北京市兩棲爬行動物空間分布格局及影響因素

史娜娜,郭寧寧,劉高慧,王 琦,韓 煜,肖能文,*

1 中國環境科學研究院 環境基準與風險評估國家重點實驗室,北京 100012 2 天津市濱海新區環境創新研究院,天津 300450

生物多樣性是人類賴以生存和發展的物質基礎。我國生物多樣性保護工作在生物多樣性維持機制、生物多樣性與生態系統功能關系、生物多樣性致危因素、生物安全等方面取得了長足進步[1—2],對促進生物多樣性和生態學研究具有重要意義。兩棲爬行動物是研究脊椎動物由水生向陸生演化的典型對象,是食物鏈和生態系統中的重要中間類群[3]；與其它脊椎動物相比,具有體型較小、種類較少、分布范圍對環境敏感等特征,但卻與人類生活息息相關,其種類和種群數量常常被用于表征生態系統穩定性,在維持生態系統完整和保障生態系統健康中舉足輕重[4—5]。因此,兩棲爬行動物可作為生態系統健康的重要指示類群,能夠盡早預警環境變化[3,6]。

近幾十年來,全球兩棲爬行動物面臨著諸多威脅,其種群數量快速下降[7—9]。根據IUCN最新結果[9],受威脅物種包括41%的兩棲動物,這一比例遠高于鳥類(14%)和哺乳動物(26%)；我國最新評估結果顯示兩棲類和爬行類受威脅物種分別占43.1%和29.7%[10],顯而易見,兩棲爬行動物的處境非常嚴峻。土地利用變化是導致生物多樣性喪失的最主要因子,而兩棲爬行動物是全球最易受威脅脊椎動物的直接典型代表[10—13]。然而,對土地利用變化如何影響兩棲爬行動物幾乎沒有共識[11]。國外部分學者評估了最常見的土地利用,如農業、畜牧業、城市化、毀林、造林和選擇性采伐等對兩棲爬行動物群落的影響[14—15]；但國內僅有少數研究,是以IUCN紅色名錄為基礎[10—11],近年來,國內關于城市化對生物多樣性影響的研究逐漸增多,如人類活動對上海當地生物多樣性造成顯著影響,但濕地的增加對兩棲和爬行動物的豐富度具有顯著促進作用[16]；內蒙古城市化造成物種空間分布格局發生變化[17]等。

城市生物多樣性是保障城市永續發展的物質基礎,是實現人與動物和諧共生的基礎。2019年,北京城鎮化率為86.6%,如何在高度城市化的地區實現生物資源可持續利用是研究的重點和難點。因此,本文以北京市兩棲爬行動物調查數據為基礎,結合土地利用數據,分析土地利用變化下兩棲爬行動物的分布格局,以期為生物資源可持續利用提供支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區域

北京市地處華北平原西北部,轄16個市轄區。境內有太行山脈和燕山山脈,地勢由西北向東南傾斜,地形以山地、丘陵為主,東南部為平原；山地海拔一般1000—1500 m,東靈山海拔較高,為2303 m。地表水資源量8.61億m3,地下水資源量為15.95億m3；18座大、中型水庫可利用來水量為7.06億m3；境內水系可劃分為潮白河、永定河、北運河、大清河和薊運河五大水系。多年平均降水量約為644 mm；典型的溫帶大陸性季風氣候,四季分明。自然地理條件、氣候植被類型以及人類活動等因素決定了北京境內物種的分布、組成與多樣性空間格局。

1.2 數據來源及分析

數據包括土地利用數據、水質數據、兩棲爬行動物野外調查數據。其中,土地利用數據包含1980、1990、2000、2010、2015年和2018年6期,來源于中國科學院資源環境數據中心,數據分辨率為1 km；水質數據采用北京市水務局網站1980—2019年北京市水資源狀況公報(http://swj.beijing.gov.cn/zwgk/szygb/)；兩棲爬行動物數據來源于野外調查,其調查方法和鑒定依據如下。

