扩展功能
文章信息
- 程樟峰, 郭瑞, 翁东明, 王军旺, 王旭池, 许丽娟
- CHENG Zhangfeng, GUO Rui, WENG Dongming, WANG Junwang, WANG Xuchi, XU Lijuan
- 基于红外相机陷阱技术的浙江清凉峰国家级自然保护区龙塘山区域鸟兽物种监测初报
- The Survey of Mammals and Birds Using Camera Traps in Longtangshan of Zhejiang Qingliangfeng National Nature Reserve
- 四川动物, 2016, 35(5): 753-758
- Sichuan Journal of Zoology, 2016, 35(5): 753-758
- 10.11984/j.issn.1000-7083.20160095
-
文章历史
- 收稿日期: 2016-04-22
- 接受日期: 2016-08-19
鸟类和兽类是传播种子和花粉的主要媒介之一,在维系当地生态系统的功能中具有重要作用(张明霞等,2014)。近年来,随着生态环境的恶化,野生动物的生存空间逐渐缩小,特别是鸟兽种群延续面临着巨大的生存压力(肖治术等,2014),而了解当地的鸟兽类群多样性、栖息地环境、行为变化、环境影响评价等,可为保护计划的制订提供参考。
鸟兽类的传统样线调查方法主要是通过观察、发现和捕捉个体,或者通过足迹、食痕和其他痕迹对其种群进行监测,这样对鸟兽类的干扰较大。而红外相机陷阱技术相比传统调查方法具有劳动成本低、昼夜监测不间断以及抗环境变化强的优点,能够有效评估野生动物种类、种群密度以及栖息地环境状况。因此,红外相机技术逐渐成为野生动物资源调查中的重要手段,已广泛应用于野生动物的生态学、动物行为学、稀有物种的探测与记录、动物本底资源调查、生物多样性监测、野生动物对人为干扰的反应、野生动物活动节律及模式以及保护地管理与保护评价等领域中,并取得了众多成果(Rowcliffe & Carbone,2008;O′Connell et al., 2010;李广良等,2014;斯幸峰,丁平,2014;肖文宏等,2014;薛亚东等,2014;李佳等, 2015a, 2015b;王长平等,2015;张晋东等,2015)。
浙江龙塘山位于浙江清凉峰国家级自然保护区内,为保护区三大保护区域之一,到目前为止已在该区域内开展过多次有关动植物的调查和研究,如植物资源种类及区系调查(金孝峰,翁东明,2009)、动物资源本底调查(陈水华,童新亮,2012)、昆虫多样性及分布研究(郭瑞等,2015)等,并取得了一定成果。然而,以往鸟兽类资源调查多采用样线法和访问法,调查结果可靠性不强,加上山地地形复杂和动物活动隐秘,该区域内鸟兽资源多样性及分布状况等信息均不清楚。因此,有必要在该区域内采用红外相机陷阱技术,对保护区内鸟兽资源进行调查,进一步了解鸟兽的分布范围及生态习性,为保护区的鸟兽资源保护和长期规划管理提供理论支撑。
1 研究方法 1.1 研究区域概况研究区域位于浙江省临安市西部的浙江清凉峰国家级自然保护区龙塘山区域(118°52′~119°11′E,30°05′~30°17′N),与安徽省的绩溪、歙县毗邻,是白际山脉北段的一部分,面积44.82 km2。地处中亚热带北缘,具有明显的亚热带中山山地季风特征。全年降水量1 500~1 900 mm,并随海拔的变化而变化,在海拔900~1 100 m达到最大;同时降水量季节分配不均匀,夏、秋季较大,冬、春季相对较小。相对湿度78%~82%,夏季较冬季大。温度随海拔和季节的变化较大,年均温7.8 ℃~15. 3 ℃,年积温2 200 ℃~4 800 ℃(宋朝枢,1997;张方钢,2001;李明华,2006)。龙塘山区域内植被类型多样,高海拔以黄山松Pinus taiwanensis林和南方铁杉Tsuga chinensis var. tcheckiangensis林为主的针叶林和以黄山松-黄山栎Quercus stewardii(映山红)为优势树种的针阔叶混交林为主,并伴随一些落叶阔叶林,低海拔以常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林为主。
