龔笑飛,程曉云,曹 華,潘江炎,樊曉麗,林植華*
(1.遂昌縣林業(yè)發(fā)展中心,浙江遂昌323300;2.麗水學(xué)院生態(tài)學(xué)院,浙江麗水323000)
活動節(jié)律是動物應(yīng)對周圍環(huán)境的長期適應(yīng)的結(jié)果[1]。在特定條件下,動物可依據(jù)非生物因素和生物因素的變化對自身行為進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成特定的活動節(jié)律[2-5]。非生物因素,例如溫度、降雨量和光照水平,可能會影響食物供應(yīng)、熱調(diào)節(jié)和內(nèi)源性節(jié)律,從而導(dǎo)致活動節(jié)律的變化[6-10]。生物因素,如物種內(nèi)和物種間的相互作用、動物集群活動及性別等會對活動節(jié)律產(chǎn)生影響[11-13]。社群活動是鳥類的一種普遍且重要的行為適應(yīng),該行為可減小自身被捕食幾率及增加覓食率[14-15]。因此,通過比較不同的社群性別結(jié)構(gòu)下純雌鳥群、純雄鳥群與雌雄混群的活動節(jié)律差異,有助于了解社群性別結(jié)構(gòu)與活動節(jié)律之間的關(guān)系、分析物種的生存狀況及適應(yīng)策略、探討動物生態(tài)行為策略和適應(yīng)策略。
白鷴(Lophura nycthemera)隸屬于雞形目(Galliformes)雉科(Phasianidae),屬地棲性鳥類,為國家二級重點(diǎn)保護(hù)野生動物[16],主要分布于我國南方各省[16-17]。該物種具有多樣的社群性別組成方式,常集群活動[15,18]。
紅外相機(jī)技術(shù)作為一種非損傷性的調(diào)查方法,因具有不受調(diào)查時間和人力的限制、可獲取全天候的數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于野生動物活動模式和活動節(jié)律的研究[19-20]。近些年,國內(nèi)學(xué)者成功利用紅外相機(jī)技術(shù)對某些珍稀瀕危物種的野外行為生態(tài)進(jìn)行了深入的研究[21-22]。目前,基于紅外相機(jī)技術(shù),已在戴云山山系[23]、弄崗國家級自然保護(hù)區(qū)[15,24]、古田山國家級自然保護(hù)區(qū)[18]與鳳陽山-百山祖國家級自然保護(hù)區(qū)[25]等地開展了關(guān)于白鷴的活動節(jié)律研究。但是,關(guān)于白鷴社群結(jié)構(gòu)與其活動節(jié)律之間關(guān)系的研究則相對較少。為此,本文通過在遂昌牛頭山進(jìn)行的運(yùn)用紅外相機(jī)的調(diào)查,旨在:(1)掌握該區(qū)域中不同的社群性別結(jié)構(gòu)白鷴的活動節(jié)律;(2)分析在不同的社群性別結(jié)構(gòu)下白鷴的活動節(jié)律差異;(3)探討不同社群結(jié)構(gòu)下白鷴的行為生態(tài)策略。
牛頭山屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)區(qū),地處武夷山系仙霞嶺山脈分支。年總降水量為1 800~2 400 mm,年平均氣溫在10~16℃之間[26]。林場全境植物群落區(qū)系組成多樣,珍稀野生動物種類繁多,包括黑麂(Muntiacus crinifrons)、鬣羚(Capricornis milneedwardsii)、獼猴(Macaca mulatta)、黃腹角雉(Tragop ancaboti)、白鷴(數(shù)據(jù)未發(fā)表)等。
2018年1月—2019年1月,在遂昌牛頭山林場選擇57個研究位點(diǎn),涵蓋6個林區(qū)。每個研究位點(diǎn)布設(shè)1臺Ltlacorn紅外相機(jī)。采用樣線法進(jìn)行紅外相機(jī)布設(shè),相機(jī)間的距離不小于200 m。在監(jiān)測期間,每3個月對相機(jī)的SD卡和電池進(jìn)行檢查與更新。紅外相機(jī)工作模式設(shè)置為中等靈敏度,連拍3張后錄制10 s視頻,每張照片間隔1 s等。選擇具有明顯動物活動痕跡的大型喬灌木進(jìn)行相機(jī)的固定,固定高度為0.5~0.75 m,記錄每臺相機(jī)的經(jīng)緯度、海拔、植被類型等信息。
