徐建國,陳斌,賴雅芬,林開淼,蔡孝星,陳亞婷,陳文偉
(1.福建戴云山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,福建 德化 362500 2.武夷學(xué)院旅游學(xué)院,福建 武夷山 354300)
紅外相機(jī)技術(shù)可通過被動(dòng)式或主動(dòng)式紅外觸發(fā)方式獲取野生動(dòng)物圖像數(shù)據(jù),來掌握區(qū)域內(nèi)野生動(dòng)物的分布、種群數(shù)量、行為、干擾壓力和生境利用等數(shù)據(jù),由于具有隱蔽、調(diào)查時(shí)間長、非損傷性、對(duì)動(dòng)物影響小等優(yōu)點(diǎn)[1],能夠有效記錄警覺性高、數(shù)量稀少的大型地棲林鳥[2],特別是2010年后隨著數(shù)碼紅外相機(jī)性能的完善和價(jià)格的降低,被廣泛應(yīng)用于野生動(dòng)物多樣性調(diào)查、種群監(jiān)測(cè)等科研和保護(hù)工作,尤其是珍稀瀕危鳥類種群變化調(diào)查。白鷴(Lophura nycthemera)屬雞形目雉科鳥類,為國家II級(jí)重點(diǎn)野生保護(hù)動(dòng)物,廣泛分布于廣東、福建、浙江等地區(qū)[3]。目前采用紅外相機(jī)技術(shù)對(duì)野生白鷴活動(dòng)節(jié)律進(jìn)行研究不多,主要集中在廣西弄崗國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)[4]、浙江古田山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)[5]、浙江鳳陽山-百山祖國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)[6],閩中戴云山山脈相關(guān)研究鮮有報(bào)道[7]。本項(xiàng)目于2017年2月至2018年3月,在福建省戴云山山脈中部系統(tǒng)開展了紅外相機(jī)調(diào)查,在此基礎(chǔ)上,統(tǒng)計(jì)了白鷴的月相對(duì)豐富度和日活動(dòng)節(jié)律,希望能夠?yàn)榘捘酥镣蚍植嫉乃酗纛惖谋Wo(hù)與管理提供基礎(chǔ)科學(xué)依據(jù)。
戴云山脈為福建第二大山脈,主峰位于閩中中部德化縣縣境內(nèi),以戴云山為主峰,向四周傾斜,是亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候的南亞熱帶向中亞熱帶的過度區(qū)域,該區(qū)域海拔超過1660 m 的山峰多達(dá)十幾座。據(jù)《福建戴云山自然保護(hù)區(qū)綜合科學(xué)考察報(bào)告》記錄資料,該區(qū)獸類共有8目21科58種,鳥類17目45科194種[8],包含小麂(Muntiacus reevesi)、赤麂(Muntiacus vaginalis)、豬獾(Arctonyx collaris)、金錢豹(Panthera pardus)、華南虎(P.tigris huananensis)、云豹(Neofelis nebulosa)、穿山甲(Manis pentadactyla)、黑領(lǐng)噪鹛(Garrulax pectoralis)、白眉山鷓鴣(Arborophila gingica)、灰胸竹雞(Bambusicola thoracica)等。白鷴為戴云山自然保護(hù)區(qū)的常見種,在保護(hù)區(qū)全境均有分布。該地區(qū)地帶性植被為常綠闊葉林,有保存較為完整的原生性常綠闊葉林和黃山松林,是福建省重要的生物多樣性基因庫和珍稀野生動(dòng)物寶庫[9]。
