李靜, 王臘梅, 王浩森, 余海清, 周華明*, 姜欣華, 楊平, 茍?zhí)煨?/p>
1. 四川省甘孜藏族自治州林業(yè)科學(xué)研究所,四川 康定 626001;
2. 四川省甘孜州康定木材檢查站,四川 康定 626000
作為生物多樣性和自然保護(hù)地的重要組成部分,野生動(dòng)物資源多樣性的保護(hù)和研究是開展生物多樣性保護(hù)研究和自然保護(hù)地保護(hù)管理的基礎(chǔ)[1-4]。開展野生動(dòng)物資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),對(duì)了解保護(hù)地資源現(xiàn)狀及其變化趨勢(shì)、制定保護(hù)措施等提供了重要基礎(chǔ)資料,更是為評(píng)估保護(hù)地生物多樣性保護(hù)成效和實(shí)現(xiàn)保護(hù)地生物多樣性保護(hù)的提供有效途徑,對(duì)研究和保護(hù)保護(hù)地內(nèi)生物多樣性具有重要意義[5-6]。
四川荷花海國家森林公園建立于2006年,是全國首家森工企業(yè)獨(dú)立申報(bào)成功的國家級(jí)森林公園。作為青藏高原東緣、橫斷山脈大雪山系的重要組成部分,多年來該區(qū)域開展了大量的野外調(diào)查工作,但針對(duì)區(qū)域內(nèi)獸類多樣性研究報(bào)告并不多,更是缺乏紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)獸類多樣性記錄。根據(jù)四川荷花海國家森林公園總體規(guī)劃(內(nèi)部資料)顯示,區(qū)域內(nèi)有獸類動(dòng)物8目21科50種,在此之后,尚未見其他相關(guān)報(bào)道,制約了區(qū)域的保護(hù)管理。
近年來,紅外相機(jī)調(diào)查技術(shù)已經(jīng)成為野生動(dòng)物資源調(diào)查的重要手段,因其具有工作連續(xù)性、隱蔽性、不易受外界環(huán)境條件因素影響等優(yōu)勢(shì),因而廣泛應(yīng)用到物種多樣性調(diào)查、野生動(dòng)物行為生態(tài)研究、保護(hù)地的管理評(píng)價(jià)等領(lǐng)域[7-8]。為野生動(dòng)物資源調(diào)查及其生物多樣性保護(hù)發(fā)揮了重要作用。已有的研究表面,應(yīng)用紅外相機(jī)技術(shù)開展野生動(dòng)物調(diào)查監(jiān)測(cè),可多為其他調(diào)查調(diào)查方法的補(bǔ)充和完善[9-12]?;诖耍狙芯坎捎眉t外相機(jī)技術(shù)于2021年3月至2021年9月在森林公園內(nèi)開展了大型獸類資源初步監(jiān)測(cè)調(diào)查,初步分析區(qū)域內(nèi)獸類資源多樣性及其棲息現(xiàn)狀,進(jìn)一步完善區(qū)域本地資源數(shù)據(jù),為研究該區(qū)域珍稀瀕危物種生態(tài)學(xué)研究及其保護(hù)管理提供科學(xué)依據(jù)。
四川荷花海國家森林公園地處四川省甘孜藏族自治州康定市西南部,位于普沙絨鄉(xiāng)蓮花湖村境內(nèi),地理位置為東經(jīng)101°19′15′′—101°33′10′′,北緯29°32′30″—29°53′32′′。區(qū)域?qū)俑呱綅{谷地貌,海拔在 3 400~5 100m之間,其地貌類型以中山和高山為主,面積16 481hm2。由于受青藏高原大陸性氣候和季風(fēng)氣流的影響,具有日照多,氣溫低,冬長(zhǎng)干冷,夏涼多低溫,無霜期短,四季不分明等典型氣候特征。同時(shí)因公園內(nèi)海拔高差懸殊,氣候垂直變化十分明顯。森林公園年平均氣溫7℃左右,積溫4 000~4 520℃,年日照時(shí)數(shù)>2 000 h,年均降水量300~1 000 mm,年蒸發(fā)量1 200~2 300 mm,無霜期50~160 d。區(qū)域植物物種豐富、群落構(gòu)成復(fù)雜、區(qū)系成分復(fù)雜、植被垂直帶譜完整。
2021年3月至2021年9月,利用ArcMap 10.6將研究區(qū)域劃分為1 km×1 km的標(biāo)準(zhǔn)公里網(wǎng)格,并根據(jù)區(qū)域地形地貌、海拔、林分、溝系走向及野外可通過性等因素,在河谷地帶連續(xù)選取了40個(gè)公里網(wǎng)格作為紅外相機(jī)的放置網(wǎng)格(見圖1),每個(gè)網(wǎng)格布設(shè)1臺(tái),共布設(shè)紅外相機(jī)(易安衛(wèi)士L720)40臺(tái)。相機(jī)工作模式統(tǒng)一設(shè)置如下:拍攝時(shí)長(zhǎng)為24 h連續(xù)工作;拍攝模式為拍照+視頻模式,間隔3 s,連拍3張,錄像時(shí)長(zhǎng)15 s;靈敏度設(shè)置為高。并將相機(jī)布設(shè)于距離地面0.5~1 m的隱蔽樹干或巖石縫中,并詳細(xì)記錄像機(jī)位點(diǎn)GPS信息及其生境類型。相鄰相機(jī)布設(shè)位點(diǎn)間距不少于100 m[13],且每臺(tái)紅外相機(jī)安放兼顧區(qū)域海拔梯度和生境類型。相機(jī)工作前,確保相機(jī)鏡前無遮擋、視野開闊,并避免陽光直射干擾拍攝[14]。
