印度野牛日活動節律和食性的研究

劉合松，趙倩茹，代陸嬌，段景南，錢壽文， 郭金萍，崔現亮，張明海，盧 文*

（1.糯扎渡省級自然保護區管護局，云南 普洱665000； 2.普洱市林草局，云南 普洱665000； 3.普洱學院，云南 普洱665000；4.東北林業大學，黑龍江 哈爾濱150040）

印度野牛（Bos gaurus）又稱白肢野牛，是世界上體型最大的牛科動物之一，也是亞洲熱帶、亞熱帶叢林中體型最大的珍稀偶蹄類野生動物，其成年個體肩高可達1.7～2.2 m，體重可達1000～1500 kg[1]。 主要分布于南亞次大陸至馬來半島的熱帶地區，由于盜獵、人為活動、野牛角和野牛膽貿易導致其種群數量不斷減少，在過去的一個多世紀，全世界印度野牛種群數量減少了80%，世界自然保護聯盟（IUCN）估計全世界印度野牛成年個體種群數量為6000～21000 頭，其種群數量還在持續嚴重下降，世界自然保護聯盟已將其列為易危物種[2]。 在我國印度野牛屬于國家Ⅰ級保護野生動物，相關研究調查表明目前僅分布于云南南部的西雙版納和普洱部分地區，種群數量已由20 世紀90年代的600～800 頭下降到現在不足200 頭，保護形勢非常嚴峻，滅絕風險較大[3]，加強我國印度野牛的相關研究和保護已迫在眉睫。

動物的日活動節律是動物一天中不同時間段的活動強度及其周期性變化規律，是動物長期適應晝夜條件（如溫度、光照強度）變化的結果，主要由動物的生物鐘控制，也受外界因素的干擾和調節[4]，動物日活動節律的研究結果對制定珍稀瀕危野生動物的保護和管理有重要的參考價值[5]。 印度野牛體型巨大、生性機警兇猛、攻擊性強、嗅覺靈敏，很難對其進行近距離跟蹤觀察研究，利用紅外相機陷阱技術能夠有效克服這些客觀局限性，相對于傳統方法，紅外相機監測技術具有非損傷性、無干擾、可長時間動態監測的優點[6,7]，已成為野生動物資源監測與生態學研究的重要技術手段，并得到廣泛應用[8],可有效用于印度野牛的日活動節律研究。

野生動物的食性研究是了解野生動物與環境關系的重要內容，在動物的營養以及生態學研究中有著非常重要的地位，研究野生動物的食性對于開展物種保護，尤其是瀕危珍稀物種的保護和管理具有重要的意義[9,10]。 國內外對大型食草動物的食性研究多使用胃分析法、糞便顯微分析法、直接觀察法和利用法，其中糞便顯微分析法由于具有易于取樣、對動物干擾損傷小、結果較為精確等優點，在食草動物的食性研究中得到廣泛應用，尤其適用于珍稀瀕危野生動物的食性研究[11-13]。

由于印度野牛在我國分布區域較為狹窄，種群數量也較少，受關注程度較低，相關研究也較少，以往大多數研究采用調查和走訪，受人為主觀因素影響較大，缺乏客觀和系統性研究依據。 據此，本研究采用紅外相機監測技術和糞便顯微分析法，對云南省普洱市糯扎渡省級自然保護區內的印度野牛進行日活動節律和食性研究，以期為印度野牛的進一步研究和保護提供科學依據，并充實其基礎數據。

1 研究方法

1.1 日活動節律研究

1.1.1 紅外相機安裝及設置

2019年7月至2021年3月， 在糯扎渡省級自然保護區內按預先設定好的公里網格布設100 臺紅外相機（見圖1），布設位置為野生動物經常活動的地方（如：獸徑、水源地、硝塘等），兩臺相機之間的距離大于200 m 以上，相機鏡頭方向與獸徑呈30～45°夾角，保持拍攝視野開闊，前方無雜物遮擋，記錄每個相機位點的GPS 信息（包括經緯度、海拔）以及相機編號、安裝日期、生境類型等信息，每3 個月對相機進行檢查，同時拷貝相機監測數據、更換相機電池，對監測效果不好的相機在公里網格范圍內更換監測位置。

