林一煥 張姣 余傳 劉薛杰 趙晴



關鍵詞:田頭山自然保護區;紅外相機;鳥類和獸類;相對多度指數
中圖分類號:X171 文獻標志碼:A
前言
紅外相機技術屬于相機陷阱調查技術中的一種,其原理是將紅外相機固定在野外某處,當有野生動物在相機捕捉范圍內經過時,野生動物溫度變化、環境變化等可以瞬間觸發相機工作,從而及時地將野生動物拍攝并以圖片和影像的形式保存記錄。通過紅外相機技術拍攝的影像數據,可以分析野生動物的物種多樣性、相對物種豐度、物種生境分布、活動模式等,目前已成為獲取野生動物影像數據、補充調查物種編目的常規性監測手段。
深圳市田頭山自然保護區是一個市級自然保護區,保護區內水庫密布,具有充足的淡水資源,保存著大面積的天然林,植被資源種類和數量豐富,是野生動物的天堂,目前針對田頭山自然保護區的動物生物多樣性調查研究極少。研究于2021年7月至2023年3月利用紅外相機技術長期監測田頭山自然保護區地面活動為主的野生動物,旨在掌握保護區獸類和鳥類物種現狀;通過整理分析監測到的數據掌握保護區目前中大型獸類和鳥類多樣性等情況。
1調查區域與方法
1.1研究區域
田頭山自然保護區于2013年2月獲深圳市政府批復建立,位于深圳市東部坪山區與惠州市大亞灣區的交界處,東北毗鄰惠州市,東南接大鵬新區葵涌辦事處,并與馬巒山郊野公園以及大鵬半島自然保護區相鄰。田頭山自然保護區主要地貌類型為低山、低地,溝谷眾多,海拔為683m,總規劃面積約為20km2,包括核心區面積6.6km2,緩沖區面積2.5km2以及實驗區面積11.0km2,各區域分布見圖1。田頭山自然保護區為典型的南亞熱帶森林生態系統,有中國特有植物多達300多種,國家珍稀瀕危重點保護野生植物共45種,各類國家重點保護陸生脊椎動物28種。田頭山自然保護區是典型的南亞熱帶海洋性季風氣候,最高氣溫和最低氣溫分別為36.6℃和1.4℃,年平均氣溫達22.40℃,年平均降雨日和年平均降雨量分別為140天和1933 mm,全年無霜期為355天,年平均相對濕度達80%。
1.2相機布設
2021年7月-2022年8月在保護區內沿海拔梯度、植被類型、不同生境、保護區功能區域和獸道綜合設置樣線,在2021年7月、2022年2月和8月共進行了三輪相機布設,相機點位如圖1所示。安裝紅外相機時優先選擇野生動物經常出沒的獸道、水源點、取食點,生境主要以喬木林為主,灌木林、果園和靠近水源的生境次之;安裝高度約為0.3 m~0.8 m。
研究用紅外相機是國產優威UVL4,屬于被動式紅外觸發式相機,設置拍攝模式為連續照相2張后錄視頻10 s、設置靈敏度為“中”,單張照片像素設置為20 M。相機布設完成后,記錄每個紅外相機位點的經緯度坐標、海拔、植被類型、位置特征、動物痕跡及人為干擾情況等生境信息。
1.3數據分析
1.3.1物種鑒定
獸類主要參照《中國獸類野外手冊》和《中國哺乳動物多樣性》(第二版)進行鑒定和定名;鳥類主要參照《中國鳥類野外手冊》和《中國鳥類分類與分布名錄》(2022版)進行識別;物種分布型參考《中國動物地理》確定。
1.3.2物種累積曲線
物種累積曲線可以分析物種隨相機日增加的變化情況。以相機日為橫坐標,分別以鳥獸、獸類、鳥類物種數量為縱坐標繪制田頭山自然保護區鳥獸物種稀疏化曲線。
1.3.3物種相機位點出現率
物種相機位點出現率(trap occurrence,TO)是指某一物種被拍到的相機位點數占所有相機位點的比值,可反映監測區域內某一物種的分布情況及活動區域。計算公式為式(1):
TO= Ci/S 式(1)
式(1)中,Ci表示調查期間拍攝到第i類物種的紅外相機位點數,S表示調查期間所有正常工作的紅外相機位點數。
