張建軍
(山西陽城蟒河獼猴國家級自然保護(hù)區(qū),陽城,048100)
山西陽城蟒河獼猴國家級自然保護(hù)區(qū)(以下簡稱蟒河保護(hù)區(qū))是以保護(hù)獼猴(Macacamaluta)種群棲息地和暖溫帶櫟類森林生態(tài)系統(tǒng)為主要目的自然保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)轄區(qū)位于山西高原邊緣,東倚太行,西接中條,北屏太岳,南瞰王屋,是山西高原和河南中原的咽喉通衢,是中原大地通往秦嶺山麓的東入口,是太行山脈和太岳山脈生境廊道的聯(lián)結(jié)點(diǎn),是山西省規(guī)劃建設(shè)的首批國家公園的重要組成部分。受第四季冰川的影響,區(qū)內(nèi)山勢陡峻,溝深崖高,成為野生動植物的避難場所。由于蟒河保護(hù)區(qū)獨(dú)特的地理位置,該區(qū)域成為晉東南部的生態(tài)屏障,是山西省重要的物種基因庫,對保護(hù)區(qū)開展兩棲爬行動物的多樣性研究具有積極意義。
2000年以來,蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物調(diào)查相繼開展。2005年記錄到兩棲動物4種,爬行動物4種[1];2014年山西省生物多樣性中心組織開展的蟒河保護(hù)區(qū)科學(xué)考察,編制了蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物名錄,共記錄兩棲爬行動物28種。其中,兩棲動物2目5科11種、爬行動物3目6科17種[2]。由于氣候環(huán)境變化和嚴(yán)格的保護(hù)管理,并伴隨著不斷深入的野外調(diào)查,一些新物種被發(fā)現(xiàn)[3]。2018年4—10月,在中央財政林業(yè)國家級自然保護(hù)區(qū)補(bǔ)助資金項目的支持下,對保護(hù)區(qū)內(nèi)的兩棲爬行動物資源進(jìn)行專項調(diào)查。
蟒河保護(hù)區(qū)于1983年經(jīng)山西省人民政府批準(zhǔn)成立,1998年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)晉升為國家級自然保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)地處山西東南部陽城縣境內(nèi),地理坐標(biāo)為112°22′10″—112°31′35″E,35°12′30″—35°17′20″N,總面積5 573.00 hm2。保護(hù)區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候,是東南亞季風(fēng)的邊緣地帶,年平均氣溫15℃,最高氣溫38℃,年降雨量750—800 mm。區(qū)內(nèi)的河流均屬黃河水系,主要有后大河、陽莊河兩條河流,在黃龍廟匯集后稱蟒河,蟒河源頭出水洞,年出水量760萬m3,沿線形成湖、泉、潭、瀑、穴景觀。區(qū)內(nèi)植被區(qū)劃分屬于暖溫帶落葉闊葉林帶,處亞熱帶向暖溫帶的過渡地帶,植被保存著以栓皮櫟(Quercusvariabilis)、橿子櫟(Quercusbaronii)為主的櫟類落葉闊葉林群落,結(jié)構(gòu)完整,具有很高的科研價值。區(qū)內(nèi)有種子植物103科390屬874種。保護(hù)區(qū)得天獨(dú)厚的自然環(huán)境,孕育出豐富的生物多樣性,被譽(yù)為“山西省動植物資源基因庫”。
2.1.1 調(diào)查樣線和樣方設(shè)置
樣線、樣方的設(shè)計參照全國第二次陸生野生動物資源調(diào)查技術(shù)細(xì)則[4]。對兩棲動物的調(diào)查樣線主要設(shè)置在沿河流及周邊的農(nóng)田、灌叢、草地等生境,樣方布設(shè)在符合兩棲動物生活習(xí)性的棲息地內(nèi),特別針對枯枝落葉、石洞、雨水潭、水洼等兩棲爬行類易隱藏的小生境,設(shè)置樣方大小為8 m×8 m。對爬行動物的調(diào)查樣線分層設(shè)置在森林、灌叢、濕地、農(nóng)田等生境,充分利用林間小道,樣線間隔不少于2 km,設(shè)置每條樣線長度為1—3 km,左右視距根據(jù)視野范圍而定。