圖1 糯扎渡省級自然保護區位置及紅外相機布設位點Figure 1 The location of Nuozhadu provincial nature reserve and the layout of camera sites

1.1.2 數據處理及分析

將紅外相機收集到的照片和視頻數據按相機編號整理分類，在所有照片中挑選出印度野牛的照片，使用R 軟件提取野牛照片中的相機編號、拍攝日期、拍攝時間等信息，以Excel表的形式進行保存。數據分析時以單個相機位點在野外連續工作24 h 記為1 個相機工作日，同一相機位點拍攝到野牛個體的相鄰有效照片間隔時間至少為30 min，間隔小于30 min的連續兩張照片視為1 張獨立有效照片，同時采用時間段相對豐富度指數 （Time-period relative abundance index，TRAI）對印度野牛的日活動節律進行分析[14,15]。 計算方法為：TRAI=（物種i 在t 時間段內的拍攝照片數∕物種i拍攝的照片總數）×100。

1.2 食性研究

1.2.1 樣品的采集和研究方法

2020年1月至2020年6月，在糯扎渡保護區印度野牛頻繁活動的區域，采集新鮮的印度野牛糞便分裝到干凈的密封袋中，共采集到41 份糞便樣品，對每一份采集的印度野牛糞便樣品記錄采集時間、地點、海拔、地理坐標、生境類型等數據，并盡快帶回實驗室，冷凍保存。 同時采集食痕明顯和糞便周邊可能食用的植物樣品，每種植物樣品盡可能剪取包含其花、莖、葉、桿的樣品，采集的同時對其拍照，便于后期植物物種的鑒定，每一種植物樣品分別采集兩份，一份用于食性實驗分析，另一份用于物種鑒定，采集時每種植物樣品記錄好采集編號、采集地、采集日期、海拔、生境類型等信息。

將采集到的印度野牛糞便和參考植物樣品分別在60℃的恒溫烘干箱中烘72 h 至恒重，再用篩孔為1 mm的粉碎機進行粉碎，然后用100 目的分樣篩進行篩選，取篩上樣保存備用。 臨時裝片制備時每種樣品取1g放入干凈的培養皿中并倒入少量解離液（NaCLO）至培養皿約1/3 處，用解剖針進行攪拌確保樣品被解離液完全浸沒，蓋上培養皿蓋子靜置3～5h 后制作臨時裝片觀察其細胞形態清楚程度，待細胞形態清晰后再將樣品內容物轉入200 目的分樣篩中用自來水沖洗2～3 min，然后轉入干凈的新培養皿中，用花紅番紅試劑染色15 min 左右，染色結束后再轉入200 目分樣篩中用自來水沖洗2～5 min 洗去多余染液，然后取少量樣品置于干凈的載玻片上，滴加適量蒸餾水用解剖針使其充分展開，用濾紙吸掉多余水分，滴加適量甘油，確保樣品充分展開后，用樹膠封片并貼標簽留待顯微鏡檢，其中每種參考植物樣品制作5 張顯微裝片，每種復合糞便樣本（取每個月采集的糞便樣品混合在一起制成）制作10 張顯微裝片[11,16,17]。

1.2.2 顯微裝片鏡檢及數據分析

每一張顯微裝片在100 倍（10×10）的顯微鏡下隨機拍攝檢查10 個清晰視野，注意每個視野不能重復。通過與每種參考植物顯微鏡下表皮角質碎片的對比，記錄復合糞便樣品裝片顯微鏡下每個視野中出現的可辨認參考植物表皮角質碎片數，再求出每種參考植物在復合糞便樣品裝片100 個視野中出現的視野數F，采用頻率轉化法，依公式F=100(1- e-D)求出每個視野中每種植物可辨認表皮角質碎片的平均密度D，D 又轉換為相對密度RD，RD 為動物食物中各種植物采食頻率的估計值，根據RD 值可得出目標動物的食物組成，RD =（每種植物可辨認的表皮角質碎片的密度∕各種植物可辨認角質碎片的密度之和）× 100%[11,13]。

