扩展功能
文章信息
- 艾孜孜江·乃比1, 夏米西丁·阿不都热依木1, 热木图拉·阿卜杜克热木1, 师庆东2, 程亮2, 古再努尔·孜比比拉1, 宁礼群1, 马合木提·哈力克1
- Ezizjan Nabi1, Shamshidin Abduryim1, Rahmutulla Abdukerim1, SHI Qingdong2, CHENG Liang2, Guzalnur Zibibulla1, NING Liqun1, Mahmut Halik1
- 艾比湖国家级湿地自然保护区鹅喉羚种群数量与分布
- Populatin Size and Distribution of Gazella subgutturosa
- 四川动物, 2015, 34: 447-452
- Sichuan Journal of Zoology, 2015, 34: 447-452
- 10.3969/j.issn.1000-7083.2015.03.025
-
文章历史
- 收稿日期:2014-10-27
- 接受日期:2015-01-23
2. 新疆大学资源与环境科学学院, 乌鲁木齐830046
2. College of Resources and Environment Sciences, Xinjiang University, Urumqi 830046, China
鹅喉羚Gazella subgutturosa是一种生活于亚欧大陆干旱区、中等大小体型的典型有蹄类,隶属于偶蹄目Antiodactyla牛科Bovidae羚羊亚科Antilopinae瞪羚属Gazella(Ellerman & Morrison-Scott,1951)。鹅喉羚分布非常广泛,从阿拉伯半岛、伊朗、阿富汗和中亚,向东直到中国西北和蒙古境内的广大地区都有其分布(孙铭娟等,2002)。鹅喉羚在我国境内分布于新疆准噶尔盆地、塔里木盆地、阿尔金山、昆仑山、青海柴达木盆地、内蒙古西部、甘肃西部和宁夏荒漠区等地,即蒙新区西部和青藏区的羌塘亚区一带。该种对海拔变化的适应范围很广,从200 m的盆地到3500 m的高原均有分布。栖息地环境包括山地荒漠、盆地砾石荒漠、灌木和半灌木荒漠、盐渍化荒漠、荒漠草原、胡杨林等各种类型。近年来,由于栖息地的丧失、过度捕猎及偷猎等人类活动的影响,鹅喉羚种群数量锐减(汪松,1998)。
国内研究者在其栖息地选择(李莹等,2010)、食性(杨维康等,2010)、种群数量(初红军等,2009)、种群结构(乔建芳等,2008)等方面进行了研究,但对艾比湖鹅喉羚的相关研究尚未见报道。于2013年6月—2014年4月利用样线法及粪便堆计数法对艾比湖鹅喉羚种群进行了野外调查,估算了鹅喉羚种群数量,为该区域鹅喉羚进行长期监测及有效保护管理提供依据。 1 研究地区
艾比湖湿地自然保护区位于新疆维吾尔自治区境内,地理坐标为44°30'~45°09'N、82°36'~83°50'E,是准噶尔盆地西部最低洼地和水盐汇集中心(李艳红等,2006)。它由以湖泊为核心的湿地和湖周林草地两大生态系统构成,总面积2670.85 km2。区内气候极端干燥,降水稀少,属典型温带大陆性干旱气候。年降水量约100 mm,蒸发量在1600 mm以上;年日照时数约2800 h;极端最高气温44 ℃,极端最低气温-33 ℃,年平均气温6~8 ℃。西北部阿拉山口是中国著名的风口,盛行西北风(吴敬禄等,2004)。区域内有石漠、砾漠、荒漠、盐漠、沼泽和盐湖等多种多样化的地貌景观,分布了旱生、超旱生、沙生、盐生、湿生和水生等多种植物群落,生物资源多样性丰富(杨晓东等,2009)。艾比湖湿地处于中亚植物区系与蒙古植物区系的交汇带,形成了各个植物区系的接触、混合和特化,植被组成从藻类、菌类、苔藓、地衣、蕨类到有花植物,种类多样,保护区内共有被子植物52科191属595种,占中国干旱区植物种类总数的64%。区内目前共有脊椎动物327种,其中两栖动物1目2科4种(蟾蜍科、蛙科),爬行动物2目6科7属20种,哺乳动物6目13科33种(其中啮齿类动物2目5科3亚科11属15种),鸟类19目56科261种,鱼类2科10种,其中自治区Ⅰ、Ⅱ级重点保护动物18种,国家Ⅰ、Ⅱ级重点保护动物49种(陈蜀江等,2006)。 2 研究方法 2.1 样线法
于 2013年—2014 年进行了此项研究,具体考察时间为夏季(2013年6月10日—2013年6月15日),秋季(2013年10月1日—2013年10月6日),冬季(2014年1月2日—2014年1月7日),春季(2014年4月5日—2014年4月11日)。利用样线取样法,在调查区域内所有生境中随机地布设15条(春季16条)样线(图 1)。所设样线力求穿过所有不同类型生境。调查采用乘车与步行2种方式,驱车缓慢行进(<30 km/h),用双筒望远镜直接观察,观察距离1 km。记录所见鹅喉羚的数量,同时记录发现鹅喉羚的时间、地点、新鲜足迹、尿迹、粪堆、卧迹、遗留毛发、啃食等动物痕迹并用全球定位系统(GPS)定位。使用激光测距仪(Bushnell,美国制造,测量精度1 m)测量有蹄类群体与观察者之间的距离。如果超过激光测距仪的测距范围,则根据经验判断距离。使用国产69式军用罗盘仪测定样线前进方向与目标动物之间的夹角。室内分析时根据观测距离和夹角转换为垂直距离。