將采集到的紅外相機(jī)影像數(shù)據(jù)及其相機(jī)位點(diǎn)和生境信息分類儲(chǔ)存?zhèn)浞?,并統(tǒng)一上傳至生物數(shù)據(jù)平臺(tái)管理系統(tǒng) (datawild.cn),并通過Cam-era Data Management System對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,最后導(dǎo)出Excel數(shù)據(jù)表匯總分析。其中,獸類物種名及其分類參考《中國獸類名錄(2021版)》[15]、中國獸類圖鑒(第2版)[16],保護(hù)級(jí)別參考《國家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》(2021年版),瀕危等級(jí)參考世界自然保護(hù)聯(lián)盟紅色名錄(IUCN,2019年)和瀕危野生動(dòng)植物種國際貿(mào)易公約(CITES,2019年)。
圖 1 四川荷花海國家森林公園紅外相機(jī)布設(shè)圖Fig. 1 Distribution layout of infrared camera traps in Sichuan Hehuahai National Forest Park
2.3.1 物種相對(duì)多度指數(shù)
利用物種相對(duì)多度指數(shù)(RAI)指標(biāo)衡量區(qū)域獸類種群相對(duì)數(shù)量[17],計(jì)算如下:
RAI=(有效探測(cè)數(shù)/總有效工作日)×100
其中有效探測(cè)數(shù)表示物種獨(dú)立有效記錄條數(shù),總有效工作日指總的相機(jī)監(jiān)測(cè)日。從拍攝到此物種的第一張照片開始,之后30 min內(nèi)同一位點(diǎn)上連續(xù)拍攝到的相同物種的照片記為1次有效探測(cè),且監(jiān)測(cè)日為單臺(tái)紅外連續(xù)工作24 h定義為1個(gè)有效監(jiān)測(cè)日。
2.3.2 物種空間占域率
利用物種空間占域率(SS)評(píng)估物種區(qū)域分布范圍[18],計(jì)算如下:
SS=物種監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)/監(jiān)測(cè)位點(diǎn)數(shù)×100
其中,物種監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)指某種物種出現(xiàn)的相機(jī)位點(diǎn)數(shù),監(jiān)測(cè)位點(diǎn)數(shù)指正常工作的相機(jī)位點(diǎn)總數(shù)。
本研究期間,共布設(shè)40個(gè)相機(jī)監(jiān)測(cè)位點(diǎn),有效相機(jī)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)共計(jì)38個(gè)(遺失1臺(tái)、損壞1臺(tái)),累計(jì)有效監(jiān)測(cè)日5 124 d,捕獲到有效記錄28 829條,其中,識(shí)別到種的獸類有效記錄5 723條,鑒定出獸類4目9科17種(見表1)。
表 1 四川荷花海國家森林公園紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)獲得獸類名錄Tab. 1 List of mammals obtained by infrared camera monitoring in Sichuan Hehuahai National Forest Park
本次研究共監(jiān)測(cè)到獸類17種,隸屬4目9科,其中鯨偶蹄目CETARTIODACTYLA種類最多,有4科7種,其次是食肉目CARNIVORA,有3科6種,靈長(zhǎng)目PRIMATES種類最少,僅1科1種。偶蹄目和食肉目的監(jiān)測(cè)物種總數(shù)占總的獸類監(jiān)測(cè)物種種數(shù)的76.47%。監(jiān)測(cè)到的獸類種類中,被列入國家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物的有11種,其中國家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物3種:豹Panthera pardus、林麝Moschus berezovskii、馬麝Moschns chrysogaster;國家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物8種:獼猴Macaca mulatta、黑熊Ursus thibetanus、黃喉貂Martes flavigula、黃鼬Mustela sibirica、豹貓Prionailurus bengalensis、毛冠鹿Elaphodus cephalophus、水鹿Cervus equinus、巖羊(Pseudois nayaur)、中華鬣羚(Capricornis milneedwardsii)。