1.2 研究方法 1.2.1 红外相机的设置和布放2013年6月—2014年10月,根据保护区地形特征以及野外监测资料,结合鸟兽类活动生境特点,在足迹、粪便较密集的地点放置了12台Ltl Acorn 6110型红外相机(深圳市猎科电子有限公司生产)(表 1)。放置前分别设置时间(北京时间)、连续拍摄张数(2张)及间隔最短时间(5 s)、灵敏度(正常)等基本信息。在综合考虑地形、坡向及坡度的条件下,将红外相机放置于面向东北或西南方向(避免早晚的阳光直接照射而干扰照片效果及相机正常工作),并固定于离地面40~90 cm树干上,同时记录周围环境因子。每3~4个月检查与更新SD存储卡和电池,确保相机连续工作,同时将收集回的照片进行物种鉴定并编号存档,如发现拍摄效果较差或者拍摄数量较少,则适当选择其他位置重新安装。
相机编号 Camera number |
小地名 Place |
经纬度 Longitude and latitude |
群落类型 Plant community types |
海拔 Elevation/m |
坡度 Slope/° |
坡向 Aspect/° |
1 | 转桥头 | 118°54′30.2″E,30°06′34.3″N | 常绿阔叶林 | 811 | 25.7 | 215 |
2 | 塔里 | 118°54′41.4″E,30°06′47.9″N | 针阔混交林 | 847 | 21.2 | 325 |
3 | 轿顶山 | 118°53′56.6″E,30°07′7.1″N | 常绿落叶阔叶混交林 | 1 105 | 19.8 | 191 |
4 | 谢家坞 | 118°54′15.7″E,30°06′55.7″N | 针阔混交林 | 1 018 | 7.2 | 76 |
5 | 小干坑 | 118°53′53.3″E,30°07′1.3″N | 落叶阔叶林 | 1 079 | 15.3 | 331 |
6 | 朝山 | 118°54′16.4″E,30°06′31.3″N | 常绿落叶阔叶混交林 | 989 | 9.8 | 161 |
7 | 双涧坑 | 118°53′38.5″E,30°06′30.9″N | 常绿落叶阔叶混交林 | 952 | 18.5 | 202 |
8 | 马头岭 | 118°53′36.5″E,30°06′31.4″N | 落叶阔叶林 | 971 | 8.9 | 121 |
9 | 三祖源桥头 | 118°53′38.3″E,30°06′43.5″N | 针阔混交林 | 995 | 11.5 | 37 |
10 | 三祖源 | 118°53′29.7″E,30°06′44.2″N | 落叶阔叶林 | 1 028 | 13.5 | 268 |
11 | 大盘里 | 118°53′18.91″E,30°06′50.76″N | 落叶阔叶林 | 1 157 | 12.8 | 313 |
12 | 青松岭 | 118°53′5.9″E,30°06′45.3″N | 针阔混交林 | 1 260 | 19.6 | 367 |
将编号存档的红外相机照片按照相同相机内所有照片存放在同一文件夹内。对于同一相机在同一地点拍摄时间间隔小于30 min的同一种动物的连续照片视为1张有效照片,以此计算动物物种数及相对丰富度(relative abundance index,RAI)。本文中物种相对丰富度指数(RAI*)用物种的拍摄率表示(李广良等,2014),计算公式为:拍摄率(%)=(有效照片数/相机工作天数)× 100%。
2 结果与分析 2.1 监测情况情况及鸟兽种类2013年6月—2014年10月,在龙塘山监测区域内共布设相机12台,本次所采集的数据来自2013年的12台红外相机(累积2 520个工作日)和2014年的9台红外相机(累积2 700个工作日,3台相机中途出现故障,无数据收集),共获得照片3 021张,其中有效照片1 840张(2013年783张,2014年1 057张)。在物种识别中,除部分啮齿类动物(2013年77张,2014年24张)不能鉴定到种外,其他兽类和鸟类均能准确鉴定到种。经鉴定,共记录兽类4目6科9种、鸟类3目9科14种(表 2)。其中,黑麂Muntiacus crinifrons和白颈长尾雉Syrmaticus ellioti为国家Ⅰ级重点保护动物,勺鸡Pucrasia macrolopha和白鹇Lophura nycthemera为国家Ⅱ级重点保护动物。
物种 Species |