2017年2月下旬,在戴云山山系內(nèi)選擇赤水、上寨和水口三個(gè)觀測(cè)樣地(共60 km2)共安裝紅外相機(jī)60 臺(tái),每個(gè)樣地按照1 km×1 km 的網(wǎng)格布置相機(jī),相鄰網(wǎng)格的兩臺(tái)相機(jī)間距不少于500 m,紅外相機(jī)型號(hào)為獵科LTL 6511(珠海市獵科電子有限公司)(圖1)[7]。調(diào)查人員根據(jù)動(dòng)物痕跡(獸徑、水源點(diǎn)等)選擇安置相機(jī)處,紅外相機(jī)固定于粗細(xì)合適的樹干上,距離地面高度約60 cm。對(duì)每臺(tái)相機(jī)進(jìn)行定位和編號(hào),同時(shí)記錄GPS位點(diǎn)、安置時(shí)間和生境信息。相機(jī)設(shè)置為24 h 工作模式,拍攝時(shí)間間隔為15 s,每次觸發(fā)連續(xù)拍攝3張照片,靈敏度設(shè)為“中”。每臺(tái)相機(jī)配置南孚5 號(hào)堿性電池12 節(jié),SCAN 32 G 儲(chǔ)存卡1張。2017年2月至2018年3月期間,調(diào)查人員每3個(gè)月更換一次相機(jī)電池和存儲(chǔ)卡,收回?cái)?shù)據(jù)。
圖1 福建戴云山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)與石牛山森林公園2017-2018 紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布圖
收集紅外相機(jī)照片的屬性數(shù)據(jù)包括照片拍攝日期、時(shí)間,存儲(chǔ)于Excel.csv 文件。單個(gè)位點(diǎn)上紅外相機(jī)30 min內(nèi)連續(xù)拍攝的白鷴1 張或者多張照片均作為1 次獨(dú)立有效照片,計(jì)算白鷴的月相對(duì)豐富度指數(shù)(monthly relative abundance index,MRAI)表示白鷴的年活動(dòng)節(jié)律,用時(shí)間段相對(duì)豐富度指數(shù)(time-period relative abundance index,TRAI)表示白鷴的日活動(dòng)節(jié)律[10]。
(1)月相對(duì)豐富度指數(shù)
MRAI=Mij/Nj×100
其中,Mij代表第i月(i=1……12)動(dòng)物j出現(xiàn)的有效照片數(shù),分母Nj代表動(dòng)物j在12個(gè)月當(dāng)中所有相機(jī)獲得的有效照片總數(shù)。
(2)時(shí)間段相對(duì)豐富度
TRAI=Tij/Ni×100
其中,Tij代表第i類(i=1……)動(dòng)物在第j時(shí)間段(j=0-2,……,22-24)出現(xiàn)的有效照片數(shù),Ni代表第i類動(dòng)物的有效照片總數(shù)。季節(jié)差異性分析中Tijs代表第i類(i=1……)動(dòng)物在4個(gè)不同季節(jié)s中第j時(shí)間段出現(xiàn)的有效照片數(shù),Ni則代表第i類動(dòng)物在不同季節(jié)的有效照片總數(shù)。
本次調(diào)查共拍攝獨(dú)立有效照片3499張,其中拍攝到白鷴660 張,占有效照片數(shù)的18.9%。60個(gè)相機(jī)位點(diǎn)中有38個(gè)拍攝到白鷴(占比為63.3%),分別為赤水樣地12個(gè)、上寨樣地14個(gè)和水口樣地12個(gè),各樣地分布比較均勻。
根據(jù)白鷴月相對(duì)豐富度指數(shù)變化顯示,一年中出現(xiàn)兩次月相對(duì)豐富度指數(shù)高峰,分別為7月和10—12月。7月的月相對(duì)豐富度指數(shù)為11.8,10月、11-12月的月相對(duì)豐富度指數(shù)平均值為14.3,10-12月份的月相對(duì)豐富度指數(shù)高峰高于7月份;1—6月份拍攝到白鷴的頻次較少,月相對(duì)多度指數(shù)較低,平均值為5.3(圖1)。
圖1 2017-2018年白鷴的月相對(duì)豐富度指數(shù)
根據(jù)白鷴時(shí)間段相對(duì)豐富度指數(shù)變化,按照2 h作為一個(gè)時(shí)間段,將白鷴的日活動(dòng)時(shí)間分為12個(gè)時(shí)間段,其活動(dòng)時(shí)間從2:00-4:00開始活動(dòng)至20:00-22:00結(jié)束,相對(duì)豐富度指數(shù)隨時(shí)間段變化呈現(xiàn)單峰變化趨勢(shì),12:00-14:00為一天的活動(dòng)高峰期,中間沒有出現(xiàn)活動(dòng)低谷期;6:00-10:00和14:00-16:00時(shí)間段白鷴活動(dòng)強(qiáng)度增長緩慢,16:00-20:00時(shí)間段白鷴的活動(dòng)強(qiáng)度快速下降,屬于典型的晝行性動(dòng)物(圖2)。春夏秋冬4個(gè)季節(jié)的有效照片數(shù)分別為103、131、228和198張。秋、冬季的日活動(dòng)節(jié)律模式相似,均呈單峰曲線,冬季的日活動(dòng)高峰出現(xiàn)時(shí)間會(huì)早于秋天;春、夏季的日活動(dòng)節(jié)律模式較為相似,均呈現(xiàn)“W”型變化曲線,且夏季12:00-14:00時(shí)間段豐富度指數(shù)高于春季(圖3)。
