云南西雙版納國家級自然保護區尚勇管護所 劉紅波,許永春,飄優
作為我國l級野生保護動物,亞洲象(Elephas maximus)的分布具有較強的局限性,僅在云南部分季雨林和常綠闊葉林中可見。但由于這些區域多與老撾和細句接壤,導致亞洲象面臨著嚴峻的生存環境,例如非法捕捉、人象沖突、棲息地不斷縮窄等等,要想制定具有針對性的保護策略,為緩解日漸嚴峻的人象沖突提供有效的切入口,就必須要對亞洲象種群進行實時動態監測。
現如今,樣線法、糞樣標記重捕法以及糞堆計數法、自動紅外相機法等是監測亞洲象種群最常用的方法,伴隨著現代科技的不斷發展,預警系統監測、GPS項圈追蹤法等也逐漸被廣泛使用。其中,自動紅外相機法作為一種非損傷性調查技術,具有較強的實用性和可行性。近年來,受到社會各界的廣泛關注。通過將紅外相機安置在野外,一方面可以有效保護研究人員的安全;另一方面也能確保動物本底資料更加詳實。此外,在村寨周圍布設亞洲象預警系統,還能及時快速獲取在村寨周圍活動的亞洲象相關信息。通過自動紅外相機拍攝,識別出尚勇子保護區有53頭亞洲象。何長歡等(2015)學者采用糞樣標記重捕法估算出尚勇子保護區在2004-2006年期間亞洲象種群數量為76±8。本研究采用自動紅外相機法研究該區域內亞洲象最小迅種群數量,以期能完善相關數據庫,同時探尋出一種高效、安全的亞洲象種群評估方法。與此同時,本研究也進一步論證了通過紅外亞洲象照片識別個體的優劣勢,為后續亞洲象保護行動的制定也提供了詳實可靠的數據與技術支持。
尚勇子保護區作為國家級自然保護區,位于云南西雙版納,修建于1980年。從地理位置來看在勐臘縣境內最南端,并于1988年升為國家級自然保護區,保護區具有優越的自然地理環境,兼具季節性雨林、山地雨林、季風常綠闊葉林等典型的森林生態系統。尚勇子自然保護區總面積31184公頃,其中核心區18199公頃,占總面積的58.36%;緩沖區6736公頃,其中占總面積的21.60%;試驗區6249公頃,占總面積的20.04%。
尚勇子保護區冷山河流域(區域地名:野牛河)。東經:101°27′34.1″-101°27′20.3″北緯:21°19′18.7″- 21°19′28.4″,面積約為500畝。
本次野生動物資源監測主要采用樣線法。為便于分析對比,在棲息地恢復項目(于2017年12月-2018年5月底執行)啟動前,首先在12月進行一次項目前期調查與監測(見表1),而后分別3月、5月分別開展一次重復樣線監測,收集數據并完成野外監測工作。
1.樣方調查
針對保護區內冷山河流域和南坪老田頭2處食物源基地,采用地形圖進行勾繪,比例為1:50 000;其中冷山河流域面積為62.0hm2,南坪老田頭面積為14.0hm2,在食物源更新前后,分別選用集思寶330GPS對野生動物的活動點進行采集,并如實記錄種類與活動頻度,以便通過動物足跡對物種和數量進行有效辨別。
2.樣線調查
在結合地形圖的基礎上,通過ArcGIS 10.0確定了一條涵蓋轄區大部分生境類型的固定樣線,全長為18km,并進行固定化的監測巡護。其中大型獸類主要采取的野外調查法有樣線法、樣點法、蹤跡判斷法,而針對小型獸類則主要采取洞口統計法、標記-重捕法、鋏捕法等,鳥類則采取網捕法、樣點法、樣線法等,兩棲類動物則采取鳴聲計數法、全部計數法、窩巢計數法等。并選擇旱季和雨季進行分別調查。
3.樣點調查
利用CI提供的10臺莫爾特里A600型陷阱相機牌的紅外感應相機,利用1∶50 000比例的地形圖確定在保護區內合適安裝紅外感應相機的地點(如硝塘、水源、渡口等),記錄動物實體。
4.社區監測
利用保護區周邊社區建立社區網絡監測、開展社區網絡監測(利用社區網絡監測員記錄下發現的動物痕跡,并用GPS(集思寶330)記錄位置,同時記錄動物物種)。
前期調查于2017年12月6日—7日進行。從足跡發現在規劃區內冷山河活動的亞洲象共有五個種群,都在5-8頭左右;赤麂足跡1處1只;水鹿足跡5處5只;野豬足跡2處3-5頭一群、4-6頭一群。