1.3.4相對多度指數
相對多度指數(relative abundance index,RAI)表示單位相機日中某一物種獨立有效照片的數量。相機在30 min內拍攝到的相同物種或照片含其他個體及與其他個體有明顯差異的個體均認為是1次獨立有效照片(independent photo-graphs,IP),相機連續工作一天視為1個有效相機日。RAI的計算公式如式(2):
RAI=Ai/N×100 式(2)
式(2)中,Ai為動物i出現的獨立有效照片數,N為所有有效相機日。
2結果與分析
2.1物種累積曲線
2021年7月-2023年3月對田頭山自然保護區野生動物進行長期、連續的地面活動鳥獸監測,共收集到43臺有效紅外相機點位監測數據,調查監測有效相機日共7548天,鳥獸IP共篩選出了1640張,其中獸類IP為1104張,鳥類IP為536張。田頭山自然保護區地面活動鳥獸調查物種累積曲線如圖2所示,其趨勢是在監測期間,獸類物種數在前3000個相機日內逐步增加,4000個相機日以后物種增加明顯減慢,并逐漸成一漸近線,當相機工作日達到月5000個時,此次調查到的11個獸類物種均被探測到。相對于獸類,鳥類的物種累積曲線在前1 500個相機日內急劇上升,至6500個相機日內均保持持續上升,其后逐漸變成一漸近線;此次調查到41種鳥獸物種,在前6500個相機日均被探測到(圖2)。獸類、鳥類和鳥獸物種數量隨著相機工作日的累積,最終趨向于平緩,說明此次調查取樣較為充分。2.2鳥類物種組成、保護等級、區系特征和居留類型
紅外相機記錄到的田頭山自然保護區鳥類共30種,分別屬于7目15科,其中雀形目物種數量占絕對優勢,有9科22種;雞形目、鴿形目、鶴形目物種數量為1科2種;鵒形目、鷹形目、鵑形目物種數量都僅有1科1種。不同紅外點位監測記錄的鳥類見圖3。
紅外監測的30種鳥類中屬于國家二級保護野生動物有白鷴( Lophura nycthemera)、蛇雕(Spilomis cheela)、畫眉(Garrulax canorus)、黑喉噪鹛(Pterorhi-nus chinensis)、紅嘴相思鳥(Leiothrix lutea)、紅喉歌鴝(Calliope calliope)和褐翅鴉鵑(Centropus smensis)等7種;屬于國家“三有”動物的鳥類包括灰胸竹雞(Bambusicola thoracicus)、綠翅金鳩(Chalcophaps in-dica)、丘鷸(Scolopax rusticola)、白喉斑秧雞(Rallinaeurizonoides)、灰背鶇(Turdus hortulorum)、鵲鴝(Co-psychus saularis)和黑領噪鹛(Pterorhinus pectoralis)等22種。依據中國脊椎動物紅色名錄評估,被評為易危(VU)有白喉斑秧雞,近危(NT)有蛇雕和褐翅鴉鵑;保護區內灰胸竹雞(Bambusicola thoracicus)屬于中國南方特有種。
紅外相機記錄到的30種鳥類根據動物地理區系可劃分為5個分布型,其中屬于東洋型(W)的有黑領噪鹛、鵲鴝、紫嘯鶇( Myophonus caeruleus)、紅嘴相思鳥、白鷴等11種;屬于廣布型(O)的鳥類有烏灰鶇(Turdus merula)、藍歌鴝(Luscinia cyane)、白喉斑秧雞等11種;屬于南中國型(S)的有畫眉、橙頭地鶇(Geokichla citrina)、灰胸竹雞等4種;屬于東北型(M)的有白眉鴉(Emberiza tristram1)、北紅尾鴝(Phoenicurus auroreus)、樹鷚(Anthus hodgsoni)共3種;屬于古北型(U)的僅有丘鷸1種。