圖2 白鷴的日時(shí)間段相對(duì)豐富度指數(shù)
本研究采用紅外相機(jī)技術(shù)調(diào)查了戴云山山系野生白鷴的日活動(dòng)節(jié)律,結(jié)果顯示野生白鷴屬于晝行性動(dòng)物,日活動(dòng)節(jié)律整體呈現(xiàn)單峰變化趨勢(shì),且高峰時(shí)間出現(xiàn)在12:00—14:00,與李生強(qiáng)等[4]在廣西弄崗森林樣地內(nèi)開展的紅外相機(jī)調(diào)查結(jié)果一致,但是與余建平等[5]在浙江古田山保護(hù)區(qū)的研究不吻合,其認(rèn)為白鷴在晨昏兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)活動(dòng)更為活躍。吳友貴等的研究認(rèn)為白鷴月相對(duì)多度指數(shù)大小排序?yàn)橄募荆厩锛荆敬杭荆径荆@與本研究結(jié)果不一致[6]。白鷴日活動(dòng)節(jié)律具有性別差異,雄性清晨的活躍時(shí)間比雌性延長,進(jìn)而中午的靜息時(shí)間可能推遲[5];季節(jié)性變化影響了日照時(shí)長和光照條件[11],外界環(huán)境氣溫和水分的變化影響了白鷴日活動(dòng)節(jié)律,如冬季氣溫低會(huì)縮短整體的活躍時(shí)間;白鷴完整年活動(dòng)周期包含發(fā)情、求偶,經(jīng)過交配、產(chǎn)卵,到育雛、越冬也是影響其季節(jié)性活動(dòng)差異的原因;不同海拔帶上白鷴的日活動(dòng)模式也會(huì)有所差異,低海拔白鷴在傍晚時(shí)候更為活躍。除了身體內(nèi)部節(jié)律調(diào)控、光照條件,白鷴日活動(dòng)節(jié)律模式也受到不同季節(jié)的資源供給充足與否也是重要的影響因素[2],如秋冬季白鷴的食物來源較為匱乏,其需要更多、較大范圍的走動(dòng)來尋找植物資源[4]。余建平[5]的研究海拔范圍從200~1200 m,且區(qū)內(nèi)山勢(shì)陡峭、地形地勢(shì)復(fù)雜、溝谷縱深;吳友貴[6]的研究地設(shè)置在海拔1319~1650 m 處;本項(xiàng)目紅外相機(jī)設(shè)置在戴云山自然保護(hù)區(qū)和石牛山森林公園內(nèi),海拔范圍為650~1400 m左右,采用公頃網(wǎng)格布設(shè)方案,覆蓋面積較小,環(huán)境因子變化不大,空間異質(zhì)性程度較低,造成此差異的原因有待進(jìn)一步分析。
本研究采用60臺(tái)紅外相機(jī)連續(xù)拍攝12個(gè)月,在一定程度上揭示了野生白鷴的活動(dòng)節(jié)律,但紅外相機(jī)數(shù)量仍相對(duì)較少,并不能較充分的反應(yīng)不同生境、海拔對(duì)野生白鷴的活動(dòng)節(jié)律的影響。人類活動(dòng)干擾可能也是影響到白鷴活動(dòng)節(jié)律重要因素,本研究有部分紅外相機(jī)設(shè)置在旅游路線周邊,區(qū)內(nèi)采藥、打獵、撿石頭等認(rèn)為干擾較為頻繁,白鷴為避免受到人類活動(dòng)的干擾,調(diào)整了活動(dòng)節(jié)律,降低自身暴露風(fēng)險(xiǎn)所采取的應(yīng)對(duì)策略[12]。今后應(yīng)該增加紅外相機(jī)布設(shè)密度和延長監(jiān)測(cè)時(shí)間,獲得更為豐富的野生白鷴的活動(dòng)節(jié)律資料,同時(shí)評(píng)估人類干擾對(duì)白鷴活動(dòng)節(jié)律的影響,這將有助于提出更全面的保護(hù)對(duì)策。
圖3 白鷴的季節(jié)時(shí)間段相對(duì)豐富度指數(shù)