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云南騰沖北海濕地自然保護(hù)區(qū)爬行動物多樣性現(xiàn)狀研究*

2022-01-24 03:39邵一欽
關(guān)鍵詞:爬行動物騰沖北海

張 蔚,聞 苡,丁 利,張 宇,成 功,邵一欽,戴 蓉

(1.騰沖北海濕地省級自然保護(hù)區(qū)管護(hù)局,云南 騰沖 679100;2.中央民族大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,北京 100081;3.中國科學(xué)院 成都生物研究所,四川 成都 610041;4.生態(tài)環(huán)境部 南京環(huán)境科學(xué)研究所,江蘇 南京 210042)

2015 年《中國生物多樣性紅色名錄——脊椎動物卷》公布的爬行類瀕危比例為29.7%[1],較1998 年《中國生物多樣性國情研究報告》爬行類瀕危比例(4.52%)[2]增長了25.18%,中國爬行動物的保護(hù)情況不容樂觀[3]。云南省爬行動物受威脅物種數(shù)占中國受威脅物種數(shù)的35.8%,為爬行類物種受威脅最嚴(yán)重的地區(qū)之一[4]。相較于兩棲類、鳥類和哺乳類,爬行動物的多樣性更易受到人類干擾的影響[5],故在進(jìn)行陸棲脊椎動物多樣性保護(hù)評價時爬行動物是關(guān)鍵指標(biāo)[5]。針對國內(nèi)爬行動物受威脅情況,武建勇等[6]建議進(jìn)行生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)的識別,可以使保護(hù)投資的效益最大化,而全面的本底調(diào)查是識別優(yōu)先區(qū)的重要基礎(chǔ)。

云南省騰沖市北海濕地省級自然保護(hù)區(qū)(以下簡稱“北海濕地”)成立于2005 年[7],具有獨特的漂浮狀苔草沼澤濕地[8]。2008 年以前,沈立新等[9]和《云南騰沖北海濕地省級自然保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃(2008—2020 年)》(以下簡稱《規(guī)劃》)[7]記錄了部分北海濕地爬行動物名錄,但缺乏多樣性本底調(diào)查方法和資源時空分布信息。近10 年來,北海濕地社會生態(tài)系統(tǒng)態(tài)勢有轉(zhuǎn)變的趨勢[10],物種組成可能已發(fā)生變化[6]。爬行動物有獨特的生境需求,其資源情況可反映濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況[11-12]。對北海濕地爬行動物進(jìn)行資源現(xiàn)狀調(diào)查有助于了解濕地生態(tài)系統(tǒng)狀況,這也是保護(hù)像北海濕地這樣物種多樣性豐富地區(qū)的重要舉措[13-14]。因此,本研究通過實地調(diào)查北海濕地爬行動物的多樣性現(xiàn)狀,為濕地的保護(hù)及監(jiān)測提供本底數(shù)據(jù)和建議。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況及其與爬行動物關(guān)系

北海濕地位于云南省騰沖市東北部(N25°06′42″~25°08′49″,E98°30′55″~98°35′02″),海拔1 731~2 800 m,較騰沖城區(qū)海拔略高[15-16]。北海濕地占地16.29 km2,包括北海湖和青海湖,青海湖海拔高于北海湖。北海濕地為亞熱帶西南季風(fēng)氣候區(qū),最高氣溫30.5 ℃,最低氣溫-4.2 ℃,年平均氣溫14.7 ℃,與多數(shù)同緯度、同海拔地區(qū)相比較低。北海濕地雨季為5—10 月,受暖濕氣流控制,濕熱多雨,降水量占年降水量的83.8%。其中,6—8 月是暴雨多發(fā)季節(jié);干季為11 月—次年4 月,平均濕度79%[15]。