本次監測于4月7日進行,是在3月底完成刨根、定植及驗收完成后進行的監測。監測到亞洲象2處兩個種群,獨象1頭,一群6-8頭;水鹿足跡2處2頭和一堆糞便;赤麂足跡1處2只。
五月份監測于5月7日進行,監測到5個種群的亞洲象足跡,種群個體估測有10頭;水鹿足跡7處共7頭;赤麂足跡共2只;野豬足跡4頭。
在尚勇子保護區食物源基地進行人工輔助更新,可以很好地對野生動物的食物質量進行改善。在更新前,對于野生動物活動痕跡的發現并不多,但更新后其活動痕跡和頻次明顯增加,由此可見在食物源更新后野生動物的活動行為得到有效增加。
通過監測巡護可發現,河溝兩側、水源地、硝塘附近等是野生動物的主要活動區域。在這些區域發現了較多的活動痕跡,為了更全面的掌握野生動物的種群密度,探尋其活動規律,沿上述區域劃出一條樣線每月進行定期巡護。
通過社區網絡監測可以實時掌握野生動物的活動規律,從而估算出其種群數量。在農作物成熟季節,野生動物在保護區與農地接壤區域的活動頻次增加,所監測到的物種種類也更豐富。
長期利用食物源基地中樣方調查、縱深巡護設定的固定的樣線調查、網絡監測和利用紅外感應相機形成的樣點調查收集更多的野生動物最基礎數據,并結合ArcGIS10.0軟件的地理數據庫功能,既規范了數據的收集和管理,又可以便捷、直觀地掌握西雙版納國家級自然保護區區內野生動物種類、種群、數量變化、活動規律和活動范圍,并以此作為野生動物監測體系建設的參考數據,為今后各項保護措施的制定、出臺和實施都奠定了良好基礎,具有助于提高生物多樣性保護措施的針對性。
人為干預下的棲息地恢復工程始于1月21日,在3月15日前開展計劃燒除工作后并于3月31目前完成刨根及定植結束。本項目共4次重復監測同一條樣線,持續4個月份,覆蓋旱季(10月-次年4月)和雨季(5月)的部分月份。其結果表明,4月份監測到的總物種數目和監測次數最多。1-3月人為干預造成野生動物減少了對棲息地的利用,但這種干擾并非長期性,在一段時間后會逐漸恢復,監測結果顯示野生動物的數量持續增加,在4月份呈現峰值。但是,在人為對棲息地進行干擾后,野生動物對于棲息地的利用并未呈現上升趨勢。隨著5月雨季的來臨,食物資源擴散范圍增加,野生動物遷徙范圍擴大。
(1)以亞洲象為例。在前期調查時,從足跡發現在規劃區內冷山河活動的亞洲象共有五個種群,都在5-8頭左右;4月份的監測是在3月底完成刨根、定植及驗收完成后進行的監測,監測到亞洲象兩個種群,一群20頭,一群16頭;五月份監測到五個種群的亞洲象足跡,種群個體估測有10頭;5月份以后,由于進入雨季雨水來臨,山上草本等亞洲象喜食植物較多,亞洲象到食物源取食等活動次數減少。(2)棲息地改造項目的實施效果。不同的物種(亞洲象、野豬、水鹿和赤麂)被監測到的種群數量變化趨勢有著極大的相似度(干擾期間減少利用,干擾后逐漸恢復),說明棲息地改造項目的實施效果顯現,對野生動物對棲息地的利用有著積極的推動作用。(3)監測結果。通過對比人為干預前后,其結果顯示在干預后亞洲象、水鹿等物種的棲息地區域逐漸擴大。由此可見,野生動物棲息地處于動態變化狀態,并根據環境質量高低不斷調整對棲息地的利用。
(1)固定式管理模式。采用該模式應在資金充足且能在保障的條件下進行,在原棲息地上種植亞洲象喜食作物,例如芭蕉、甘蔗、玉米等農作物。要求完全按農作物的耕種方式進行管理,這就需要投入大量的人力、物力和財力,在資金不足和無法保障的情況下不建議采用該管理模式。需及時評估食物源工程的實施效果和對亞洲象行為生態的影響,若這種干擾對保護區內生活的野生亞洲象的取食行為產生一定的人為導向,需及時避免這種干擾帶來的可能負面效應。
(2)不固定管理模式。當資金不充裕時可選擇不固定管理模式。尤其是只對棲息地進行砍燒,讓其自然更新這種管理模式。當然,對于同一棲息地,不建議連續兩年及以上進行砍燒管理。以每年選擇一片進行砍燒為宜,砍燒地段可選擇在溝谷、箐溝兩側20-50米范圍左右,不建議選擇在以往就是荒山荒地的地段。本研究采用自動紅外相機監測技術,具有非損傷性,通過對區域內紅外相機拍攝到的亞洲象照片進行識別,從而得出亞洲象的形態學特征,并成功識別出69頭亞洲象,對其種群結構特征進行了詳細的記錄,并建立了亞洲象個體信息庫,從而實現了快速評估種類數量這一目標。本研究成果對于亞洲象精準巡護監測方案的擬定提供了科學、全面的數據支持。