根據(jù)蟒河保護(hù)區(qū)自然環(huán)境特征,結(jié)合日常巡護(hù)調(diào)查和文獻(xiàn)資料記錄的兩棲爬行動物的分布區(qū)域、生活習(xí)性和生境特點(diǎn),在保護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置18條樣線,7個樣方。調(diào)查范圍約3 200 hm2,占保護(hù)區(qū)總面積的57.4%。調(diào)查地點(diǎn)主要在保護(hù)區(qū)內(nèi)樹皮溝、西洼、陽莊河、黃龍廟、后大河、前河、窟窿山、拐莊、三盤山的主要河流、湖泊、森林、灌叢、農(nóng)田等各類生境(圖1,附表1,附表2)。
圖1 蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物資源調(diào)查樣線和樣方Fig.1 Survey of line transects and quads in Manghe National Nature Reserve
2.1.2 野外調(diào)查時間及方法
野外調(diào)查時間為2018年4月中旬至10月底。由于兩棲動物的活動高峰為夜間,而爬行動物的活動頻繁時段多在白天溫度較高時,因此調(diào)查時間分為日間和夜間兩個時段,其中,日間時段為8:00—12:00、14:00—17:00,夜間時段為20:00—24:00。夜間調(diào)查兩棲動物時,沿樣線行走,利用強(qiáng)光燈,對視距1.5 m范圍內(nèi)區(qū)域進(jìn)行細(xì)致調(diào)查,或以物種的獨(dú)特鳴聲進(jìn)行辨認(rèn),發(fā)現(xiàn)實(shí)體后拍照進(jìn)行鑒定。
調(diào)查中對所采集到或調(diào)查到的物種,根據(jù)《中國蛇類》[5]、《山西兩棲爬行類》[6]、《中國兩棲動物圖鑒》[7]、《中國爬行動物圖鑒》[8]、《中國兩棲動物及其分布彩色圖鑒》[9]對物種種類進(jìn)行鑒定。兩棲動物分類系統(tǒng)參考“中國兩棲類”信息系統(tǒng)[10]。所有兩棲爬行動物的紅色名錄等級,參考環(huán)境保護(hù)部、中國科學(xué)院發(fā)布的《中國生物多樣性紅色名錄——脊椎動物卷》[11-12];國家保護(hù)等級參考《國家重點(diǎn)保護(hù)野生動物名錄》;瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約(CITES)附錄的收錄情況,參考2016年12月發(fā)布的《CITES:附錄Ⅰ、附錄Ⅱ和附錄Ⅲ》。兩棲爬行動物的分布和動物區(qū)系、中國特有種和準(zhǔn)特有種的劃定參照《中國動物地理》[13]進(jìn)行確定。
2.3.1 兩棲動物生態(tài)類型劃分
根據(jù)兩棲動物成體棲息環(huán)境不同,其生態(tài)類型劃分為水棲型、陸棲型和樹棲型[9]。本文結(jié)合蟒河保護(hù)區(qū)河流分布狀況和有大鯢分布的實(shí)際,將生態(tài)類型中的水棲型分為流水型和靜水型,將陸棲型分為陸棲-流水型、陸棲-靜水型,并增加穴居型,共5類。本文兩棲動物生態(tài)類型劃分主要依據(jù)野外調(diào)查和查閱資料[1-3,6]。兩棲動物列出生態(tài)類型,爬行動物列出棲息地類型(附表3)。
2.3.2 物種資源量等級劃分
根據(jù)調(diào)查期間采集到或觀察到的物種個體總數(shù),將兩棲動物5只以下、6—15只、16只以上,爬行動物2只(條)以下、3—5只(條)、6只(條)以上,分別被劃分為稀少(+)、一般(++)和豐富(+++)等級,與楊道德等[14]、任金龍等[15]采取的方法一致。
2.3.3 物種多樣性指數(shù)統(tǒng)計