1.2.1野外調查方法

北京兩棲爬行動物調查分為試點和全面調查兩個時間段。試點調查區域為門頭溝區和延慶區,調查時間為2017—2018年4—9月；全面調查區域涵蓋其余14區,調查時間為2020年4—9月。首先,按照《縣域兩棲類和爬行類多樣性調查與評估技術規定》(原環境保護部2017年第84號公告)將北京市劃分為212個10 km×10 km的網格；然后,秉承區域全覆蓋、重點突出、生境代表性、道路可達性等原則,選取調查網格94個；再次,根據植被類型、濕地分布、湖濱灌草叢、水流方向、人類干擾等生境因子,結合文獻記載、事先居民訪談等獲取的兩棲爬行動物分布情況,合理設置調查樣線。樣線長度視地形進行調整,生境復雜時設置多條短樣線；樣線寬度依視野范圍而定。每條樣線進行徒步調查,2人一組,行進時注意觀察搜尋各自周邊5—10 m的范圍,記錄物種名稱、數量、經緯度、生境、干擾等數據；重點調查溪流、湖庫、池塘及林間小路,并特別留意兩棲爬行動物易隱藏的小生境,如枯枝落葉堆、雨后小水潭、石洞等。

兩棲動物以夜行性為主,爬行動物晝行性和夜行性兼而有之,因此,為力求覆蓋各類群活動時間,每條樣線分白天和夜間2個時段調查。每條樣線調查兩次,共計進行4次重復調查,涉及樣線1378條。調查過程中,采用生物多樣性調查移動APP進行相關數據錄入。

1.2.2物種鑒定

物種鑒定依據《北京魚類和兩棲、爬行動物志》(1993)[18]、《中國兩棲動物及其分布彩色圖鑒》(2012)[19]、《中國動物志》[20—22]等。物種紅色名錄等級依據《中國脊椎動物紅色名錄》[23],物種保護等級依據《國家重點保護野生動物名錄》(2021年)、北京市一級保護野生動物名錄(北京市園林綠化局公告2007年第1號)、北京市二級保護野生動物名錄(北京市園林綠化局公告2007年第2號)。對于野外難以識別或鑒定存疑物種采集個體標本,用于實驗室測定形態數據和分類鑒定。測量工具采用電子數顯游標卡尺,精確到0.1 mm。標本以8%—10%福爾馬林溶液固定,回到室內經清水沖洗,最終以75%酒精保存。

1.2.3分析方法

(1)物種豐富度

物種豐富度采用物種種類數計算。

(2)優勢度

采用Berger-Parker優勢度指數進行計算[24],

Pi=Ni/N

Pi表示優勢度指數；Ni表示第i個物種的個體數；N表示總個體數。

(3)Shanoon多樣性指數

Pielou 均勻度指數

Margalef豐富度指數

式中,Pi是頻度；S是類群數目；Ni是第i個類群的個體數；N是所有類群總個體數。

(4)多樣性空間格局

利用AcrGIS的Extract功能,獲得每個物種點的海拔、生境,然后進行分類統計；在每個10 km×10 km的柵格上,統計物種種類,制作物種密度圖；分析全域生態系統類型變化與物種信息的位置關系；參考張利等的研究[25],將1500 m作為兩棲類的最大遷徙距離,研究遷徙距離內生態類型變化對兩棲動物生境的影響。此處僅分析了兩棲動物生境影響,由于爬行動物遷移距離不確定,因此未展開分析。具體分析過程如下：

第一步,以物種點為中心,將其四周1500 m的緩沖區作為最大遷徙距離；第二步,將獲取的多個物種點的緩沖區進行dissolve處理,獲取唯一的遷徙距離邊界；第三步,以該邊界為掩膜,分別提取1980、1990、2000、2010、2015年和2018年6期生態系統數據,包含農田、森林灌叢、草地、水域、建設用地、未利用地6種類型；第四步,計算每個柵格上建設用地的百分比,并利用ArcGIS的柱狀圖功能進行展示。每個柱狀圖由6種顏色構成,分別代表6個年份的建設用地百分比,以此表征建設用地的影響程度。其中,建設用地百分比計算過程如下：