(3)采用亞洲象紅外影像做個體識別的原因。目前,紅外相機拍攝法在野生動物野外調查中應用十分廣泛,其具有一定的優勢。其中包括:①在野外放置的紅外相機不會對野生動物的正?;顒釉斐捎绊?;②提高了調查人員的安全性,可有效避免人員與野生動物的正面接觸;③可近距離觀察和記錄野生動物的活動規律。在識別亞洲象個體時,通過觀察、拍照、攝像等方式,可以直觀記錄其形態特征,并通過對比耳、門齒、背、尾、面部骨骼等特征,成功識別出本地區46頭亞洲象個體。本研究采用定點觀察法,與直接拍攝法識別個體相比,紅外相機拍攝法在人力、物力等方面具有極大優勢,可以更省時省力。此外,綜上所述兩項研究采取的定點拍攝法,雖然研究區域的局限性較大,但是與單本研究相比,其拍攝角度更加靈活,同時比在亞洲象熱點區域假設相機拍攝所能調查的范圍更廣,值得廣泛推廣。紅外相機照相法在調查亞洲象種群數量時的安全系數更高,糞便DNA標志重捕法(何長歡等,2015)要想確保分析結果的精準性,所采集的糞便樣品必須新鮮。其中以2天內的糞便更佳,但是在采集過程中所面臨的風險較大。其次,標志重捕法的成果產出率相較于紅外相機拍攝并不高,因為通過紅外相機拍攝并不需要進行樣品處理和分析,可有效降低實驗成本。
1.亞洲象面臨的問題
本調查研究發現,在尚勇子保護區內共有亞洲象51頭,其中亞洲象種群5個,獨象1頭。51頭亞洲象中雌性個體占據了較大比例,推測可能與保護區內歷史盜獵密不可分。因磁性象沒有象牙,對于盜獵者而言并沒有較大的價值。但目前,尚勇子保護區內適齡交配的雄性象個體數量持續下降,這對成年雌性亞洲象的繁殖造成了直接影響。倘若雄性個體數量下降趨勢得不到緩解和遏制,小種群問題勢必會日漸凸出。
此外,在本次調查中還發現兩個或以上的象群存在跨境活動痕跡,活動路線均是沿著中老方向進行。其中,一個象群中存在一頭先天畸形的亞洲象,其所生活的象群數量在7頭左右。發現一個有趣的現象,這個象群的活動路線相對固定,且移動速度與其他象群相比更為緩慢。猜測可能與這頭先天畸形亞洲象有關,象群為了照顧和保護這頭亞洲象而選擇降低移動速度。但此前保護區內的工作人員,并未監測到這頭先天畸形的亞洲象,推測可能與小種群間近交衰退有關聯。要想解決和改善尚勇子保護區內亞洲象小種群的問題,就必須要加強國際合作,其建立一條國內外暢通的生物廊道,并以此來促進象群之間的基因交流。
2.數據波動及改進策略
在四個時期所拍攝的亞洲象數量存在著一定差異,究其根本可能在于:①由于相機放置區域內食物出現稀缺,或是分配不均,其導致象群遠離保護區尋找食物;②在第四期進行取樣時,紅外相機曾出現過故障,造成雙覆蓋區域減少,工作效率下降;③亞洲象活動路線正好處于紅外相機盲區;④紅外相機布設密度不均,加之監測時間不長,從而造成四個時期所拍攝到的亞洲象數量不同。針對綜上問題,在條件允許情況下,調整紅外相機布設點,確保對亞洲象可能經過的區域進行全面覆蓋,并適當延長相機在野外的放置時間,增加換卡頻次,以避免出現丟失等故障。
3.監測保護采取的措施
本次研究區域相對較小,但依舊獲取了大量亞洲象的影像數據。通過4個月拍攝共成功識別出51頭亞洲象個體,為尚勇子保護區亞洲象最小種群數量。這一結果與保護區既往監測結果有出入,其導致這一數據差異的原因可能是因成體和幼體存活發生改變造成,也可能是因定點拍攝法引起。本研究中紅外相機布設數量較少,這是本次存在的最大不足,主要是因考慮到資金成本、參與人員的人生安全,無法在亞洲象全部活動范圍內布設紅外相機。今后,為了能更加全面的掌握保護區內亞洲象的種群數量、分布軌跡和活動規律,可以采取一高一低的方式布設策略。而在布設相機時,主要是按照熱點分布區進行布設,這樣盡可能多的拍攝到清晰的形態特征,因此未遵循常規取樣進行布設。亞洲象野外活動痕跡較為明顯,被觀察到的幾率較大,保護區內具有豐富野外經驗的人員均有參與,且熱點區域布設有既往研究作為依據,同時也是本次研究相機點布設的重要策略依據。