2013年 | 2014年 | ||||
位点数 No. of sites (%) |
有效照片数 No. of photos (RAI*) |
位点数 No. of sites (%) |
有效照片数 No. of photos (RAI*) |
|||
兽类 | 兔形目Lagomorpha | |||||
华南兔Lepus sinensis | 3(25.0) | 58(2.31) | 4(22.4) | 37(1.37) | ||
啮齿目Rodentia | ||||||
赤腹松鼠Callosciurus erythraeus | 2(16.7) | 21(0.83) | 2(22.2) | 6(0.22) | ||
食肉目Carnivora | ||||||
黄鼬Mustela sibirica | 1(8.3) | 3(0.12) | 0 | 0 | ||
青鼬Martes flavigula | 1(8.3) | 1(0.04) | 0 | 0 | ||
猪獾Arctonyx collaris | 4(33.3) | 23(0.91) | 5(55.6) | 94(3.48) | ||
花面狸Paguma larvata | 7(58.3) | 66(2.62) | 6(66.7) | 129(4.78) | ||
偶蹄目Artiodactyla | ||||||
小麂Muntiacus reevesi | 12(100.0) | 236(9.37) | 9(100.0) | 387(14.33) | ||
黑麂Muntiacus crinifrons | 3(25.0) | 87(3.45) | 5(55.6) | 76(2.81) | ||
野猪Sus scrofa | 6(50.0) | 24(0.95) | 5(55.6) | 28(1.04) | ||
鸟类 | 鸡形目Galliformes | |||||
白颈长尾雉Syrmaticus ellioti | 3(25.0) | 41(1.63) | 5(55.6) | 14(0.52) | ||
白鹇Lophura nycthemera | 5(41.7) | 150(5.95) | 8(88.9) | 243(9.00) | ||
勺鸡Pucrasia macrolopha | 4(33.3) | 66(2.62) | 6(66.7) | 22(0.81) | ||
环颈雉Phasianus colchicus | 0 | 0 | 3(33.3) | 3(0.11) | ||
鸽形目Columbiformes | ||||||
山斑鸠Streptopelia orientalis | 0 | 0 | 2(22.2) | 2(0.07) | ||
雀形目Passeriformes | ||||||
白鹡鸰Motacilla alba | 0 | 0 | 1(11.1) | 1(0.04) | ||
松鸦Garrulus glandarius | 0 | 0 | 2(22.2) | 3(0.11) | ||
红嘴蓝鹊Urocissa erythrorhyncha | 1(8.3) | 3(0.12) | 1(11.1) | 1(0.04) | ||
灰树鹊Dendrocitta formosae | 0 | 0 | 2(22.2) | 2(0.07) | ||
虎斑地鸫Zoothera dauma | 1(8.3) | 4(0.16) | 1(11.1) | 1(0.04) | ||
黑领噪鹛Garrulax pectoralis | 0 | 0 | 2(22.2) | 3(0.11) | ||
红头长尾山雀Aegithalos concinnus | 0 | 0 | 1(11.1) | 1(0.04) | ||
大山雀Parus major | 0 | 0 | 1(11.1) | 2(0.07) | ||
山麻雀Passer rutilans | 0 | 0 | 2(22.2) | 2(0.07) |