爬行動物分布趨勢與環(huán)境的溫度和水分關(guān)系較為密切[17]。大部分爬行動物適宜活動溫度為20~30 ℃,嗜水,有冬眠習(xí)慣[17-18]。北海濕地的氣溫和降水量處于爬行動物適宜的生態(tài)位,而青海湖和北海湖則方便爬行動物飲水。爬行動物的分布除了與生物氣候相關(guān),也與當(dāng)?shù)刂脖挥忻芮嘘P(guān)系[17]。北海濕地農(nóng)田周邊沼澤植被以水香薷(Elsholtzia kachinensis)—水芹(Oenanthe javanica)群叢和馬齒莧(Portulaca oleracea)群叢等為主[10],農(nóng)作物以老品種玉米和小麥等為主[19]。陸生植被以復(fù)層型喬木為主,常見喬木—灌木、喬木—草本和喬木—灌木—草本 3 種垂直結(jié)構(gòu),包含六大植被類型:落葉闊葉林、暖性針葉林、溫性針葉林、中山濕性常綠闊葉林、半濕潤常綠闊葉林以及灌叢。灌叢植被以毛軸蕨(Pteridium revolutum)灌叢和傘花薔薇(Rosa maximowicziana)—白茅(Imperata cylindrica)灌叢等為主[19]。

1.2 調(diào)查方法

調(diào)查以樣線法[20]為主,輔以訪問[20-21]和隨機(jī)監(jiān)測。2018 年8—9 月進(jìn)行預(yù)調(diào)查,隨后在2019年5、7 和8 月以及2020 年5、6 和9 月期間開展6 次正式調(diào)查。在08:40—17:10和20:00—次 日4:00,采用步行(0.05~2.7 km/h)和 開車(17.6~27.1 km/h)2 種方式進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)預(yù)調(diào)查情況并結(jié)合已有的濕生植物[10]和陸生植物樣線分析[19],選取當(dāng)?shù)? 條樣線(表1),樣線寬度5~10 m,每條樣線進(jìn)行2~4 次調(diào)查。部分標(biāo)本保留在中國科學(xué)院成都生物研究所和騰沖北海濕地省級自然保護(hù)區(qū)管護(hù)局。從2018 年8 月—2020 年10 月與當(dāng)?shù)卮迕窈献鬟M(jìn)行隨機(jī)監(jiān)測,記錄遇見的爬行動物。用制成的爬行動物圖冊對當(dāng)?shù)鼐用襁M(jìn)行訪問,以此輔助實地調(diào)查數(shù)據(jù)[21-22]。

表1 北海濕地爬行動物調(diào)查樣線Tab.1 Transect lines for reptile in Beihai Wetland

1.3 物種鑒定以及保護(hù)級別和生態(tài)類型劃分

物種鑒定參考《中國動物志》[23]和《中國蛇類》[18],對無法鑒定的動物尸體,記錄位點后取新鮮樣品泡至酒精中,帶回實驗室進(jìn)行分子鑒定[24]。種名使用參考《中國兩棲、爬行動物更新名錄》[25]和蔡波等[26]的研究成果;動物地理區(qū)系及分布型參考《中國動物地理》[17]和《中國黑頭蝰形態(tài)補(bǔ)充描述》[27];瀕危情況及中國特有種參考《中國脊椎動物紅色名錄》[28];保護(hù)動物參考《國家保護(hù)的有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究價值的陸生野生動物名錄》[29](以下簡稱“三有”動物);生態(tài)類型參考相關(guān)資料[30-31]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.4.1 資源量等級劃分及優(yōu)勢種確定

個體總數(shù)<4 只(條)、在4~14 只(條)之間和>14 只(條)分別對應(yīng)資源量稀少(+)、一般(++)和豐富(+++)[32]。用Berger-Parker 指數(shù)(I)確定優(yōu)勢種:I=ni/N。式中:ni是物種i的個體數(shù)量,N是全部物種的總個體數(shù)量。當(dāng)I≥0.1 時,為優(yōu)勢種[33]。