式中,Rbuild表示建設用地百分比；Acrop、Aforest、Abuild、Agrass、Awetland、Aunused分別表示農田、森林灌叢、建設用地、草地、濕地和未利用地的面積。

2 結果分析

2.1 物種組成

北京市兩棲爬行動物多樣性調查共獲取有效物種信息1290條,記錄2綱3目10科18屬24種(表1),其中兩棲類的牛蛙(Ranacatesbeiana)和爬行類的紅耳龜(Trachemysscripta)為外來物種,實際記錄本地兩棲爬行動物2綱3目10科17屬22種,后續分析僅考慮本地物種。記錄兩棲類1目3科4屬5種,包含蟾蜍科(Bufonidae)1屬1種,蛙科(Ranidae)2屬3種,姬蛙科(Microhylidae)1屬1種；單型科3個,單型屬3個；以蛙科種類和數量最多,優勢種為林蛙屬(Rana)的中國林蛙(R.chensinensis),占兩棲類物種總數的59.28%；其次為側褶蛙屬(Pelophylax)的黑斑側褶蛙(P.nigromaculatus),占24.54%；蟾蜍屬(Bufo)中華蟾蜍(B.gargarizans)占15.02%。爬行類2目7科13屬17種,包含鱉科(Trionychidae)1屬1種,地龜科(Geoemydidae)1屬1種,壁虎科(Gekkonidae)1屬1種,石龍子科(Scincidae)1屬1種,蜥蜴科(Lacertidae)1屬2種,游蛇科(Colubridae)7屬9種,蝰科(Viperidae)1屬2種；單型科6個,單型屬10個；游蛇科種類最多；優勢種為麻蜥屬(Eremias)的山地麻蜥(E.brenchleyi),占爬行類物種數量的66.79%；壁虎屬(Gekko)的無蹼壁虎(G.swinhonis)占17.45%。

表1 北京市兩棲爬行動物調查物種名錄Table 1 Species list of amphibians and reptiles in Beijing

根據《中國生物多樣性紅色名錄——脊椎動物卷》,瀕危4種,易危4種,近危2種；中國特有種5種,占總種數的23.81%；三有動物21種；國家Ⅱ級保護物種1種；北京市一級保護物種4種,二級保護物種10種,保護物種占總種數的68.19%,表明北京市兩棲爬行動物保護的重要性及緊迫性。

2.2 不同海拔梯度物種分布

將北京市域劃分為<50 m、50—100 m、100—200 m、200—500 m和>500 m 5個海拔梯度,統計不同梯度上的物種豐富度和物種數量,各海拔梯度上的樣線數分別為58、40、45、95和102條(圖1和表2)。在物種豐富度上,200—500 m豐富度最高,記錄物種18種,包括5種兩棲動物和13種爬行動物,分別占兩棲和爬行動物物種總數的100%和76.47%；Shannon多樣性指數和Margalef豐富度指數均為最高,Pielou均勻度指數排第2位；其次為>500 m的海拔范圍,分布著4種兩棲動物和12種爬行動物,Margalef豐富度指數排在第2位,Pielou均勻度指數偏低；50 m以下分布著4種兩棲動物和7種爬行動物,Shannon多樣性指數最低。在物種數量上,>500 m的海拔范圍物種數量最多,達到16種,其數量占物種總數的46.42%,幾乎一半的物種都分布在這一范圍內；200—500 m內物種數量占32.39%；由此可見,北京市兩棲爬行動物主要分布在海拔200 m以上的地段,從空間上來看,主要分布在北京西北部和東北部,涉及延慶、門頭溝、懷柔、密云、平谷等。

圖1 北京市不同海拔梯度兩棲爬行動物豐富度和多度比較Fig.1 Comparison of richness and numbers of amphibians and reptiles at different altitudes in Beijing