在IUCN物種紅色名錄(Red List)中,并評(píng)估為“瀕危(EN)”級(jí)別的獸類有兩種,分別是馬麝和林麝;被評(píng)估為“易危(VU)”級(jí)別的獸類有6種,分別是黑熊、黃喉貂、豬獾、豹、水鹿、中華鬣羚;被評(píng)估為“近危(NT)”級(jí)別的獸類有2種,分別是毛冠鹿、黃鼬。在瀕危野生動(dòng)植物種國家貿(mào)易公約(簡(jiǎn)稱CITES公約)中,列入“附錄I”的有3種:黑熊、豹、中華鬣羚。列入“附錄Ⅱ”的有4種:馬麝、林麝、豹貓、獼猴;列入“附錄Ⅲ”的有3種:黃喉貂、黃鼬、喜馬拉雅旱獺(Marmota himalayana)。
本次監(jiān)測(cè)到的17中獸類中,毛冠鹿的相對(duì)多度指數(shù)(RAI)最高,其獨(dú)立有效記錄數(shù)達(dá)2 145個(gè),是本次監(jiān)測(cè)到數(shù)量最多的物種。相對(duì)多度指數(shù)排名前三位的獸類是毛冠鹿(41.86)、巖羊(16.82)、獼猴(4.31),其余均在4以下(詳見表2),最低的是豹,有效記錄數(shù)2,其相對(duì)多度指數(shù)僅為0.04,是本次監(jiān)測(cè)到數(shù)量最少的獸類物種。
監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,記錄到的獸類物種中以毛冠鹿網(wǎng)格占域率最高,為67.5%,其監(jiān)測(cè)海拔范圍在3 450 m至4 120 m,是本次監(jiān)測(cè)分布最廣的物種。網(wǎng)格占域率排名前三的獸類是毛冠鹿(67.50)、中華鬣羚(35.00)、黃喉貂(17.50)。網(wǎng)格占域率最低的是黃鼬、豹、隱紋花松鼠(Tamiops swinhoei),均僅在1個(gè)網(wǎng)格中監(jiān)測(cè)到(詳見表2)。
表 2 四川荷花海國家森林公園紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)獸類統(tǒng)計(jì)Tab. 2 Statistics of mammals monitored by infrared camera in Sichuan Hehuahai National Forest Park
野生動(dòng)物多樣性監(jiān)測(cè)是生物多樣性資源管理的基本步驟,也是森林公園開展保護(hù)管理工作的基礎(chǔ)[7]。通過對(duì)四川荷花海國家森林公園開展紅外相機(jī)初步監(jiān)測(cè),獲得了森林公園部分獸類的分布信息。此次監(jiān)測(cè)也是四川荷花海國家森林公園建立以來首次利用紅外相機(jī)對(duì)區(qū)內(nèi)獸類的監(jiān)測(cè)記錄,證實(shí)了部分獸類在森林公園的存在,更是為物種真實(shí)存在提供了有力的證據(jù)。通過監(jiān)測(cè)原來分布的一些重要珍稀物種在本次監(jiān)測(cè)中未被記錄到,包括狼、小熊貓、雪豹等,這可能與本次相機(jī)布設(shè)以及環(huán)境影響的變化有關(guān),四川荷花海國家森林公園物種的原始記錄大多來自傳統(tǒng)的痕跡法、訪問調(diào)查法等,缺乏實(shí)體標(biāo)本,加上區(qū)域人為活動(dòng)干擾以及環(huán)境的變化,使得區(qū)域物種數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有待考證。同時(shí),本次紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)布設(shè)僅限于森林公園的部分區(qū)域,僅占森林公園總面積的24.39%,未能覆蓋到整個(gè)森林公園,使得對(duì)整個(gè)森林公園的監(jiān)測(cè)不夠充分。同時(shí)相機(jī)在收取的過程,發(fā)現(xiàn)因客觀因素導(dǎo)致紅外相機(jī)的遺失,影響森林公園的監(jiān)測(cè)成效。為了更加準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)區(qū)域物種情況,尤其對(duì)雪豹、狼等數(shù)量稀少且活動(dòng)海拔較高、活動(dòng)范圍較大的物種還需要擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍,增強(qiáng)監(jiān)測(cè)力度,同時(shí)采用多樣調(diào)查方法相結(jié)合以獲得更加全面、科學(xué)有效的調(diào)查結(jié)果,全面掌握森林公園野生動(dòng)物多樣性現(xiàn)狀。