參照薛亞東等[27]的方法提取獨(dú)立有效照片,以降低同一物種照片的自相關(guān)性;參考《浙江動物志:鳥類》[16]進(jìn)行白鷴照片的物種及性別的鑒定,利用錄制視頻來輔助鑒定。每張獨(dú)立有效照片視為一次有效探測,統(tǒng)計每張獨(dú)立有效照片中的雄鳥與雌鳥的個體數(shù)量,并匯總該照片的拍攝時間、環(huán)境溫度和相機(jī)位點(diǎn)等信息,用于白鷴日活動節(jié)律和季節(jié)活動節(jié)律的分析。
全部數(shù)據(jù)用SPSS18.0進(jìn)行分析。用G檢驗(yàn)對相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。所有統(tǒng)計值用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,顯著性水平設(shè)置為0.05。
研究期間,遂昌牛頭山的紅外相機(jī)有效工作日為13 655個,獲得紅外相機(jī)視頻與照片文件約89 176份。其中,共收集到白鷴照片數(shù)1 631張,提取有效探測次數(shù)為366次。調(diào)查記錄白鷴548只次,成體及亞成體雄性218只次,雌性330只次,成體及亞成體的雌雄性比為1.51:1。記錄到白鷴群體組成模式有雌雄混群(44次)、純雌鳥群(161次)、純雄鳥群(161次)。
白鷴在不同時間段的活動頻率存在極顯著差異(G=380.16,df=11,P< 0.01),不同社群性別結(jié)構(gòu)的白鷴種群間無顯著差異(G=14.67,df=22,P>0.05)。白鷴具有3個日活動高峰,分別在06:00—08:00、12:00—14:00及16:00—18:00時間段內(nèi)(圖1)。
圖1 不同社群結(jié)構(gòu)白鷴的日活動節(jié)律
白鷴在不同季節(jié)的活動頻率存在極顯著差異(G=62.55,df=3,P<0.01),主要集中于春季。社群性別結(jié)構(gòu)不同會使白鷴季節(jié)活動頻率產(chǎn)生差異(G=20.63,df=6,P<0.05),表現(xiàn)為純雌鳥群與純雄鳥群的季節(jié)活動頻率受季節(jié)影響(all P<0.01)。純雌鳥群季節(jié)活動高峰期為秋季;純雄鳥群季節(jié)活動高峰期為春季。雌雄混群的季節(jié)活動頻率則不受季節(jié)影響(G=5.62,df=3,P>0.05)。如圖 2。
白鷴在不同的溫度范圍內(nèi)的活動頻率存在極顯著差異(G=123.92,df=6,P<0.001)。不同社群性別結(jié)構(gòu)白鷴的溫度活動頻次分布均呈偏峰分布,其活動高峰均在22.5℃左右。不同社群性別結(jié)構(gòu)的白鷴種群間無顯著差異(G=9.35,df=12,P>0.05)。如圖3。
圖2 不同社群結(jié)構(gòu)白鷴的季節(jié)活動節(jié)律
圖3 不同社群性別結(jié)構(gòu)白鷴的溫度活動節(jié)律
白鷴在不同植被類型下活動頻次存在顯著差異(G=212.96,df=3,P<0.01),而不同社群性別結(jié)構(gòu)的白鷴種群間無顯著差異(G=8.89,df=6,P>0.05)。當(dāng)植被類型為常綠闊葉林時,不同社群性別結(jié)構(gòu)的白鷴活動頻率均為最大值(圖4)。
圖4 不同社群性別結(jié)構(gòu)白鷴的植被類型活動節(jié)律
本研究采用紅外相機(jī)技術(shù)對遂昌牛頭山林場內(nèi)白鷴的活動節(jié)律進(jìn)行研究。結(jié)果顯示:遂昌牛頭山林場內(nèi)白鷴為日行性鳥類,純雌鳥群、純雄鳥群與雌雄混群是白鷴的3種集群方式,且單性集群為主要方式,這與白冠長尾雉(Syrmaticus reevesii)的研究結(jié)果類似[28]。該物種具有3個活動高峰期,這與廣西弄崗國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)白鷴的日活動模式相似[24]。與直接觀察法相比[29],在06:00—08:00及16:00—18:00均為白鷴活動高峰期外,本研究還發(fā)現(xiàn)12:00—14:00為白鷴活動高峰期。這與劉佳等[15]在喀斯特生境中的研究有差異,而導(dǎo)致此差異的原因可能是兩地海拔和氣候不同。不同社群性別結(jié)構(gòu)的白鷴,其活動高峰并不完全一致,具有一定程度的錯峰現(xiàn)象。這一現(xiàn)象可能是為獲得最大的廣義適合度,減小不同社群間的競爭。