1.4.2G-F指數(shù)分析

用屬間多樣性(G)—科間多樣性(F)指數(shù)(DG-F)評估爬行動物多樣性,先計算科間多樣性(F指數(shù),DF),再計算屬間多樣性(G指數(shù),DG),最后計算DG-F[34]。

式中:m為名錄中科數(shù);DFk為某一個特定科k的F指數(shù);n為名錄中k科中的屬數(shù);pi為k科i屬中的物種數(shù)與k科物種數(shù)的比值;ski為名錄中k科i屬中的物種數(shù);Sk為名錄中k科中的物種數(shù);p為名錄中的屬數(shù);qj為j屬中的物種數(shù)與名錄中物種數(shù)的比值;Sj為名錄中j屬中的物種數(shù);S為名錄中的物種數(shù)。

1.4.3 平均動物區(qū)系相似性

用平均動物區(qū)系相似性(average faunal resemblance,AFR)評估兩地區(qū)動物區(qū)系相似性(R值):

式中:R表示物種區(qū)系相似性系數(shù);N1、N2表示兩區(qū)域的物種總數(shù);C為兩區(qū)域共有物種數(shù)。R范圍為0~1.00,R<0.4 表示疏遠(yuǎn)關(guān)系,0.4≤R<0.6 表示周緣關(guān)系,0.6≤R<0.8 表示密切關(guān)系,0.8≤R<1.0 表示共同關(guān)系[35]。

2 結(jié)果與分析

2.1 騰沖市北海濕地爬行動物資源情況

2.1.1 概況

野外調(diào)查共記錄20 種爬行動物,均為有鱗目,分屬于7 科16 屬。其中,游蛇科物種數(shù)最多。從數(shù)量統(tǒng)計看,本地優(yōu)勢種為云南竹葉青蛇(Viridovipera yunnanensis)、銅蜓蜥(Sphenomorphus indicus)和云南攀蜥(Japalura yunnanensis),占比依次為24.26%、18.38%和14.71%。村民常見物種如云南攀蜥、銅蜓蜥和黑眉錦蛇(Elaphe taeniura)等7 種有當(dāng)?shù)厮追Q(表2)。

2.1.2 保護(hù)級別及中國特有種

在本次記錄的20 種爬行動物中,有4 種被列入《中國脊椎動物紅色名錄》,其中,瀕危1 種,為王錦蛇(Elaphe carinata);易危1 種,為黑線烏梢蛇(Ptyas nigromarginata);近危2 種,分別為貢山白環(huán)蛇(Lycodon gongshan)和山烙鐵頭蛇(Ovophis monticola)。中國特有種5 種,分別是云南攀蜥、貢山白環(huán)蛇、八線腹鏈蛇(Hebius octolineatus)、黑頂鈍頭蛇(Pareas nigriceps)和云南竹葉青蛇。屬于“三有”動物的有16 種,包括云南攀蜥、銅蜓蜥、紫灰錦蛇(Oreocryptophis porphyraceus)、黑眉錦蛇、王錦蛇、白鏈蛇(Lycodon septentrionalis)、黑線烏梢蛇、腹斑腹鏈蛇(Hebius modestus)、八線腹鏈蛇、紅脖頸槽蛇(Rhabdophis subminiatus)、緬甸頸槽蛇(Rhabdophis leonardi)、大眼斜鱗蛇(Pseudoxenodon macrops)、頸斑蛇(Plagiopholis blakewayi)、山烙鐵頭蛇、菜花原矛頭蝮(Protobothrops jerdonii)和云南竹葉青蛇(表2)。