紅外相機(jī)技術(shù)在促進(jìn)我國自然保護(hù)地野生動(dòng)物資源調(diào)查中發(fā)揮著日益重要的作用[8]。本次監(jiān)測(cè)獲得數(shù)據(jù)和信息,進(jìn)一步完善了森林公園內(nèi)野生動(dòng)物名錄,豐富了動(dòng)物多樣性基礎(chǔ)信息,為保護(hù)區(qū)野生動(dòng)物的生態(tài)學(xué)研究和保護(hù)管理提供了重要的數(shù)據(jù)。本次監(jiān)測(cè)中對(duì)地棲性的大中型獸類有較好的監(jiān)測(cè)效果,特別是對(duì)部分物種的行為生態(tài)等收集了許多基礎(chǔ)的視頻影像資料,為深入開展物種研究提供了基礎(chǔ)。然而基于紅外相機(jī)本身的局限性,對(duì)非地棲性的獸類以及小型獸類的監(jiān)測(cè)仍然不足,僅憑紅外相機(jī)照片和視頻難以進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒定,因此使得收取的照片中部分小型獸類及鳥類未能準(zhǔn)確鑒定。同時(shí),在紅外相機(jī)的安放過程中,也會(huì)因?yàn)槿藶檫x點(diǎn)以及安裝的差異等影響相機(jī)的監(jiān)測(cè)效果。因此有必要建立覆蓋森林公園區(qū)域及其周邊的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)體系,并采用最新的監(jiān)測(cè)設(shè)備,并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的管理維護(hù),系統(tǒng)監(jiān)測(cè)評(píng)估森林公園境內(nèi)的動(dòng)物種群動(dòng)態(tài),從而助力森林公園生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和多樣性的保護(hù)管理。
本次對(duì)四川荷花海國家森林公園開展大型獸類監(jiān)測(cè),完成40臺(tái)紅外相機(jī)安放,收回38臺(tái)(其中1臺(tái)損壞, 1臺(tái)遺失)。經(jīng)紅外相機(jī)收取的數(shù)據(jù)分析確認(rèn)四川荷花海國家森林公園境內(nèi)分布的大型獸類種類有17種(其中國家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物有3種,分別是豹、林麝、馬麝,國家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物有8種,分別是獼猴、黑熊、黃喉貂、豹貓、毛冠鹿、水鹿、巖羊、中華鬣羚)。
一是持續(xù)加強(qiáng)調(diào)查研究,圍繞四川荷花海國家森林公園動(dòng)物資源分布現(xiàn)狀,持續(xù)開展野生動(dòng)植物資源調(diào)查研究,全面摸清區(qū)域野生動(dòng)植物資源分布現(xiàn)狀,深化野生動(dòng)植物資源調(diào)查保護(hù),探討以四川荷花海國家森林公園為載體的野生特種動(dòng)植物觀賞游的開發(fā)應(yīng)用。
二是強(qiáng)化日常巡護(hù)管理,依托四川荷花海國家森林公園管理局和區(qū)域農(nóng)牧民群眾,結(jié)合公園境內(nèi)的野生動(dòng)植物資源分布現(xiàn)狀,加強(qiáng)巡護(hù)管理,同時(shí),圍繞保護(hù)巡護(hù)及防火、野生動(dòng)物反盜獵、種群數(shù)量棲息地的日常管護(hù)及修復(fù)、環(huán)境衛(wèi)生清理及生物多樣性數(shù)據(jù)等開展技術(shù)理論培訓(xùn),強(qiáng)化日常管理。
三是深化保護(hù)網(wǎng)格監(jiān)測(cè),充分利用紅外相機(jī)技術(shù)持續(xù)開展網(wǎng)格化監(jiān)測(cè),擴(kuò)大監(jiān)測(cè)面積和時(shí)長(zhǎng),強(qiáng)化紅外相機(jī)的維護(hù)管理和安全,全覆蓋的監(jiān)測(cè)四川荷花海國家森林公園資源現(xiàn)狀。
四是全面開展保護(hù)宣傳,充分利用傳統(tǒng)媒介和新媒體開展野生動(dòng)植物的保護(hù)及防火宣傳,提高區(qū)域農(nóng)牧民的保護(hù)意識(shí),同時(shí)通過制作紀(jì)錄片,講好保護(hù)故事和保護(hù)巡護(hù)人員的故事。
致謝 感謝四川荷花海國家森林公園管理局工作人員向旭、高勇、王雪梅、冷軍、伍元海、劉林等人參與野外紅外相機(jī)安裝與數(shù)據(jù)回收,感謝四川省大熊貓科學(xué)研究院李生強(qiáng)提供技術(shù)支持,在此一并致謝。