浙江九龙山国家级自然保护区六种兽类占域分析及其影响因素.pdf
《浙江九龙山国家级自然保护区六种兽类占域分析及其影响因素.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浙江九龙山国家级自然保护区六种兽类占域分析及其影响因素.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、兽类学报,2023,43(4):378-386DOI:10.16829/j.slxb.150733Acta Theriologica Sinica浙江九龙山国家级自然保护区六种兽类占域分析及其影响因素郑伟成1*郑子洪1 刘菊莲1 王宇1 杨晓君1 黄林平1 丁平2 曾頔2,3(1 浙江九龙山国家级自然保护区管理中心,遂昌 323300)(2 浙江大学生命科学学院,杭州310058)(3 华东师范大学生态与环境科学学院,上海 200241)摘要:我国是世界上兽类多样性最高的国家之一,也是濒危兽类分布的大国。了解濒危兽类在保护区内的分布及影响因素,将有助于开展科学有效的兽类多样性保护和提高保护区的
2、管理效率。然而现有的研究较多集中于自然保护区内的物种编目,探讨多个物种在保护区内的空间分布格局及其影响因素的研究还相对缺乏。本研究以九龙山国家级自然保护区中6种濒危兽类为研究对象,基于占域模型评估这些物种的空间分布及影响因素,以期为后续的监测和保护提供科学依据。结果表明,藏酋猴(Macaca thibetana)平均占域率最高(48.62%),豹猫(Prionailurus bengalensis)平均占域率最低(2.14%);豹猫的平均探测率最高(22.95%),藏酋猴探测率最低(1.75%)。其中,海拔是影响猕猴(Macaca mulatta)、中华鬣羚(Capricornis milne
3、edwardsii)和豹猫占域率的重要因素,而100 m内是否有水源则是影响黑麂(Muntiacus crinifrons)、中华鬣羚和豹猫探测率的重要因素。本研究表明,海拔是影响九龙山地区濒危兽类分布的重要环境因素,而水源则是影响监测效率的重要环境因素。在后续的监测和管理中,我们应针对这些因素开展监测和保护策略的调整和优化。关键词:占域模型;空间分布格局;红外相机;濒危兽类监测;环境因素中图分类号:Q958.1 文献标识码:A 文章编号:1000-1050(2023)04-0378-09The occupancy of six mammal species and the potential
4、 impacting factors in Jiulongshan National Nature Reserve,Zhejiang ProvinceZHENG Weicheng1*,ZHENG Zihong1,LIU Julian1,WANG Yu1,YANG Xiaojun1,HUANG Linping1,DING Ping2,ZENG Di2,3(1 Administration Center of Zhejiang Jiulongshan National Nature Reserve,Suichang 323300,China)(2 College of Life Sciences,
5、Zhejiang University,Hangzhou 310058,China)(3 School of Ecological and Environmental Sciences,East China Normal University,Shanghai 200241,China)Abstract:China is one of the countries with the most mammal species and threatened mammals in the world.It is essential to understand the spatial distributi
6、on of threatened mammals and the underlying impacting factors to enhance the protection efficiency of the natural reserves.Although mammal surveys have been conducted in most nature reserves in China,many researchers have focused on basic data collection.The local distribution of mammals and the pot
7、ential impacting factors in nature reserves are still unclear,especially for some threatened mammal species.We used camera trap data of six mammal species in Jiulongshan National Nature Reserve to assess the occupancy of these species and the potential impacting factors by the Bayesian single-specie
8、s occupancy models.The results indicated that the Macaca thibetana had the highest occupancy probability(48.62%),and Prionailurus bengalensis had the lowest occupancy probability(2.14%).For detection probability,P.bengalensis was the highest(22.95%)and M.thibetana was the lowest(1.75%).Furthermore,a