数据分析利用Distance软件测验3个主函数(均匀分布、半正态分布、风险率)与3个级数展开调整(余弦、简单多项式和厄密多项式)组成的9种模型。根据探测函数与垂直距离曲线、AIC值(Akaike’s Information Criterion,AIC)和探测函数χ2值选择适当的模型。
选择适当模型根据以下标准确定:(1)探测函数与垂直距离曲线中随着观察动物数量增加探测函数值降低;(2)最小AIC值;(3)最大χ2值。对数据集进行进一步的探索,垂直距离被截断在100 m、200 m和300 m,上述检测函数模型运行。方差估计采用经验CDS法及距离间隔保持不变(Thomas et al.,2010;Wronski,2013)。 2.2 粪便堆计数法
鹅喉羚不随地排便,而是具有同地型特征(类似于厕所)。鹅喉羚具有自己的活动范围,家域(活动范围)中心内粪便堆的密度较高。2个种群的家域折叠区粪便堆密度低(Wronski & Plath,2010; Wronski et al.,2013b)。鹅喉羚的排便特征适用于粪便堆计数法。我们参考了Wronski等(2013b)的粪便堆计数法[直径>1,>3粪便数(至少2个新鲜粪便)]。 2.2.1 数据采集
访问当地工作人员,初步了解其动物的活动范围。利用样线法的同时在L2、L3、L4、L5、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L4、L15等样线上2人以距离25 m的样线进行粪便堆计数法及记录GPS位点(Wronski et al.,2013a),总样线长度为260 km。 2.2.2 数据分析
利用粪便堆计数法(Wronski et al.,2013b)估计鹅喉羚种群数量。可通过以下公式计算种群数量:
2.3 遥感数据处理与分析
在ArcGIS 10.0的支持下,对2009年保护区的L and sat ETM遥感影像图进行投影转换,使所有图像的投影统一。在实地调查的基础上,结合保护区生境类型图对评价区域生境类型进行目视解译;运用ArcGIS将保护区生境类型图与所调查的各个季节鹅喉羚分布位置图进行叠加分析,生成艾比湖鹅喉羚分布位点示意图。
3 结果 3.1 样线法统计种群数量 3.1.1 不同季节鹅喉羚群的遇见率鹅喉羚调查样线总长1276.6 km,共发现79头鹅喉羚。从春季到冬季,鹅喉羚的遇见率则为0.014头/km~0.034头/km(表 1)。
3.1.2 鹅喉羚的密度和数量根据探测函数模型和最小AIC值选择,鹅喉羚春季密度为(0.104±0.033)头/km2,夏季为(0.057±0.025)头/km2,秋季为(0.048±0.030)头/km2,冬季为(0.131±0.043)头/km2。保护区鹅喉羚适宜栖息平均面积2404 km2(艾比湖国家级湿地自然保护区+甘家湖梭梭林国家级自然保护区)。从春季到冬季,该区域鹅喉羚数量在115头到314头之间变化(表 2)。
3.2 粪便堆计数法统计种群数量粪便堆计数法的样线总长260 km,共计数1965堆粪便堆。从春季到冬季,鹅喉羚的数量为61~200头(表 3)。
根据艾比湖鹅喉羚种群分布区域2009年秋季的影像解译结果(图 3)以及计算结果,研究区总面积为3806.534 km2(艾比湖国家级湿地自然保护区+甘家湖梭梭林国家级自然保护区)。其中灌丛面积为1407.348 km2,占研究区总面积的36.972%;草原面积为582.528 km2,占15.303%;森林面积为538.068 km2,占14.135%;湖泊面积为666.531 km2,占17.914%;荒漠面积为352.166 km2,占9.465%;沼泽面积为259.893 km2,占6.985%。
4 结论 4.1 鹅喉羚种群数量艾比湖鹅喉羚主要分布在森林、灌丛等生境。该调查结果与鹅喉羚分布的特点相符,也与走访结果一致。处于森林、灌丛和河流形成的悬崖上的样线,鹅喉羚密度较高,这类生境为鹅喉羚提供了足够的食物资源和隐蔽物,与Wronski(2010)的结果一致。说明布设样线上的生境特征可代表研究区域鹅喉羚资源的特征。
本研究使用了样线法和粪便堆计数法,其中样线法是在大范围内估计大、中型野生动物种群的方法,该方法的特点是较为直观,直接观察动物个体。在观察过程中,需要注意直线前进并且测量或者估计鹅喉羚与样线之间的垂直距离,同时还要尽量避免对鹅喉羚的干扰(周璨林等,2013)。粪便堆计数法适用于考察较小范围分布且不容易发现的种群,像小羚羊或狼等食肉动物。粪便比实体容易发现,通过粪便调查可以估计种群数量、生境和食性等信息(Wronski & Plath,2010)。