從表2可以看出,<50 m、50—100 m、100—200 m這3個海拔梯度的優勢種均為黑斑側褶蛙,優勢度分別為0.6735、0.5132、0.6086；200—500 m和>500 m海拔梯度的優勢種為中國林蛙,優勢度分別為0.4525、0.6299。整體來看,爬行動物數量較少,優勢種為山地麻蜥,主要分布在200—500 m和>500 m的海拔段,優勢度分別為0.0959、0.2386。中國林蛙、黑斑側褶蛙、中華蟾蜍、山地麻蜥、無蹼壁虎在各個海拔段均有分布,相對而言可劃分為廣布種；綜合上述,兩棲類分布相對廣泛,爬行類主要活動范圍在200 m以上,且豐富度和優勢度均較低。

表2 北京市不同海拔梯度下兩棲和爬行動物物種豐富度及數量統計Table 2 Species richness and numbers of amphibians and reptiles in different habitats in Beijing

2.3 不同生境類型物種分布

圖2 北京市不同生境類型兩棲爬行動物豐富度和數量比較Fig.2 Comparison of richness and numbers of amphibians and reptiles in different habitats in Beijing

兩棲爬行動物生境可劃分為森林灌叢、草地、農田和濕地4種類型,統計不同生境類型的物種豐富度和物種相對多度(圖2和表3),各生境類型的樣線數分別為49、61、50和134條。在物種豐富度上,森林灌叢最高,記錄物種19種,包括5種兩棲動物和14種爬行動物,分別占兩棲和爬行動物物種總數的100%和87.5%；Margalef豐富度指數最大,Shannon多樣性指數排在第2位,Pielou均勻度指數偏低；草地分布著兩棲動物5種和爬行動物7種；Margalef豐富度指數和Shannon多樣性指數均最低；農田分布兩棲動物5種和爬行動物6種；Margalef豐富度指數和Shannon多樣性指數排在第3位；濕地分布兩棲動物4種和爬行動物10種；Margalef豐富度指數僅次于森林灌叢,Shannon多樣性指數排在第2位,Pielou均勻度指數最高。在物種相對多度上,森林和灌叢最多,占物種數量的41.49%；其次為草地,占30.36%；再次為濕地,占16.54%。從空間上來看,主要分布在北京西北部,該地帶以森林灌叢為主,植被覆蓋度較高,是兩棲爬行動物的主要棲息地。

從表3可以看出,黑斑側褶蛙、中國林蛙、中華蟾蜍、山地麻蜥、無蹼壁虎在不同生境中的優勢度較大。具體來說,森林灌叢的優勢種為中國林蛙,優勢度為0.3877；其次為山地麻蜥,優勢度為0.2683；然后為黑斑側褶蛙和中華蟾蜍,優勢度分別為0.1271、0.1232。草地的優勢種為中國林蛙,優勢度為0.7356,其次為黑斑側褶蛙,優勢度為0.1199,二者占據了絕對優勢；農田和濕地的優勢種為黑斑側褶蛙,優勢度分別為0.4462、0.3038。中國林蛙、黑斑側褶蛙、中華蟾蜍、北方狹口蛙、山地麻蜥、無蹼壁虎、赤鏈蛇、虎斑頸槽蛇8個物種在4種生境類型均有分布。總體而言,爬行動物數量較少,優勢種為山地麻蜥,主要分布在森林灌叢、草地,優勢度分別為0.2683、0.0622；兩棲動物數量多且分布相對廣泛,這一結論與不同海拔梯度兩棲類分布廣泛的結果一致。

表3 北京市不同生境類型兩棲和爬行動物物種豐富度及數量統計Table 3 Species richness and numbers of amphibians and reptiles in different habitats in Beijing

2.4 空間分布格局

2.4.1空間分布

兩棲爬行動物空間分布呈現由西北向東南遞減的趨勢(圖3)：以西北部山區最為豐富,包括門頭溝、延慶、懷柔、房山、昌平、密云,在功能區劃上隸屬于生態涵養區。這6區的主要植被類型涵蓋落葉落葉林、常綠針葉林、落葉針葉林、針闊混交林、常綠闊葉灌叢、落葉闊葉灌叢、常綠針葉灌叢,約占市域總面積的57.45%；區內植被覆蓋度較高,人為破壞較小,動植物生境保護較完整,集中分布了所調查到的全部兩棲動物和15種爬行動物。北京東南部的城六區和平原區由于城市化和農業化程度較高,調查到的物種種類及數量則相對較少。