蔣志剛等[16]提出G-F指數(shù),該指數(shù)是將屬間的多樣性(G指數(shù))和科間的多樣性(F指數(shù))進(jìn)行計算后得到的標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù),可應(yīng)用于進(jìn)行不同地區(qū)間生物多樣性度量。本文采用與潘濤等[17]和李仕澤等[18]相同的方法,用G-F指數(shù)公式計算蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物物種多樣性。
(1)特定科K的F指數(shù)計算方法:
(2)屬間多樣性G指數(shù)計算方法:
(3)一個保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物的G-F指數(shù):
3.1調(diào)查結(jié)果
本期調(diào)查,共記錄采集或拍照到兩棲爬行動物個體28種,通過查閱文獻(xiàn)和走訪社區(qū)群眾等,確定蟒河保護(hù)區(qū)共有兩棲爬行動物40種,隸屬于2綱5目12科27屬(附表3)。其中,兩棲動物13種,隸屬于2目5科10屬,單型科3個,單型屬8個,蛙科(Ranidae)種類最多,共計5屬6種,占保護(hù)區(qū)兩棲動物物種總數(shù)的46.15%;爬行動物27種,隸屬于3目7科17屬,以游蛇科(Colubridae)種類最多,有6屬15種,占保護(hù)區(qū)爬行動物總數(shù)的55.56%。本期調(diào)查兩棲爬行動物種類比白海艷等和朱軍等[1-2]的調(diào)查結(jié)果總計增加了13種,其中兩棲動物沒有發(fā)現(xiàn)新種記錄種,爬行動物新種記錄9種,分別為增加了銅蜓蜥(Sphenomorphusindicus)、黃紋石龍子(Eumecescapito)、南滑蜥(Scincellareevesii)、王錦蛇(Elaphecarinata)、黑眉錦蛇(Elaphetaeniura)、雙斑錦蛇(Elaphebimaculata)、劉氏鏈蛇(Lycodonliuchengchaoi)、烏梢蛇(Zaocysdhumnades)、大眼斜鱗蛇(Pseudoxenodonmacrops)。山西省新記錄種為劉氏鏈蛇[3]和黃紋石龍子。
保護(hù)區(qū)內(nèi)常見種有中華蟾蜍(Bufogargarizans)、中國林蛙(Ranachensinensis)、太行隆肛蛙(Nanoranataihangnica)、無蹼壁虎(Gekkoswinhonis)、麗斑麻蜥(Eremiasargus)、山地麻蜥(Eremiasbrenchleyi)、藍(lán)尾石龍子(Plestiodonelegans)、草綠攀蜥(Japaluraflaviceps)、王錦蛇、黑眉錦蛇、赤鏈蛇(Dinodonrufozonatum)、烏梢蛇等,種群數(shù)量較多,為保護(hù)區(qū)的優(yōu)勢種。
G-F指數(shù)是基于物種數(shù)目的研究方法,用于研究科、屬水平上的物種多樣性,度量科級階元多樣性的F指數(shù)和屬級階元多樣性的G指數(shù),可以反映較長時間尺度上的物種多樣性[19]。G-F指數(shù)的計算結(jié)果越高,說明科級指數(shù)下降或?qū)偌壷笖?shù)上升。保護(hù)區(qū)內(nèi)兩棲爬行動物多樣性G-F指數(shù)計算結(jié)果見表1。由表1可見,兩棲動物的F指數(shù)、G指數(shù)和G-F指數(shù)均較爬行動物略小,說明蟒河保護(hù)區(qū)爬行動物的科屬多樣性水平比爬行動物略高。
表1 蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物F指數(shù)、G指數(shù)與G-F指數(shù)
Tab.1 F index,G index and G-F index of amphibians and reptiles in Manghe National Nature Reserve
注:數(shù)值后括號代表單型科(屬)的數(shù)目占總科(屬)數(shù)目的百分比