2 結果與分析

2.1 日活動節律

按公里網格安裝的100 臺紅外相機，共有30 臺相機監測到印度野牛，獲得印度野牛照片3762 張，其中獨立有效照片2055 張。 根據時間段相對豐富度（TRAI）分析表明，印度野牛晝夜都有活動且活動頻率差別不顯著，其中白天活動獨立有效照片數占總獨立有效照片數的47.83%（6:00—19:00）， 夜間活動獨立有效照片數占總獨立有效照片數的52.17%（19:00—5:00）。 白天活動的高峰主要集中在15:00—16:00 （9.73%）和18:00—19:00（5.74%）2 個時間段，夜間活動的高峰主要發生在19：00—21:00（13.67%）、24:00—1:00（5.74%）和3:00—5:00（14.79%）3 個時間段；白天活動的最低時間段為早上的9:00—10:00（0.34%），夜間活動的最低時間段是2:00—3:00（2%）（見圖2）。

圖2 印度野牛日活動節律Figure 2 Daily activity patterns of gaur

2.2 食物組成

食性實驗結果表明，在糯扎渡自然保護區旱季（1—6月），檢測到印度野牛主要采食的植物共10 科23 種，主要以禾本科和豆科植物為主（見圖3），禾本科和豆科植物在其旱季的食物組成中的比例達74.90%，其中尤其喜食粽葉蘆 （Thysanolaena latifolia）16.46%，泡竹（Pseudostachyum polymorphum）16.05%， 滇黔黃檀 （Dalbergia yunnanensis）7.41%， 香竹 （Chimonocalamus deli catus）6.58%，鈍葉黃檀 （Dalbergia obtusifolia）6.17%，白茅（Imperata cylindrica）5.35%等植物，這6 種植物占印度野牛旱季食物總量的58.03%，其它科植物所占比率較小，其中蕁麻科、芭蕉科、衛矛科最少，三者總計（其它）只占2.06%（見表1）。

表1 印度野牛旱季食物組成比例Table 1 The dry season food composition of gaur

圖3 印度野牛旱季主要食物種類Figure 3 Main food categories of gaur in the dry season

3 討論

野生動物的活動強度與被紅外相機拍攝到的概率呈正相關，相對活動強度指數越高，說明動物在此時間段內也更加活躍[18]，同時通過紅外相機的監測結果可為野生動物種群變化提供客觀的依據和新的發現，有助于制定科學合理的管理保護辦法。 本次監測研究結果，除了對印度野牛的日活動節律有了較為全面的了解外，我們也有了新的發現，首先在糯扎渡保護區瀾滄縣片區監測到有印度野牛的固定活動區域，這就表明瀾滄縣目前仍有印度野牛的分布，雖然種群數量不大但有固定的棲息地，后來也得到了當地村民和護林員的證實， 這與世界自然保護聯盟2016年發布的瀕危物種紅色名錄中所描述的瀾滄縣分布的印度野牛已于20 世紀80年代已滅絕的記錄不一致[2]，本次研究結果對于更新國內印度野牛分布的相關數據具有重要意義。 此外，在本研究后期的持續監測研究過程中首次在野外監測到了印度野牛新生幼崽的珍貴視頻和圖片數據（見圖4），彌補了國內印度野牛野外監測的數據空白。這也間接表明糯扎渡保護區內印度野牛種群數量正呈現增長趨勢，保護區內印度野牛的棲息地生態環境較好，保護成效較為顯著。

圖4 印度野牛母牛和幼崽Figure 4 Gaur cows and calves

野生動物的食性研究是研究野生動物生境需求的核心內容，可對野生動物棲息地評價、容納量估計、能量代謝、生物種間以及種內關系提供有價值的基礎材料，同時也為野生動物尤其是瀕危野生動物的異地保護、人工養殖、馴養繁殖和資源管理提供理論依據[19,20]。 本次印度野牛旱季食性的研究結果， 禾本科植物在其旱季食物組成中占比很大，是其主要的食物，與國內外相關的研究和報道結果基本一致[21-23]，證明本次研究結果具有一定的可信性，同時也為后期開展糯扎渡保護區內印度野牛食物資源的分布情況調查及制定相關的保護管理辦法提供了可靠的依據。

綜上所述，雖然本次研究得到了一些珍貴的數據資料，可為印度野牛的保護提供一些幫助和指導，但對于真正提高和壯大印度野牛種群數量還有很多工作需要完成，需要持續不斷地加強保護和監測研究，同時也需要加強宣傳，提高社會關注度和保護意識。