2.1.3 生態(tài)類型劃分

北海濕地爬行動物的生態(tài)類型包括4 種。以灌叢石隙型為主的有12 種,包括銅蜓蜥、紫灰錦蛇、黑頂鈍頭蛇和菜花原矛頭蝮等;水棲型包括八線腹鏈蛇和腹斑腹鏈蛇2 種;樹棲型包括云南竹葉青蛇、云南攀蜥和蚌西擬樹蜥(Pseudocalotes kakhienensis)3 種;林棲傍水型包括黑線烏梢蛇、紅脖頸槽蛇和大眼斜鱗蛇3 種(表2)。

2.1.4 海拔分布

保護(hù)區(qū)爬行動物的分布隨海拔梯度的變化呈現(xiàn)出一定規(guī)律,依據(jù)海拔不同分為3 個地帶。(1)山麓溝谷帶(海拔1 800 m 及以下):主要為濕地農(nóng)田和居民區(qū),以農(nóng)田動物群為主。分布的爬行動物最多,有銅蜓蜥、黑線烏梢蛇、紅脖頸槽蛇和腹斑腹鏈蛇等18 種。(2)山坡地帶(海拔1 800~2 200 m):在保護(hù)區(qū)內(nèi)地勢最為復(fù)雜,以森林和林灌動物群為主,有云南攀蜥、云南竹葉青蛇、黑眉錦蛇和貢山白環(huán)蛇等14 種。(3)山頂?shù)貛Вê0? 200 m 及以上):處于山體頂部,包括菜花原矛頭蝮和緬甸頸槽蛇2 種。每種爬行動物分布于1~3 個地帶,分布于山麓溝谷帶和山坡地帶的爬行動物有11 種;菜花原矛頭蝮和緬甸頸槽蛇2 種分布范圍最廣,在3 個地帶均有分布。爬行動物物種在北海濕地分布呈現(xiàn)低海拔區(qū)物種多樣性高而高海拔區(qū)物種多樣性低的特點(表2)。

2.2 G-F 指數(shù)分析

爬行動物G指數(shù)為2.718,F(xiàn)指數(shù)為4.795,G-F指數(shù)為0.433。單型科物種占物種總數(shù)的28.57%,單型屬物種占物種總數(shù)的75.00%。G指數(shù)較低、F指數(shù)較高,提示屬內(nèi)和屬間多樣性較低、科內(nèi)和科間多樣性較高。單種科數(shù)和單種屬數(shù)結(jié)果提示爬行動物存在較多的單屬種。

2.3 區(qū)系組成及平均動物區(qū)系相似性

2.3.1 區(qū)系組成

由表2 可知:調(diào)查記錄的20 種爬行動物中,東洋界和古北界廣布種較少,只有3 種,占濕地爬行動物物種總數(shù)的15%;東洋界廣布種5 種,占25%;西南、華南區(qū)分布種4 種,占20%;西南區(qū)分布種和華南區(qū)分布種各3 種,各占15%;華中、華南區(qū)和西南、華中區(qū)各1 種,分別占5%。由此可見,北海濕地爬行動物區(qū)系組成以西南、華南區(qū)成分為主,東洋界成分也占有一定比例。分布型包括3 類:喜馬拉雅—橫斷山型9 種,占45%;東洋型8 種,占40%;南中國型3 種,占15%,表明其分布型以喜馬拉雅—橫斷山型和東洋型為主,南中國型有滲透擴(kuò)散。

2.3.2 平均動物區(qū)系相似性

將北海濕地同騰沖市和周邊縣域平均動物區(qū)系相似性進(jìn)行比較,結(jié)果顯示:北海濕地與高黎貢山保護(hù)區(qū)騰沖段和保山段以及龍陵小黑山自然保護(hù)區(qū)爬行動物區(qū)系為密切關(guān)系;與盈江銅壁關(guān)自然保護(hù)區(qū)、梁河縣和高黎貢山保護(hù)區(qū)瀘水段為周緣關(guān)系(表3)。

表3 北海濕地與周邊縣域爬行動物區(qū)系相似性比較Tab.3 Comparison of average faunal resemblance(AFR)value for reptiles between Beihai Wetland and surrounding counties