圖3 北京市兩棲爬行動物空間分布Fig.3 Spatial distribution of amphibians and reptiles in Beijing

北京市一級保護野生動物金線側褶蛙僅調查到8只,密云5只,房山、通州、延慶各1只；黃紋石龍子僅在門頭溝百花山發現；王錦蛇僅在房山拒馬河市級水生野生動物自然保護區發現1條。北京市二級保護野生動物中兩棲綱的中國林蛙和黑斑側褶蛙數量較多,分布范圍也較廣；爬行綱的動物數量少,且主要分布于門頭溝、懷柔、延慶、房山。

2.4.2不同市轄區物種分布

由表4可以看出,門頭溝和延慶物種種類最多,均為14種,占調查總種數的66.67%；房山12種,占57.14%；懷柔10種,占47.62%；密云和順義均為9種,占42.86%；昌平7種,占33.33%；在保護物種方面,延慶10種,門頭溝9種,懷柔7種,房山和密云均為6種。在物種數量上,門頭溝最多,占物種數量的39.13%,其次為房山(19.71%),然后為懷柔(12.70%),這3區集中分布了北京市域71.54%的物種數量。不同地區物種分布態勢再次印證了北京市兩棲爬行動物總體空間分布格局。

表4 北京市兩棲爬行動物分區統計結果Table 4 Statistical results of amphibians and reptiles of municipal district in Beijing

2.4.3不同網格物種分布

兩棲爬行動物共計調查網格94個,占總網格的44.34%。每個網格的物種種類在1—8之間；將其劃分為1—2、2—4、4—6、6—8 4類,所占比例分別為44.68%、26.60%、17.02%和11.70%,可見,包含4種以上物種的網格較少,占比為28.72%。

從圖4可以看出,物種數達到8種的網格有2個,分別位于延慶大灘次生林保護區和懷柔寶山鎮菜食河附近；此外,包含6種以上的網格有9個,主要位于延慶官廳水庫、懷柔懷九河上游、門頭溝百花山和永定河山峽段、房山拒馬河、密云黃花嶺等地；優勢種為中國林蛙、黑斑側褶蛙、山地麻蜥,這些區域水源豐富,水生植物長勢良好,自然生境保存較完整,是兩棲爬行動物生存與繁衍的良好棲息地。物種數為4—6種的網格主要分布在懷柔西銀溝、延慶白河堡水庫和蓮花山、密云霧靈山和密云水庫、門頭溝百花山、房山石花洞和蒲洼、朝陽亮馬河、順義漢石橋濕地和唐指山等地；優勢種為中國林蛙、黑斑側褶蛙、中華蟾蜍,這些區域大部分都已經建立了自然保護區、濕地保護區等多種類型的保護地,在一定程度上表明保護地效果較好。物種數為2—4的網格主要在延慶玉渡山、懷柔懷九河和喇叭溝門、密云云蒙山、豐臺永定河平原段、大興大龍河和永定河平原段等地；優勢種為中國林蛙、黑斑側褶蛙、山地麻蜥。

圖4 不同網格的物種種類空間分布Fig.4 Spatial distribution of species in different survey grid

2.5 影響因素分析

兩棲爬行動物的主要生境為森林灌叢、草地、農田和濕地,因此,統計1980、1990、2000、2010、2015年和2018年生境變化情況(圖5)。由圖5可見,1980—2018年,濕地、森林灌叢整體略有增加,增幅分別為0.09%和1.57%；草地稍有減少,減幅0.28%；農田減少最多,減幅為13.11%；建設用地增幅11.62%,且主要來自于農田轉換(圖6)。