春季是白鷴的繁殖期[16]。處于繁殖期的雄鳥運(yùn)動行為會顯著增加(如開始追逐雌鳥,來回走動),以更多地展示自己,尋求配偶,繁殖期過后雄鳥離群;而雌鳥在繁殖期與非繁殖期間的行為頻次沒有差異[30-31]。這種現(xiàn)象與本研究中純雄鳥群季節(jié)活動高峰為春季的結(jié)果一致。繁殖期后,雌鳥在夏季開始離群,入巢孵卵[32],此時雌鳥活動頻率低且不易被拍攝到,導(dǎo)致純雌鳥群的夏季活動頻次較春季低。秋季,雌雄混群和純雌鳥群的活動頻次最高可能是由于在秋季結(jié)群重新形成,雌鳥與雛鳥回到群內(nèi)[32],加之食物豐富,白鷴增加活動頻次以攝取足量的能量。冬季氣溫低,在低溫環(huán)境中活動,會耗費(fèi)過多的能量[18],同樣,過高的環(huán)境溫度也會影響動物的生存活動[33]。3種社群性別結(jié)構(gòu)的白鷴均在一定程度內(nèi)減少了在夏冬兩季的活動頻次。因此,我們推測,白鷴集群行為的季節(jié)性變化可能是導(dǎo)致不同社群性別結(jié)構(gòu)的種群間季節(jié)活動節(jié)律存在差異的原因之一。
動物一天中的活動高峰發(fā)生在最適合其活動的環(huán)境溫度時段[34]。紅外相機(jī)是根據(jù)被拍攝對象的熱輻射與周圍環(huán)境的熱量差異而觸發(fā)相機(jī)拍攝的,其溫度傳感裝置較為敏感[35]。因此,可基于紅外相機(jī)所記錄的環(huán)境溫度來研究動物活動最適宜的參考溫度范圍[36]。研究結(jié)果顯示,20~25℃的溫度范圍為白鷴的活動高峰。因此,20~25℃為白鷴活動的最適宜環(huán)境溫度范圍。同時,基于限制相似性和競爭排斥的概念,因?yàn)樾詣e間的種內(nèi)競爭,同一物種的兩性間可能在資源的時間利用上表現(xiàn)出差異[37-39]。研究發(fā)現(xiàn),純雌鳥群與純雄鳥群的次活動高峰的溫度選擇存在一定程度的差異。因此,不同社群間次活動高峰的溫度差異可能是白鷴社群間生態(tài)位分化的策略之一。
白鷴偏好棲息在常綠闊葉林。這與熊志斌等[40]研究結(jié)果一致。在亞熱帶和溫帶森林中,殼斗科植物常成為重要的建群種和山地常綠闊葉林的主要上層樹種[41]。白鷴雖為雜食性鳥,但其食物中動物性食物含量很少,植物性食物含量占絕大多數(shù),以殼斗科果實(shí)的取食頻度與比例最高[42-43]。巢址選擇是鳥類防御天敵、提高繁殖成功率的重要生活史策略[44],其需滿足保證自身和后代的安全性和為孵卵提供適合的微氣候[45]。張娟茹等[46]通過研究白鷴的巢址選擇發(fā)現(xiàn),白鷴偏好在郁閉度高的地方筑巢;邵晨等[47]對白鷴夜棲息所選擇的研究結(jié)果顯示,白鷴夜棲息所多選擇高大的常綠喬木,如青岡櫟(Cyclobalanopsis glauca)、苦櫧(Castanopsis sclerophylla)、甜櫧(C.eyrei)、樟樹(Cinnamomum camphora)等。在遂昌牛頭山林場,常綠闊葉林相較于其他植被類型具有更高的郁閉度且殼斗科植物、青岡櫟、樟樹等高大的常綠喬木常存在于常綠闊葉林中。因此,在遂昌牛頭山區(qū)域中,白鷴的這種生境類型偏好選擇,可獲得較為豐富的食物、良好的巢址和夜棲息所,從而使自己的生境適合度達(dá)到最大[48]。不同社群性別結(jié)構(gòu)的白鷴種群間無顯著差異,可能是因?yàn)椴煌缛盒詣e結(jié)構(gòu)之間對食物、巢址和夜棲息所的選擇無明顯差異。
綜上所述,本研究得到以下4個主要結(jié)論:(1)不同社群性別結(jié)構(gòu)的白鷴種群在3個活動高峰期存在一定程度的錯峰現(xiàn)象;(2)白鷴集群行為的季節(jié)性變化可能是導(dǎo)致不同社群性別結(jié)構(gòu)的種群間季節(jié)活動節(jié)律存在差異的原因之一;(3)白鷴活動最適宜環(huán)境溫度范圍為20~25℃,純雌鳥群與純雄鳥群的次活動高峰的溫度選擇存在一定程度的差異;(4)白鷴偏好棲息在常綠闊葉林中,偏好在春季活動,不同社群性別結(jié)構(gòu)之間差異不顯著。