Note:The bracketed percentage represents the ratio of monotypic families or genera to the corresponding total number
兩棲動物按照生態(tài)環(huán)境的類型劃分,流水型、靜水型、陸棲-流水型、陸棲-靜水型、穴居型分別有3種、2種、2種、5種和1種。太行隆肛蛙、棘腹蛙(Quasipaaboulengeri)和無指盤臭蛙(Odorranagrahami)生活在水流湍急的河流、瀑布,為典型的流水型兩棲動物,多在夜間活動,常棲居于小溪水面上的巖石或巖壁上,生存環(huán)境陰暗潮濕;黑斑側(cè)褶蛙(Pelophylaxnigromaculatus)和金線側(cè)褶蛙(Pelophylaxplancyi)主要生活在溝渠、路邊或臨時水坑及附近;淡肩角蟾(Megophrysboettgeri)和中國林蛙生活在小溪、河流區(qū)域,也在水邊陸地生活,中國林蛙在繁殖期生活于水域環(huán)境,在夏末秋初時,常遷移到河流兩側(cè)的山間森林和灌叢環(huán)境中;中華蟾蜍、花背蟾蜍(Buforaddei)、西藏蟾蜍(Bufotibetanus)、飾紋姬蛙(Microhylaornata)和北方狹口蛙(Kaloulaborealis)主要生活于河水緩流的區(qū)域,或在水坑周圍的草叢中;大鯢(Andriasdavidianus)生活于水流比較湍急的洞穴或大石塊下,其生活環(huán)境與流水型有一定的聯(lián)系。
爬行動物是真正適應(yīng)陸棲生活的變溫脊椎動物,其不僅在成體結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步適應(yīng)陸地生活,其繁殖也脫離了水的束縛。蟒河保護(hù)區(qū)內(nèi)中華鱉(Pelodiscussinensis)生活在蟒湖區(qū)域;多疣壁虎(Gekkojaponicus)、無蹼壁虎、銅蜓蜥、藍(lán)尾石龍子、黃紋石龍子多生活在居民區(qū),或靠近居民區(qū)的林區(qū)道路兩旁、灌木較多的區(qū)域;麗斑麻蜥、山地麻蜥、南滑蜥、草綠攀蜥多生活在森林、灌叢環(huán)境、林道開闊地段;蛇類多生活在濕度較高的區(qū)域,烏梢蛇生活在靜水溪流區(qū)域,王錦蛇、黑眉錦蛇等分布在森林灌叢區(qū)域,且可以在灌木上游蕩;虎斑頸槽蛇(Rhabdophistigrinus)喜在后大河、蟒湖區(qū)域活動。蟒河保護(hù)區(qū)內(nèi)分布的蛇類在夏日三伏天有朝露時,喜歡爬到公路邊躲避草間露水。
蟒河保護(hù)區(qū)地處山西省東南部,動物區(qū)劃屬于古北界、華北區(qū)、黃土高原亞區(qū),秦嶺-渭河-伏牛動物地理省[13](分布型和區(qū)系統(tǒng)計結(jié)果見表2)。
表2 蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物分布型和動物區(qū)系統(tǒng)計
Tab.2 The summary of species distribution pattern and fauna specification of amphibian and reptile in Manghe National Nature Reserve
按分布型分析,蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物古北界物種比例占60%,東洋界物種比例占40%。按動物區(qū)系分析,華北區(qū)占75%,華中區(qū)占70%,西南區(qū)占55%,華南區(qū)占45%,東北區(qū)占40%,蒙新區(qū)、青藏區(qū)占的成分比較少。通過表2可知,保護(hù)區(qū)內(nèi)的兩棲爬行動物以古北界物種為主,東洋界物種有較多滲透的動物分布區(qū)系格局,與張榮祖[13]劃分結(jié)果一致。