圖5 1980—2018年兩棲爬行動物生境比例變化 Fig.5 Changes in habitat proportion of amphibians and reptiles during 1980—2018

圖6 1980—2018年北京兩棲爬行動物生境變化及其空間轉換Fig.6 Habitat change and spatial transformation of amphibians and reptiles in Beijing during 1980—2018

由于物種數據只有1期,因此統計2018年各行政區劃內4種主要生境類型中兩棲爬行動物的豐富度,并利用SPSS軟件進行顯著性分析(表5)。結果表明,生境與物種豐富度之間存在顯著相關性,相關系數為0.722,在0.01水平上顯著相關。

表5 生境與物種豐富度之間的顯著性分析結果Table 5 Significance analysis between habitat and species richness

根據調查結果,農田中的兩棲爬行物種最少,原因可能是,農田減少最大,而它又是非常重要的棲居地,生境的破壞造成物種種類和數量驟減；兩棲爬行動物對環境變化極其敏感,生境一旦破壞,種群將很難修復[26]。

以兩棲動物為例,分析其1500 m遷徙距離內生境變化趨勢(圖7)。可以看出,1980—2018年,遷徙距離內生境類型以森林灌叢為主；其次為農田,其占比由1980年的26.92%下降至2018年的16.17%,下降10.75%；草地面積略有減少,由1980年的11.90%下降至2018年的11.64%,下降0.26%；濕地面積整體增加0.36%；建設用地增加8.14%。從空間分布來看,森林灌叢主要分布在西北部,農田主要分布在城六區,濕地在各區均有分布,建設用地主要集中在建成區。

圖7 1980—2018年北京市兩棲動物遷徙距離內生境空間分布Fig.7 Spatial distribution of amphibian habitats within migration distance during 1980—2018 in Beijing

為了更直觀的展示生境變化情況,制作完成調查網格內建設用地百分比空間分布圖(圖8)。可以看出,建設用地變化較大的區域主要分布在北京東南部,包括城六區、平原區(順義、大興、通州),特別是城六區,城鎮化增速顯著。1980年,城六區還是以農田為主,而城鎮化擴張侵占了大量農田,產生的大量污染物排至河流中,導致兩棲動物繁殖受到一定影響,進而造成其數量不斷減少。例如,中國林蛙對水質要求較高,因此,城市河流中很難發現其身影,本次調查僅在頤和園發現2只,東壩郊野公園發現5只。中華蟾蜍和黑斑側褶蛙是城六區的優勢物種,優勢度0.4706和0.4314,分別為主要分布在海淀頤和園、朝陽奧林匹克森林公園和東壩郊野公園。此外,在頤和園發現2只北方狹口蛙,其數量較少,而在1989年的調查中有13個點位發現其身影,但數量一般都少于3只,可見,北方狹口蛙的生存狀態不容樂觀,需要加強保護和監管。在平原區,優勢種依然是黑斑側褶蛙和中華蟾蜍。近年來,水體水質好轉,水岸生態環境改善,改善了兩棲動物的生存環境。

圖8 北京市兩棲動物遷徙距離內不同柵格建設用地百分比Fig.8 Percentage of construction land within the migration distance of amphibians in Beijing

2.6 保護地空缺

北京市保護地類型有自然保護區、森林公園、風景名勝區、地質公園、自然遺產地等(圖9),面積約5038 km2,占北京總面積的30.69%。各類保護地共覆蓋兩棲爬行類20種(占北京總種數的90.91%),覆蓋物種數量的60.45%；其中,包含國家和北京一級和二級野生保護動物14種。保護地覆蓋了絕大多數的兩棲爬行動物,且多數分布在北京西北部,以保護區為例,截至目前,北京共有自然保護區21個,其中,國家級保護區2個,市級保護區12個,區級保護區7個；在行政區劃上,延慶10個,密云3個,平谷1個,門頭溝1個,懷柔2個,順義1個,房山3個；這些保護區以保護森林生態為主,如百花山和松山國家級自然保護區；此外,國家級森林公園17個,濕地保護區45個。百花山國家級自然保護區、大灘區級自然保護區、霞云嶺國家森林公園、喇叭溝門國家森林公園、白河堡區級自然保護區、拒馬河市級水生野生動物自然保護區、銀河谷森林公園、十三陵國家森林公園等兩棲爬行物種豐富度較高。整體而言,各類自然保護地雖覆蓋了較大面積的物種,但仍有部分物種未得到有效保護,且種群數量較大,如懷柔寶山鎮白河上段、密云水庫來水的潮河上段辛莊橋、平谷洳河大興莊鎮-峪口鎮等,目前存在較大的保護空缺(圖9)。