样线法得到鹅喉羚种群密度:夏季(0.057头/km2±0.025头/km2,137头),秋季(0.048头/km2±0.030头/km2,115头),冬季(0.131头/km2±0.043头/km2,314头),春季(0.104头/km2±0.033头/km2,240头)。粪便堆计数法估算夏季种群数量为90头,秋季为61头,冬季为200头,春季为146头。2种方法之间可比性很低(周璨林等,2013)。 4.2 鹅喉羚的分布
生境为动物提供赖以生存的食物、水源和隐蔽地等基本的生存资源,而且动物要能够与当地的气候、竞争者和捕食者等生态因子相适应,才能在相应的环境中长久地生存(Morrison et al.,1992)。鹅喉羚的生境选择受各种生态因子的综合作用影响,不是单一生态因子作用的结果(李莹等,2009)。研究结果表明,鹅喉羚的分布随着季节的不同而发生变化,植被类型与水源是影响鹅喉羚分布的主要因子。保护区的南部和北部是多种植被类型的交错区,主要有森林、灌丛、草原等(图 3)。环境异质性较其他地区高,边缘效应明显,较高的植被异质性能为鹅喉羚提供更多的生态位,这与于广志(2003)研究结果基本一致。保护区东部和西部的主要生境类型为沙漠、湖泊、草原,人类活动频繁。因此,鹅喉羚主要分布在保护区的北部和南部。
保护区内水源缺乏,固定水源主要分布于保护区西部(图 1)。春季由于食物相对缺乏,短命植物发育较好,种类较为丰富,因此鹅喉羚采食的植物种类较多。此外,春季积雪融化和阵雨过后保护区中部形成一些临时性水源,由于水质好,为鹅喉羚所喜好,是春末和夏初鹅喉羚的重要水源。因此,保护区中部鹅喉羚也有分布。夏季气温回升,短命植物消失,可采食植物种类减少,但这一时期胡杨、梭梭等荒漠植物生长旺盛且食物资源充足。水源是限制鹅喉羚分布的重要生态因子之一,鹅喉羚主要分布在离水源较近的保护区南部和北部,便于其采食后及时补充水。秋季水源与人类干扰是影响鹅喉羚分布的主要因素。秋季(9月下旬—11月下旬)保护区内放牧,人类干扰严重,而春、夏、冬无人类干扰。秋季鹅喉羚与家畜存在强烈的食物竞争关系,牧民放牧过程中多选植被状况较好的区域,挤占了鹅喉羚的生存空间;鹅喉羚被迫到食物资源水平较低、植物营养较差的区域采食,甚至离开保护区,因此,秋季鹅喉羚分布范围较其他季节大而分散,种群资源最少。冬季鹅喉羚可以通过食雪补充身体所需水分,水不再成为影响其分布的因素。冬季寒风凛冽,保护区南部和北部相对高大茂密的森林与灌丛能为鹅喉羚提供绝佳的避风场所。且多数草本植物被积雪覆盖,森林与灌丛能为鹅喉羚提供食物资源。 4.3 保护管理建议
艾比湖国家级湿地自然保护区气候干旱、植物多样性低、生长期短、生物量低且生物链简单,加之当地牧民家畜的季节性进入和人类滥采乱挖等,对保护区的环境造成了破坏。要从根本上改善鹅喉羚的生存空间,需进一步加强保护区生态环境的保护。减少人类活动的干扰,改善野生动物的生存环境,丰富野生动物食物资源,确保野生动物的长期繁衍(王献溥,刘玉凯,1994)。具体保护建议如下:要保证鹅喉羚种群稳定发展,必须严格控制保护区内放牧家畜的数量,避免过度放牧。建议在保护区内为鹅喉羚预留一定适宜生境,在该预留区内严禁放牧;针对矿业开采占用野生动物水源,建议有关部门将矿区逐步迁出保护区或收取相应的环境治理费用,用作在鹅喉羚适宜生境内选择低洼易汇水处或地下水位较高处建设蓄水池或自流井用;同时保护区必须加强管理,加大艾比湖流域水利设施资金投入,大力开发建设山区水库和下游反调水库,增加调蓄工程数量和规模,必要时实行跨流域调水。在流域内全面开展节水型建设,实施水资源的优化配置,不断改善荒漠植被组成并有效增加生物量,进一步丰富保护区内生物多样性,恢复荒漠生态系统的完整与平衡,保证鹅喉羚栖息地的持续利用。
致谢:本研究得到新疆艾比湖国家级湿地自然保护区的大力支持和帮助,谨表衷心感谢!陈蜀江, 侯平, 李文华, 等. 2006. 新疆艾比湖湿地自然保护区综合科学考察[M]. 乌鲁木齐: 新疆科学技术出版社. |
初红军, 蒋志刚, 葛炎, 等. 2009. 卡拉麦里山有蹄类自然保护区蒙古野驴和鹅喉羚种群密度和数量[J]. 生物多样性, 17(4): 414-422. |
李艳红, 楚新正, 金海龙. 2006. 新疆艾比湖流域水文特征分析[J]. 水文, 26(5): 68-71. |
李莹, 徐文轩, 乔建芳, 等. 2009. 卡拉麦里山有蹄类自然保护区鹅喉羚的时空分布于生境选择[J]. 干旱区地理, 32(2): 261-267. |
李莹, 徐文轩, 杨维康, 等. 2010. 卡拉麦里山有蹄类自然保护区鹅喉羚生境适宜性评价[J]. 兽类学报, 30(1): 11-20. |