兩棲動物中,大鯢為極危(CR)1種,列入CITES附錄1和中國生物多樣性紅色名錄[7](蔣志剛等;環(huán)保部辦公廳),同時也是國家Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)野生動物。在中國生物多樣性紅色名錄中,中華鱉、王錦蛇等2種被列為瀕危(EN)物種;棘腹蛙、太行隆肛蛙、無蹼壁虎、玉斑錦蛇(Elaphemandarina)、團(tuán)花錦蛇(Elaphedavidi)、紅點(diǎn)錦蛇(Elapherufodorsata)、棕黑錦蛇(Elapheschrenckii)、烏梢蛇等8種被列為易危(VU)物種。
蟒河保護(hù)區(qū)地處晉豫兩省交界處,四周環(huán)山,自然條件優(yōu)越,野生動植物資源豐富。經(jīng)查閱文獻(xiàn),對本區(qū)域的兩棲爬行類研究尚不夠充分,2005年以來,對該區(qū)域的研究結(jié)果僅發(fā)現(xiàn)兩棲爬行動物28種。本文進(jìn)行的兩棲爬行類調(diào)查項目為年度調(diào)查,與已有文獻(xiàn)相比,物種數(shù)增加了12種,總種數(shù)增加到40種。考慮物種數(shù)增加的主要原因是:蟒河保護(hù)區(qū)處山西高原向河南中原過渡的邊緣地帶,是高原臺地通向平原地區(qū)的廊道,是太行山脈與中條山脈的聯(lián)結(jié)通道,本區(qū)域有利于野生動物的遷移和滲透;隨著全球氣候變暖,本區(qū)域更加有利于東洋界物種的滲透;自然保護(hù)區(qū)及周圍地帶的嚴(yán)格管理,使物種擴(kuò)散阻礙減少;通過保護(hù)區(qū)的保護(hù)和管理,區(qū)內(nèi)自然生態(tài)環(huán)境的改善,更有利于兩棲爬行動物的生存和繁衍。
蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物種類高于山西歷山國家級自然保護(hù)區(qū)的35種[6,20-22],高于山西龐泉溝國家級自然保護(hù)區(qū)的17種[23]。分析其原因,龐泉溝保護(hù)區(qū)地理緯度較蟒河保護(hù)區(qū)高,且地處暖溫帶北界、寒溫帶南緣,按動物地理分布規(guī)律看,其生物多樣性也較蟒河保護(hù)區(qū)低;歷山保護(hù)區(qū)與蟒河保護(hù)區(qū)基本處于同一緯度,物種分布型和區(qū)系基本一致,本文查閱的歷山保護(hù)區(qū)的調(diào)查數(shù)據(jù)均為2000年左右的數(shù)據(jù),未見其新發(fā)布數(shù)據(jù),該保護(hù)區(qū)資源調(diào)查還需進(jìn)一步深入。到目前為止,蟒河保護(hù)區(qū)的兩棲爬行動物種數(shù)居山西省區(qū)域分布的前列。
蟒河保護(hù)區(qū)總面積5 573.00 hm2,其中,核心區(qū)面積3 397.50 hm2,占全區(qū)總面積的60.96%。核心區(qū)為保護(hù)區(qū)物種分布程度較高的地區(qū),而核心區(qū)內(nèi)尚有押水村和蟒河村的南河、洪水等自然莊的298戶居民居住,人類活動對兩棲爬行類的棲息還有一定程度的影響,特別是花園嶺至蟒河的公路通過核心區(qū),在夏日伏天,常在路邊見到兩棲爬行動物被車輛碾壓致死的尸體。建議在條件成熟時,對核心區(qū)居民進(jìn)行生態(tài)搬遷,對區(qū)內(nèi)公路設(shè)置生物廊道輔助擴(kuò)散兩棲爬行動物通道,減少物種活動的障礙。由于兩棲動物依靠水域環(huán)境生活,不少爬行動物也選擇距水域較近的地方棲息,保護(hù)區(qū)應(yīng)加強(qiáng)對水資源環(huán)境的保護(hù),開展水域環(huán)境監(jiān)測,科學(xué)調(diào)整保護(hù)對策,增強(qiáng)保護(hù)的針對性和有效性。
同時,建議加強(qiáng)自然教育工作,開展覆蓋廣泛的公眾宣傳教育活動,加強(qiáng)對自然保護(hù)區(qū)管理、科技人員和社區(qū)群眾的培訓(xùn)教育,提高全民保護(hù)生態(tài)環(huán)境和自然資源的意識,發(fā)揮保護(hù)區(qū)已建立的4個保護(hù)管理站的巡護(hù)、監(jiān)測、管理職能,在保護(hù)區(qū)周邊地帶、人類活動較多的上輝泉、黃瓜掌設(shè)立保護(hù)管理點(diǎn),加強(qiáng)對區(qū)內(nèi)野生動植物資源的保護(hù)和管理。