圖9 北京市自然保護地空間分布Fig.9 Spatial distribution of nature reserves in Beijing

3 討論

3.1 兩棲爬行類物種多樣性分布及形成原因

北京市雖地形較復雜,但由于其緯度變化不大的自然地理環境特征,因而兩棲爬行動物種類并不豐富[28]。累計2017—2020年調查結果,北京市共記錄兩棲類1目3科4屬5種,爬行類2目7科13屬17種。在兩棲動物方面,與高武等1989年[27]和2004年[28]調查結果相比,本次調查占歷史記錄的62.5%,未發現花背蟾蜍(S.raddei)、東方鈴蟾(B.orientalis)、大鯢(A.davidianus)。究其原因,花背蟾蜍目前數量較少,1989年,高武[27]在延慶康莊、下營,大興龐各莊、黃村、岳家務等地雖有發現其身影,但數量多數在10只以下；東方鈴蟾只分布于香山、臥佛寺櫻桃溝等局地范圍,種群規模相對固定,本次調查未在此設置調查點位；大鯢雖之前被捕獲到,但并未發現其繁殖地,近年來的相關調查也未見報道。在爬行動物方面,由于高武等[28]的研究未列出爬行動物名錄,北京松山國家級自然保護區調查結果較少,因此,將本次調查結果與北京陸生野生動物名錄(2021)、北京市一級保護野生動物名錄(2007年)和北京市二級保護野生動物名錄(2007年)進行對比,未發現中國石龍子(一級)、雙斑錦蛇(二級)、團花錦蛇(國家二級)、紅紋滯卵蛇(二級)4種；調查發現保護動物11種,已調查到的保護動物占比為64.71%。

在海拔的垂直分布上,中國林蛙、黑斑側褶蛙、中華蟾蜍、山地麻蜥、無蹼壁虎在各個海拔段均有分布,可見,它們可分布到海拔1500 m以上的山間溪流、山林、巖壁上,如東靈山、百花山、松山等,也可分布于海拔50 m的平原區,這點與高武等[27]的研究不同；海拔200 m以下,黑斑側褶蛙分布較廣,海拔200 m以上,中國林蛙分布較廣。在生境類型分布上,優勢物種主要有黑斑側褶蛙、中國林蛙、中華蟾蜍、山地麻蜥、無蹼壁虎等,在森林灌叢、草地、農田和濕地等4種生境類型均有分布。

根據分析結果,北京市兩棲爬行動物總體呈現由西北向東南遞減的趨勢。究其原因,生態涵養區人為干擾相對較小,生境多樣,物種豐富度和多度較高；城六區雖城市化水平較高,但由于濕地公園、城市公園、森林公園等保護地類型較多,調查到的種類大于平原區；平原區由于以農田為主,生境較為單一,調查到的物種種類及數量則相對較少。綜合而言,隨著生態環境提高,生境逐漸轉好,有利于兩棲爬行動物棲息地改善。

環境因素也影響兩棲爬行動物分布。根據《北京市水資源公報》,1986—2000年,北運河水系污染較為嚴重,主要污染物為氨氮和CODMn等；據文獻記載[27],中國林蛙只生活在氨氮含量0.5 mg/L以下的水環境,此次調查中國林蛙主要分布在懷柔、門頭溝、密云和房山,調查結果也證實了這一點；黑斑側褶蛙、中華蟾蜍也要求氨氮在10 mg/L以下,高武等[28]在涼水河中段、通惠河下游未發現兩棲動物。隨著北京市水生態修復工程的實施,水質逐漸改善,2010、2015、2018、2020年,達標河長分別占總評價河長的48%、53.4%、71.6%和87.1%,黑斑側褶蛙、中華蟾蜍在涼水河中下段亦莊濕地、大運河森林公園均有發現,表明水質直接影響兩棲動物的生存繁衍。