根據鳥類居留類型分析,紅外相機記錄到的30種鳥類主要以留鳥(R)為主,其中,留鳥(R)有黑領噪鹛、橙頭地鶇、鵲鴝、白鷴、綠翅金鳩、紅嘴相思鳥等21種;屬于冬候鳥(W)有灰背鶇、白眉鴉、丘鷸和烏灰鶇等4種;屬于夏候鳥(S)有樹鷚、北紅尾鴝和紅喉歌鴝等3種;旅鳥(P)有藍歌鴝和虎斑地鶇(Zoothera aurea)2種。
2.3獸類物種組成、保護等級和區系特征
紅外相機記錄到田頭山保護區獸類共11種,分別屬于5目9科。其中食肉目的物種數量最多,有4科6種;嚙齒目為2科2種;偶蹄目、靈長目、(鼠+句)形目物種數量均為1科1種。不同紅外點位監測記錄的獸類見圖4。
紅外相機監測記錄的11種獸類屬于國家二級保護動物的有獼猴(Macaca mulatta)和豹貓(Prion-ailurus bengalensis);屬于國家“三有”動物的共有9種,分別為豬獾(Arctonyx collaris)、鼬獾(Melogalemoschata)、花面貍(Paguma larvata)、中國豪豬(Hys-trix hodgsoni)和灰麝(鼠+句)(Crocidura attenuata)等。根據中國脊椎動物紅色名錄,被評為易危(VU)的有豹貓、紅頰獴(Herpestes javamcus)和豬獾,被認定為近危(NT)的有花面貍、鼬獾和狗獾,被評為無危(LC)的有野豬、中國豪豬等5種。
根據動物地理區系可劃分為3個分布型,其中東洋型(W)獸類數量最多,有獼猴、豹貓、花面貍、中國豪豬等7種;屬于古北型(U)的獸類有野豬、狗獾和灰麝(鼠+句)3種;僅有鼬獾1種獸類屬于南中國型(S)。
2.4物種機位點出現率和相對多度指數
2.4.1物種相機位點出現率
紅外相機記錄的30種鳥類中TO值最高的是黑領噪鹛(0.53);其次是灰背鶇(0.35)、虎斑地鶇(0.33)和紫嘯鶇(0.26);TO值最低的是灰胸竹雞(0.19)和丘鷸(0.07)。紅外相機記錄的11種獸類TO值最高的前3位依次是野豬(0.88)、豹貓(0.84)和花面貍(0.84);其次是鼬獾(0.40)和中國豪豬(0.16);TO值最低的依次是獼猴(0.05)、狗獾和灰麝(鼠+句)(0.02)。
2.4.2相對多度指數
紅外相機記錄的30種鳥類中,RAI值較高的依次是紫嘯鶇(1.88)、虎斑地鶇(1.34)、黑領噪鹛(1.31)、灰背鶇(0.74);RAI值最低的是紅喉歌鴝、白胸苦惡鳥、樹鷚、北紅尾鴝,均為0.01。紅外相機記錄的11種獸類中,RAI最高的依次是野豬(5.43)、豹貓(1.70)、花面貍(1.66)和鼬獾(0.8);RAI較低的是中國豪豬(0.20);RAI最低的是獼猴(0.03)和狗獾(0.02)。
3結束語
根據深圳市田頭山市級自然保護區成立之初在2017年發表的調查數據,此次監測到獸類共11種,與原記錄的獸類6目13科21種相比,此次監測新增灰麝(鼠+句)1種。部分小型獸類如翼手目類等紅外相機沒有監測到,保護區管理局已通過人工監測方式進行了補充調查監測。田頭山市級自然保護區成立初,記錄有鳥類16目38科111種,此次監測地面活動鳥類共30種,其中有22個物種與原記錄物種相同,新增了白鷴、丘鷸、綠翅金鳩、白喉斑秧雞、橙頭地鶇、烏灰鶇等8種。同時紅外監測表明,國家二級重點保護野生動物白鷴在田頭山有5個點位出現,并分別在不同點位記錄到成熟雌、雄個體和亞成鳥,表明已形成穩定繁殖種群。此次監測和調查說明紅外相機在補充調查物種方面是一種有效的監測手段,能彌補傳統調查方法在時空上的不足。