3 討論

3.1 與《規(guī)劃》名錄對比

與《規(guī)劃》名錄[7]相比,未發(fā)現(xiàn)爬行動物7 種,分別是麗棘蜥(Acanthosaura lepidogaster)、棕背樹蜥(Calotes emma)、細(xì)蛇蜥(Dopasia gracilis)、滇西蛇(Atretium yunnanensis)、雙全白環(huán)蛇(Lycodon fasciatus)、灰鼠蛇(Ptyas korros)和孟加拉眼鏡蛇(Naja kaouthia)。以上物種屬于熱帶—亞熱帶低海拔分布物種[18,23],而北海濕地屬于山地中亞熱帶氣候[37],并非上述物種最適生境。對此需展開進(jìn)一步調(diào)查,以實物照片或標(biāo)本為依據(jù),核實物種信息。本次調(diào)查新增加4 種已知爬行動物在北海濕地的分布紀(jì)錄,為貢山白環(huán)蛇[38]、白鏈蛇、黑頂鈍頭蛇[39]和黑頭蝰[27],約占該區(qū)域爬行動物總數(shù)的20%。由此可見,伴隨著西南保護(hù)區(qū)系統(tǒng)調(diào)查工作的不斷推進(jìn),將發(fā)現(xiàn)更多已知物種的新紀(jì)錄。

在北海濕地4 種爬行動物新紀(jì)錄中,貢山白環(huán)蛇和黑頂鈍頭蛇為近15 年內(nèi)發(fā)現(xiàn)的爬行動物新物種,將二者的發(fā)現(xiàn)情況進(jìn)行簡單梳理。

德國學(xué)者VOGEL 和中國學(xué)者羅建通過核對大量來自中國西南地區(qū)和周邊緬甸等國的白環(huán)蛇標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)采自滇西高黎貢山、被認(rèn)為是雙全白環(huán)蛇的標(biāo)本在形態(tài)上與其他地區(qū)的標(biāo)本有很大差別,于是把采自龍陵縣的白環(huán)蛇標(biāo)本定為地模標(biāo)本,并命名為貢山白環(huán)蛇(Lycodon gongshanVogel and Luo,2011),目前僅發(fā)現(xiàn)分布于滇西高黎貢山地區(qū)。1879 年,歐洲博物學(xué)家ANDERSON 在滇西南考察時,將盈江縣采集到的白環(huán)蛇命名為Ophites fasciatus,也就是如今所說的雙全白環(huán)蛇(L.fasciatus)[38],而《規(guī)劃》里提及的雙全白環(huán)蛇[7]應(yīng)是貢山白環(huán)蛇(L.gongshan)的誤定。

黑頂鈍頭蛇是中國學(xué)者于2009 年采集于龍陵縣的一號鈍頭蛇標(biāo)本,經(jīng)形態(tài)學(xué)和分子遺傳學(xué)分析,認(rèn)為不同于與其形態(tài)相似、以往在云南記錄的中國鈍頭蛇(Pareas chinensis)、黑鈍頭蛇(P.niger)和云南鈍頭蛇(P.yunnanensis),故定為新種黑頂鈍頭蛇(P.nigriceps)[39]。

3.2 威脅因子淺析

實地調(diào)查提示:道路致死是爬行動物的威脅因子之一。在野外調(diào)查中觀察到山烙鐵頭蛇、黑線烏梢蛇、黑頂鈍頭蛇、白鏈蛇、紫灰錦蛇、云南攀蜥和黑眉錦蛇等7 種爬行動物易發(fā)生道路致死情況,占北海濕地爬行動物種類總數(shù)(20 種)的35%。道路致死與爬行動物的生活習(xí)性有關(guān),如:強(qiáng)日照情況下云南攀蜥常暴露在空地上(如公路),黑眉錦蛇白天經(jīng)常穿越公路,黑頂鈍頭蛇和白鏈蛇夜間會出沒在公路上等[18,40]。