一般而言,地形地貌、植被結構、生境等自然環境越復雜多變,即空間異質性越高,動物群落多樣性也越高[3,29]。此次調查結果凸顯了影響兩棲爬行動物種群生存的關鍵地形和生境,為后續制定兩棲爬行資源保護規劃提供了數據支撐。

3.2 開展長期定位監測,構建生物多樣性保護網絡

在生物多樣性監測領域,研究的熱點之一便是將兩棲爬行動物作為監測物種[30]。兩棲爬行動物為變溫動物,其分布受越冬地、食物來源等影響,因此,監測對象遴選、監測方法標準化、監測點位布設規范等,逐漸成為保護生物學領域持續關注的議題[31]。監測中要充分考慮兩棲爬行動物的繁殖季節、繁殖習性和棲息生境,根據本次調查結果,可在重要棲息地、重要生態節點,如懷柔寶山鎮白河上游、密云辛莊橋和密云水庫、平谷海子水庫,朝陽奧林匹克森林公園、門頭溝百花山、延慶大灘和官廳水庫等地設置長期監測樣地和樣線,加大監測力度；同時,在顯著位置設立提示標牌,開展科普及宣傳教育,減少旅游活動對兩棲爬行動物及其生境的影響。

此外,在調查過程中發現,部分寬闊道路的車流量較大,路殺可能是影響兩棲爬行動物生存的潛在威脅,因此,生物廊道構建既能解決這一問題又能提高道路附近動物群落多樣性[32]。同時,積極提倡整合多源數據,建立大數據共享平臺,充分利用多方數據提升兩棲爬行動物多樣性監測能力,逐步完善監測網絡,為北京生物資源保護與可持續利用提供支撐。

3.3 開展棲息地外來物種監測,強化外來物種防控

本次調查發現外來物種紅耳龜和牛蛙,數量較少,并未形成種群規模。建議在東壩郊野公園等設置監測點,開展外來物種專項調查,監測其種群數量、生態習性、潛在風險等,評估其對當地環境及物種的影響并采取相應防范措施；建立監測預警體系,形成常態化監測。同時,加強外來物種防控工作,加大公眾宣傳,增強公眾對外來有害生物危害的認識,在市內開展宣教活動,在交通要道設立警示牌,嚴禁人為放生外來物種,并對已經引入的外來入侵物種應進行有效清除,避免因肆意放養、放生造成外來物種入侵。

3.4 探索建立高強度土地利用下的多樣化保護機制

城市生物多樣性能夠滿足人們追求詩意棲居的需求,既有利于人與自然和諧相處,又實現了城市生物資源的可持續利用。作為城鎮化率極高的超大城市,2019年,北京城鎮人口高達86.6%,并且自2011年以來均保持在86%以上,面對如此之高的城鎮化率,人與動物如何“共享”城市空間和資源,實現生物多樣性保護與城市發展協同增效,開拓一種全新的多樣化保護機制,是當前迫切需要探討的重要問題[33]。如,近危物種黑斑側褶蛙分布區很寬,白天喜歡隱匿在農作物、水生植物或草叢中,但由于過度捕捉和棲息地被侵占等原因,其種群數量不斷減少。因此,要摒棄傳統上將人類用地與生物多樣性保護區域分離的傳統發展模式,探索將城鎮用地、農業用地和物種棲息地有機融合,構成一個互惠互利的生命共同體,依托頂層設計,以農業生產、道路建設、城市開發等為因,以生態完整性、物種保護成效、遺傳多樣性、經濟產出等為果,建立全面有效的生物資源多樣化保護與可持續利用機制。