9、ltitude was the most important factor in determining the occupancy of M.mulatta,Capricornis milneedwardsii,and P.bengalensis.The probability of water in one hundred meters significantly affected the detections 基金项目:遂昌县县校合作项目(2020-HZ15);丽水市本级公益性技术应用研究项目(2021SJC090)作者简介:郑伟成(1976-),男,高级工程师,主要从事保护区生物多样性
10、保护与研究.收稿日期:2022-09-07;接受日期:2023-04-12*通讯作者,Corresponding author,E-mail:4 期郑伟成等:浙江九龙山国家级自然保护区六种兽类占域分析及其影响因素of Muntiacus crinifrons,C.milneedwardsii,and P.bengalensis.The present study reveals that altitude and water are essential environmental factors that affect the occupancy and detection probabili
11、ty,respectively.In the future,nature reserve managers could adjust the monitoring and protective strategies according to our results.Key words:Occupancy model;Spatial distribution;Camera traps;Endangered mammals;Environmental factors兽类分布广泛且对栖息地的变化比较敏感,是生物多样性的重要指示类群(肖治术等,2017)。一些食肉目兽类是生态系统中的重要捕食者,可以通
12、过捕食作用和复杂的食物网来调节较低营养级类群的数量和分布,进而影响生态系统的结构和功能(Dirzo et al.,2014;邵昕宁等,2019)。而草食性兽类作为初级消费者,对于调节植物群落结构和演替具有重要作用,同时也是实现食物网自 下 而 上 调 控(bottom-up control)的 重 要 环 节(Lacher et al.,2019)。但由于人类活动和非法捕杀、气候变化、栖息地丧失等因素,已有多种大中型兽类灭绝,从而导致生态系统结构改变和功能丧失(Dirzo et al.,2014)。因此,开展长期的兽类监测和有效管理,对于兽类生物多样性的保护和生态系统功能的维持具有重要意义。兽
13、类由于其密度低、隐蔽性强等特点不易被直接调查,从而阻碍了我们对兽类分布及其多样性的准确评估。红外相机为兽类多样性的监测提供 了 有 效 的 方 法(Wegge et al.,2004;Li et al.,2010,2012;Rich et al.,2017),并广泛应用于我国自然保护区的兽类资源监测(李晟等,2014;肖治术,2016)。国内已有众多自然保护区开展了全区域网格化红外相机监测工作,完成了保护区内兽类资源的调查和编目(肖治术等,2017;刘雪华等,2018)。此外,兽类资源监测另一个重要目的是弄清物种的分布规律及其影响因素(刘雪华等,2018)。我国有众多以濒危兽类为保护对象的自然
14、保护区(Cao et al.,2015),分析这些物种在保护区内的分布变化及其影响因素,是制定科学保护对策的重要依据(姜广顺和李京芝,2021),可以进一步提高自然保护区的保护和管理效率。然而现有研究较多集中于自然保护区内的物种编目,对于多个物种在保护区内的空间分布格局及其影响因素的研究还相对缺乏(刘雪华等,2018)。物种占域模型(species occupancy model)可以用于分析物种在时间和空间上的分布变化,并考量环境因素和调查条件等对物种分布估计的影响,进而评估一个地区物种的空间分布格局及其影响因 素(Miller and Grant,2015;Rich et al.,2016
15、,2017)。本研究基于占域模型和红外相机监测数据,分析了九龙山国家级自然保护区内 6种濒危兽类(表1)的空间分布及影响因素,以期为保护区后续的监测和保护提供科学依据。1研究方法1.1研究地概况浙江九龙山国家级自然保护区(以下简称:九龙山保护区)位于浙江省遂昌县南部,总面积55.25 km2。保护区所在的九龙山隶属武夷山系的仙霞岭山脉分支,属中亚热带湿润季风区,气候四季分明,其海拔跨度为 420 1 724 m(刘菊莲等,2013;刘立伟等,2015)。保护区内的主要植被类型为中亚热带森林,并拥有黑麂(Muntiacus crinifrons)、黄腹角雉(Tragopan caboti)、伯乐
16、树(Bretschneidera sinensis)和南方红豆杉(Taxus mairei)等众多珍稀野生动植物(郑伟成等,2014)。表1九龙山国家级自然保护区6种兽类的保护等级Table 1The status of six mammal species in Jiulongshan National Nature Reserve物种Species猴科猴科Cercopithecidae猕猴Macaca mulatta藏酋猴Macaca thibetana猫科猫科Felidae豹猫Prionailurus bengalensis熊科熊科Ursidae亚洲黑熊 Ursus thibetanus
17、鹿科鹿科Cervidae黑麂 Muntiacus crinifrons牛科牛科Bovidae中华鬣羚Capricornis milneedwardsii重点保护等级National Protected Category二级 Category二级 Category二级 Category二级 Category一级 Category二级 CategoryIUCN红色名录级别IUCN Red List CategoryLCNTLCVUVUVU据IUCN世界自然保护联盟濒危物种红色名录(2020)划分濒危等级,LC:需予关注;NT:近危;VU:易危According to IUCN Red List(2