对2013年的12个监测位点和2014年的9个监测位点的物种种类分析表明(表 2),2013年共记录兽类9种,鸟类5种;其中兽类中的小麂Muntiacus reevesi出现频率最高,在12个位点中均有发现,其次为花面狸Paguma larvata、野猪Sus scrofa、猪獾Arctonyx collaris、华南兔Lepus sinensis、黑麂等,黄鼬Mustela sibirica和青鼬Martes flavigula仅在1个位点被记录;鸟类中的白鹇和勺鸡出现频率最高,虎斑地鸫Zoothera dauma和红嘴蓝鹊Urocissa erythrorhyncha最低。2014年共记录兽类7种,鸟类14种,相比2013年增加环颈雉Phasianus colchicus、山斑鸠Streptopelia orientalis、白鹡鸰Motacilla alba、松鸦Garrulus glandarius、灰树鹊Dendrocitta formosae、黑领噪鹛Garrulax pectoralis、红头长尾山雀Aegithalos concinnus、大山雀Parus major和山麻雀Passer rutilans 9种鸟类;在9个位点中,兽类中小麂出现的频率最高,赤腹松鼠Callosciurus erythraeus的最低,鸟类中白鹇、勺鸡、白颈长尾雉出现的频率较高,其余鸟类的均较低。
对各个位点监测物种相对丰富度指数进行分析表明(表 2),在2013年兽类各物种相对丰富度指数中,小麂的最高为9.37,其次为黑麂(3.45)和花面狸(2.62),青鼬的最低,仅为0.04;鸟类各物种相对丰富度指数中,白鹇最高,为5.95,红嘴蓝鹊最低(0.12)。2014年兽类物种相对丰富度指数最高的为小麂(14.33),赤腹松鼠的最低,仅为0.22;鸟类各物种中,除白鹇(9.00)的较高外,其余的均小于1。
2.3 不同海拔、植物群落下红外相机拍摄率鸟兽的拍摄率随海拔和植物群落类型的变化而变化。在1 018~1 260 m海拔段,红外相机所拍摄的物种数及拍摄率均高于811~995 m海拔段。分析不同植物群落类型下的拍摄率发现,常绿落叶阔叶混交林最高(47.25%),常绿阔叶林和落叶阔叶林相似(分别为35.49%和36.49%),针阔混交林最低(20.90%)。
变量 Variable |
类别 Category |
位点数 No. of sites |
相机工作日数 No. of cameraworking date |
有效照片数 No. of validphotos |
物种数 No. of species |
拍摄率 Photographic rate/% |
海拔/m | 811~995 | 6 | 2 460 | 775 | 19 | 31.50 |
1 018~1 260 | 6 | 2 760 | 1 065 | 22 | 38.59 | |
群落类型 | 常绿阔叶林 | 1 | 510 | 131 | 9 | 35.49 |
常绿落叶阔叶混交林 | 3 | 1 530 | 723 | 21 | 47.25 | |
落叶阔叶林 | 4 | 1 740 | 635 | 17 | 36.49 | |
针阔混交林 | 4 | 1 440 | 301 | 14 | 20.90 |
通过红外相机陷阱技术对保护区龙塘山区域内鸟兽资源的调查,初步掌握了该区域内兽类及林下鸟类资源状况,获得了大量野生动物图片(图 1)及视频资料,同时还对黑麂、白颈长尾雉、白鹇、勺鸡等重要物种的分布有了进一步了解。本次调查共鉴定出9种大中型兽类和14种林下鸟类,与传统样线法和访问法调查得出的27种兽类名录相比(小型兽类除外),本次调查兽类种类占原始记载的33.3%,基本记录保护区内数量较多且分布较广的物种。由于本次调查中使用的红外相机数量较少,设置的位点范围较小,且调查时间相对较短,不能覆盖整个保护区域内的鸟兽资源,还未记录到金钱豹Panthera pardus、云豹Neofelis nebulosa、猕猴Macaca mulatta等珍稀且活动范围大、数量稀少的物种。本次调查仅记录林下鸟类14种,与样线调查的161种相比,种类较少,这可能与预先设置监测对象有关。由于红外相机放置在动物通道上,主要监测大中型动物,同时林下鸟类种类较少,所以鸟类拍摄率较低。
对比不同海拔和植物群落类型,海拔1 000 m以下拍摄的物种数和拍摄率均低于海拔1 018~1 260 m,这可能与人为活动影响有关。中低海拔段人为活动较为频繁,野生动物受人为干扰较大,而中高海拔段人为干扰较少,所以拍摄率及拍摄物种数均较高。本次调查显示,常绿落叶阔叶混交林内的物种数及拍摄率显著高于针阔混交林,这与李广良等(2014)的研究结果一致。不同植物群落类型中的植物组成各不相同,可为动物提供种类各异的食物。常绿落叶阔叶混交林的植物种类丰富,能够为动物提供较为丰富的食物,而针阔混交林中的树种相对单一,能提供的食物相对较少,因此动物种类较少。