致謝:感謝郝玨、郭立青、王茂、呂小兵、邢凱協(xié)助采集標(biāo)本,焦慧芳幫助整理資料。
附表1 蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物調(diào)查樣線
Appendix 1 List of line transects in Manghe National Nature Reserve
附表2 蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物調(diào)查樣方
Appendix 2 List of quads in Manghe National Nature Reserve
附表3 蟒河保護(hù)區(qū)兩棲爬行動物名錄
Appendix 3 List of amphibians and reptiles in Manghe National Nature Reserve
續(xù)附表3
續(xù)附表3
注:分布型:U.古北型;X.東北-華北型;B.華北型;H.喜馬拉雅-橫斷山區(qū)型;E.季風(fēng)型;S.南中國型;W.東洋型。動物區(qū)系:NE.東北區(qū);N.華北區(qū);MX.蒙新區(qū);QZ.青藏區(qū);SW.西南區(qū);C.華中區(qū);S.華南區(qū)。資源量:稀少(+);少見(++);豐富(+++)。中國生物多樣性紅色名錄等級:CR.極危;EN.瀕危;VU.易危;NT.近危;LC.無危;NE.未評估。生態(tài)類型:R.流水型;Q.靜水型;TR.陸棲-流水型;TQ.陸棲-靜水型;D.穴居型。棲息地類型:h.湖泊及永久性河流;j.居民區(qū)附近、耕地農(nóng)田;d.林區(qū)道路旁;s.森林地帶和灌叢;q.山區(qū)林中。收錄依據(jù):C.采集或觀察到實(shí)體;W.查閱文獻(xiàn)得到;F.訪問調(diào)查得到
Note:Distribution pattern:U.Palaearctic pattern,X.Northeast-North China pattern,B.North China pattern,H.Himalaya-Hengduan Mountain pattern,E.Monsoon pattern,S.South china pattern,W.Oriental pattern.Fauna:NE.Northeast District,N.North China District,MX.Mongolia-xinjiang District,QZ.Tibet District,SW.Southwest District,C.Central China District,S.South China District.Resources grade:few(+),more(++),abundant(+++).China Species Red List:CR.critieally endangered,EN.endangered,VU.vulnerable,NT.near threatened,LC.least concern,NE.not evaluated.Ecological type:R.running water type,Q.quiet water type,TR.terrestrial-running water type,TQ.terrestrial-quiet water type,D.Caves,underground hatitats.Hatitat types:h.Permanent rivers and reservoirs,j.Around residential areas and arable land,d.Forest road,s.Forest areas and shrubs,q.Mountain forest.Recorded basis:C.Species collected or watched,W.From literature,F(xiàn).Species reported by local people