18、020),they are classified as LC:Least Concern;NT:Near Threatened;VU:Vulnerable37943 卷兽类学报1.2红外相机布设和兽类监测以保护区地图为基础将整个九龙山保护区划分为63个1 km 1 km的网格,每个网格放置1台红外相机进行网格化监测(图1)。将相机固定于兽径的树干,距离地面高度约为0.4 0.8 m,进行平行拍摄。如果监测网格中有悬崖等不可靠近生境,为了保证人员安全,尽量避开相关区域,但会在该网格中选择相似的生境进行相机放置。所有红外相机皆采用照片加摄像模式(连拍3张照片和10 s视频),灵敏度设置为中,触发时
19、间间隔为1 s。安装完毕后,对每个监测地点的环境因素进行记录,包括:经纬度、海拔、监测位点100 m范围内是否存在水源(后续简化为:100 m 内水源概率)、森林类型等。此后,每间隔 3个月对红外相机进行 SD 卡和电池更换。依据诸葛阳等(1989)编著的 浙江动物志:兽类,对视频和照片中的物种进行鉴定并提取每个物种的独立照片。定义同一地点同一物种拍摄时间间隔 30 min以上的照片为独立照片(O Brien et al.,2003)。1.3贝叶斯单物种单季节占域模型为了分析 6 种兽类对九龙山国家级保护区的利用及其影响因素,我们构建了单物种单季节的物种占域模型(MacKenzie et al
20、.,2002;Bailey et al.,2014)。该模型需要满足如下假设:(1)种群封闭;(2)物种正确识别;(3)各探测点相互独立。为了满足模型对种群封闭的要求,我们选择 2020 年 39 月的数据进行分析,以减少种群变化对结果估计的潜在影响(肖文宏等,2019)。以 14 d为 1个重复调查单元,将每个相机位点的监测时间段划分为 16 个单元,即监测重复。再以监测网格编号为行,上述监测重复次数为列,基于每个濒危物种的独立照片数据进行观测历史矩阵构建,即0/1矩阵,0代表该物种未被红外相机探测到,1 代表该物种被相机探测到。基于相机监测位点的环境因素,我们选择海拔、森林类型(常绿阔叶林
21、、针阔混交林和针林叶)作为影响物种占域率的环境因素,100 m 内水源概率作为影响物种探测率的环境因素。贝叶斯单物种占域模型将整个探测过程定义为两个过程(Iknayan et al.,2014):第一是生态过程,模型定义物种在网格i的真实占域状态为Zi,若 Zi为 1 代表物种占据网格 i,Zi为 0 代表物种未占据网格 i,并假设 Zi满 足 贝 努 利 分 布(Bernoulli distribution):Zi Bernoulli(i),其中i代表物种在网格 i 中的占域概率。第二是实际调查过程,模型定义物种在网格i的第j次调查中的探测率为pij,调查中物种的观察占域状态为yij,若yi
22、j为1代表观察到物种占据网格 i,yij为 0代表未观察到物种占据网格 i,并假设yij满足一个基于真实占域状态Zi的条件贝努利分布:yij Bernoulli(Zi pij)。此外,我们利用广义线性混合模型分析每个监测点的环境因素对占域率和探测率的影响,并基于环境因素对每个物种的占域率和探测率进行预测(Dorazio and Royle,2005;Russell et al.,2009):logit(i)=0+1 海拔+2 森林类型 (1)logit(pij)=0+1 100 m内水源概率 (2)为了实现上述过程,我们使用R语言软件中的ubms软件包(Kellner et al.,2022)
23、进行模型参数计算。ubms 软件包基于马尔可夫蒙特卡洛抽样(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)对模型进行贝叶斯参数估计,可以方便地整合随机效应和进行模型选择(Ellison,2004)。在本研究中,ubms函数中MCMC抽样链为3条,每条抽样链迭代2 000次,参数的先验值使用默认的模糊先验,并对所有环图1九龙山保护区红外相机监测网格分布Fig.1The grids of camera monitor in Jiulongshan National Nature Reserve3804 期郑伟成等:浙江九龙山国家级自然保护区六种兽类占域分析及其影响因素境因素值进行标准
24、化。所有模型基于leave-one-out交 叉 检 验(LOO cross-validation)进 行 模 型 选 择(Vehtari et al.,2017),并使用拟合优度检验(goodness-of-fit tests)进 行 模 型 检 验(Kellner et al.,2022)。上述过程皆在R语言4.0.1环境中进行(R Core Team,2022)。2结果2020年39月,九龙山保护区红外相机总相机工作日为13 419 d。从总体上看,占域模型估计的平均物种占域率为32.40%。具体来说,不同物种的占域率存在明显差异(图 2a),由高到低分别为:藏 酋 猴(Macaca t
25、hibetana)(48.62%)、黑 麂(46.26%)、猕猴(Macaca mulatta)(45.41%)、亚洲黑熊(Ursus thibetanus)(29.46%)、中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)(22.48%)和 豹 猫(Prionailurus bengalensis)(2.14%)。占域模型估计的平均探测率为9.31%,其中豹猫的平均探测率最高,为 22.95%;其 次 是 猕 猴(14.63%)、黑 麂(9.72%)、中华鬣羚(4.23%);而亚洲黑熊和藏酋猴探测率较低,分别为2.55%和1.75%(图2b)基于模型拟合和模型选择结果,6种兽
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 浙江 龙山 国家级 自然保护区 兽类 分析 及其 影响 因素
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。