年秋季,斑塊穩(wěn)定朱鹮夜宿數(shù)量的作用最弱。
2012年、2013年和2014年秋季同步數(shù)量調(diào)查的數(shù)量分別是1090只,762只和1250只。2013年秋季朱鹮同步數(shù)量調(diào)查結(jié)果明顯低于2012年,這與當(dāng)前種群快速增長的實際情況[1]是不符合的。
夜宿地信息的完整是秋季同步數(shù)量調(diào)查準(zhǔn)確反映當(dāng)年朱鹮種群數(shù)量的前提,斑塊中夜宿點是秋季同步數(shù)量調(diào)查夜宿地的一部分,斑塊夜宿點完整性反映調(diào)查時種群在夜宿地的完整性。斑塊相對重要性指數(shù)dI體現(xiàn)了斑塊對朱鹮夜宿穩(wěn)定性所起作用的重要程度。同時,也是斑塊本身完整性的體現(xiàn):|dI|越大,表明斑塊越完整[25],則調(diào)查結(jié)果越準(zhǔn)確可靠。斑塊D1的|dI|→∞是斑塊完整的理想狀態(tài)。
引入景觀學(xué)斑塊的概念,運用統(tǒng)計學(xué)方法評價了朱鹮秋季棲息地的穩(wěn)定性。從結(jié)果來看,斑塊|dI|值越大,斑塊完整性越好,同步數(shù)量調(diào)查中遺漏夜宿地的可能性越低,調(diào)查結(jié)果越準(zhǔn)確。衡量斑塊本身對整個景觀質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度常采用相對重要性指數(shù)[25]。由此說明,棲息地斑塊對朱鹮夜宿數(shù)量的穩(wěn)定性具有一定的監(jiān)測作用。
隨著朱鹮種群分布范圍不斷擴展,夜宿地在調(diào)查時存在遺漏的可能,這樣同步數(shù)量調(diào)查結(jié)果就無法準(zhǔn)確反映當(dāng)年朱鹮種群數(shù)量的動態(tài)?;跅⒌匕邏K的夜宿朱鹮數(shù)量穩(wěn)定性分析的結(jié)果,可有效評估同步數(shù)量調(diào)查中朱鹮秋季棲息地斑塊的穩(wěn)定性和完整性,一方面,可作為朱鹮同步數(shù)量調(diào)查結(jié)果的評價依據(jù),并借助小范圍內(nèi)的野外補充調(diào)查可找到部分未被發(fā)現(xiàn)的夜宿地,優(yōu)化同步數(shù)量調(diào)查方法。另一方面,動物個體對棲息地的選擇有自己的偏好[29-30]。因此,可利用該方法進(jìn)一步對秋季朱鹮棲息地的選擇傾向進(jìn)行研究,找到野生朱鹮種群特定時期棲息地的變化特點,為朱鹮棲息地的保護(hù)提供參考。
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