红外相机陷阱技术与其他监测技术相比,以其不间断监控的特点,被广泛应用于动物生态学研究。但也有不足之处,红外相机夜间拍摄清晰度有限,加之小型兽类(如啮齿类动物)个体较小,鉴别较为困难,如本次调查中的101张啮齿类动物就不能完全鉴定到种。此外,诸多研究显示,红外相机记录的鸟兽物种种类随时间增加和调查范围的扩大而增加。因此,本研究由于方法、调查范围的限制,短时间内难以对保护区该区域内的鸟兽多样性、分布以及种群数量等进行准确描述。因此,为进一步掌握龙塘山区域内鸟兽资源状况及活动规律,未来的监测工作应充分考虑鸟兽的活动范围,结合影响其分布的环境因子,扩大监测区域并增加监测时间,从而更全面地掌握保护区野生动物多样性及其分布情况。
致谢: 感谢中国计量大学徐爱春副教授在物种鉴定方面给予的帮助。陈水华, 童彩亮. 2012. 清凉峰动物[M]. 杭州: 浙江大学出版社 . |
郭瑞, 王义平, 翁东明, 等. 2015. 浙江清凉峰昆虫物种组成及其多样性[J]. 环境昆虫学报 , 37(1) : 30–35. |
金孝峰, 翁东明. 2009. 清凉峰植物[M]. 杭州: 浙江大学出版社 . |
李广良, 李迪强, 薛亚东, 等. 2014. 利用红外相机研究神农架自然保护区野生动物分布规律[J]. 林业科学 , 50(9) : 97–104. |
李佳, 丛静, 刘晓, 等. 2015a. 基于红外相机技术调查神农架旅游公路对兽类活动的影响[J]. 生态学杂志 , 34(8) : 2195–2200. |
李佳, 李言阔, 缪泸君, 等. 2015b. 桃红岭国家级自然保护区梅花鹿和野猪秋季生境选择差异[J]. 四川动物 , 34(2) : 300–305. |
李明华. 2006. 清凉峰自然保护区志[M]. 长春: 吉林人民出版社 . |
斯幸峰, 丁平. 2014. 古田山森林动态监测样地内鸟兽种群动态的红外相机监测[J]. 生物多样性 , 22(6) : 819–822. |
宋朝枢. 1997. 浙江清凉峰自然保护区科学考察集[M]. 北京: 中国林业出版社: 1 -115. |
王长平, 刘雪华, 武鹏峰, 等. 2015. 应用红外相机技术研究秦岭观音山自然保护区内野猪的行为和丰富度[J]. 兽类学报 , 35(2) : 147–156. |
肖文宏, 冯利民, 赵小丹. 2014. 吉林珲春自然保护区东北虎和东北豹及其有蹄类猎物的多度与分布[J]. 生物多样性 , 22(6) : 717–724. |
肖治术, 李欣海, 姜广顺. 2014. 红外相机技术在我国野生动物监测研究中的应用[J]. 生物多样性 , 22(6) : 683–684. |
薛亚东, 刘芳, 郭铁征, 等. 2014. 基于相机陷阱技术的阿尔金山北坡水源地鸟兽物种监测[J]. 兽类学报 , 34(2) : 164–171. |
张方钢. 2001. 浙江清凉峰台湾水青冈林的群落学特征[J]. 浙江大学学报 , 27(4) : 403–406. |
张晋东, 李玉杰, 李仁贵. 2015. 红外相机技术在珍稀兽类活动模式研究中的应用[J]. 四川动物 , 34(5) : 671–676. |
张明霞, 曹林, 权锐昌, 等. 2014. 利用红外相机监测西双版纳森林动态样地的野生动物多样性[J]. 生物多样性 , 22(6) : 830–832. |
O'Connell AF, Nichols JD, Karanth KU. 2010. Camera traps in animal ecology methods and analyses[M]. New York: Springer . |
Rowcliffe JM, Carbone C. 2008. Surveys using camera traps: are we looking to a brighter future?[J]. Animal Conservation , 11 : 185–186. DOI:10.1111/j.1469-1795.2008.00180.x |