根據(jù)實地訪問,當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)居民將爬行動物的威脅歸因為棲息地破壞、環(huán)境污染和物種入侵等。北海濕地的工程建設(shè)改變了土地利用性質(zhì),已有報道顯示在道路邊坡中噴灑的除草劑對生物的影響很大[41]。相較于2008 年《規(guī)劃》動物種類的調(diào)查[7],外來入侵種牛蛙有可能影響部分爬行動物的生長和成活。相關(guān)因素有待進(jìn)一步研究。

3.3 保護(hù)建議

(1)保護(hù)公益林地,嚴(yán)守生態(tài)紅線[42]。建議騰沖北海濕地省級自然保護(hù)區(qū)管護(hù)局及相關(guān)部門在進(jìn)行重大工程的環(huán)評工作時,提高對爬行動物的關(guān)注度。工程項目會對爬行動物的重要棲息地產(chǎn)生不可避免的破壞,應(yīng)開展必要的主動保護(hù)措施,如增加和恢復(fù)爬行動物的棲息地和繁殖場所[4]。

(2)重點規(guī)避道路致死現(xiàn)象。道路致死是威脅當(dāng)?shù)嘏佬袆游锏某R娨蛩?,需多部門聯(lián)合參與管制,從人類活動和動物習(xí)性2 個方面降低爬行動物道路致死的數(shù)量。在爬行動物活動的高峰期(如春秋季夜晚及雨后)和高峰路段實行交通速度管制和設(shè)置動物出行標(biāo)志等[43]。根據(jù)爬行動物上路的習(xí)性,對部分區(qū)域進(jìn)行實驗性改造,如增設(shè)可以被爬行動物有效利用的十字型涵管[40]。此外,清理道路周邊植被也有降低道路致死率的效果[43]。

(3)加強(qiáng)宣傳《中華人民共和國野生動物保護(hù)法》。加強(qiáng)野生動物保護(hù)的科普宣傳教育,消除公眾對爬行動物的誤解和偏見,用科學(xué)的態(tài)度和方式處理人蛇沖突。當(dāng)?shù)赜蟹派臀鼾數(shù)牧?xí)俗,有必要宣傳入侵種的危害;加強(qiáng)社區(qū)宣傳,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)村民參與保護(hù)[19];加大對除草劑和農(nóng)藥的管制[44];制定獎勵措施和配套的生態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)移支付資金[45]。

(4)開展爬行動物長期監(jiān)測。僅憑2018—2020 年的監(jiān)測難以評估爬行動物的變化趨勢,后期需要各方共同參與周期性的回顧調(diào)查與評估,監(jiān)測爬行動物多樣性的變化。后期的長期數(shù)據(jù)積累有助于建立生物保護(hù)模型[46],為實施保護(hù)提供更精確的數(shù)據(jù)支撐。同時,關(guān)注濕生、陸生植物及其他動物多樣性的變化趨勢,以期明晰本地社會生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的狀態(tài),協(xié)助本地探尋資源可持續(xù)利用的方式[10,19,47-48]。

4 結(jié)論

北海濕地爬行動物G指數(shù)大于F指數(shù),屬內(nèi)和屬間多樣性較低,科內(nèi)和科間多樣性較高。此次調(diào)查新增北海濕地爬行動物新紀(jì)錄4 種,后期應(yīng)繼續(xù)開展爬行動物調(diào)查,有望發(fā)現(xiàn)更多已知物種的新紀(jì)錄。道路致死、棲息地破壞、環(huán)境污染和物種入侵是當(dāng)?shù)嘏佬袆游锏耐{因素,建議多部門聯(lián)合保護(hù)爬行動物棲息的公益林地,采取措施減少道路致死率,加強(qiáng)科普動物保護(hù)知識,并對爬行動物進(jìn)行長期監(jiān)測。

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