乔建芳, 杨维康, 徐文轩, 等. 2008. 新疆卡拉麦里山保护区鹅喉羚的社群结构[J]. 兽类学报, 28(4): 353-357. |
孙铭娟, 高行宜, 阿不力米提·阿不都卡迪尔, 等. 2002. 鹅喉羚(Gazella subgutturosa)研究动态[J]. 干旱区研究, 19(3): 75-80. |
汪松. 1998. 中国濒危动物红皮书(兽类)[M]. 北京: 科学出版社. |
王献溥, 刘玉凯. 1994. 生物多样性的理论与实践[M]. 北京: 中国环境科学出版社. |
吴敬禄, 刘建军, 王苏民. 2004. 近1500年来新疆艾比湖同位素记录的气候环境演化特征[J]. 第四纪研究, 24(5): 585-590. |
杨维康, 徐文轩, 刘伟, 等. 2010. 卡拉麦里山有蹄类保护区鹅喉羚的采食地选择[J]. 干旱区研究, 27(2): 236-241. |
杨晓东, 吕光辉, 田幼华, 等. 2009. 新疆艾比湖湿地自然保护区植物的生态分组[J]. 生态学杂志, 28(12): 2489-2494. |
于广志. 2003. 不同空间尺度下的生境边缘效应——以龙溪-虹口自然保护区为例[D]. 北京: 中国科学院动物研究所. |
周璨林, 日沙来提·吐尔地, 艾斯卡尔·买买提, 等. 2013. 三种方法对天山马鹿喀拉乌成山种群数量的比较[J]. 四川动物, 32(4): 487-491. |
Ellerman JR, Morrison-Scott TCS. 1951. Checklist of Palaearctic and Indian mammals, 1758 to 1946[M]. London: Trustees of the British Museum. |
Morrison ML, Marcot BG, Mannan RW. 1992. Wildlife habitat relationships concepts and application[M].Wisconsin: The University of Wisconsin Press. |
Thomas L, Buckland ST, Rexstad EA, et al. 2010. Distance software: design and analysis of distance sampling surveys for estimating population size[J]. Journal of Applied Ecology, 47: 5-14. |
Wronski T, Apio A, Plath M, et al. 2013a. Sex difference in the communicatory significance of localized defecation sites in Arabian gazelles (Gazella arabica)[J]. Ethol, 31: 129-140. |
Wronski T, Islam MZ, Plath M. 2013b. Latrine survey as a method to estimate the population size of Arabian gazelles (Gazella arabica)[J]. Mammalian Biology, 78: 226-230. |
Wronski T, Plath M. 2010. Characterization of the spatial distribution of latrines in reintroduced mountain gazelles: do latrines demarcate female group home ranges?[J]. Journal of Zoology, 280: 92-101. |
Wronski T. 2010. Population density and home range size of re-introduced mountain gazelles (Gazella gazella) in relation to resource availability in the Ibex Reserve, central Saudi Arabia[J]. Journal of Arid Environments, 74: 1427-1434. |
Wronski T. 2013. Population development of Arabian gazelles, Gazella arabica, on the Farasan Islands, Saudi Arabia (Mammalia: Bovidae)[J]. Zoology in the Middle East, 19(3): 189-195. |