大熊猫国家公园四川崇州区域的有蹄类物种组成及活动节律研究.pdf
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1、 四川动物 Sichuan Journal of Zoology 2023,42(5):586-595大熊猫国家公园四川崇州区域的有蹄类物种组成及活动节律研究王钰瑾1,何兴成1,白俊1,2,冉江洪1*,付强3,王磊3,樊星4(1.四川大学生命科学学院,生物资源与生态环境教育部重点实验室,成都610065;2.四川省林业勘察设计研究院有限公司,成都610036;3.大熊猫国家公园崇州管护总站,四川崇州611200;4.大熊猫国家公园成都管理分局,成都610096)摘要:20162020年大熊猫国家公园四川崇州区域安放的135台红外相机监测数据结果显示:记录到水鹿Rusa unicolor、扭角羚
2、 Budorcas taxicolor、野猪 Sus scrofa、中华鬣羚 Capricornis milneedwardsii、中华斑羚 Naemorhedus griseus、林麝Moschus berezovskii、毛冠鹿Elaphodus cephalophus、岩羊Pseudois nayaur、小麂Muntiacus reevesi共9种,独立探测次数最多的是扭角羚和水鹿,出现位点最多的是扭角羚和毛冠鹿;除小麂外的8种有蹄类动物的日活动节律分析结果表明:除中华鬣羚和林麝外,其余物种均具有明显的昼行性特征。水鹿、毛冠鹿、扭角羚和中华斑羚有2次日活动高峰;野猪和岩羊有1个日活动高峰
3、;扭角羚、中华斑羚和野猪的活动高峰在不同季节有差异,中华鬣羚和林麝的季节日活动节律差异显著。本研究结果为区域内有蹄类动物的保护策略制定和深入开展科学研究提供了基础资料。关键词:有蹄类;日活动节律;红外相机;行为生态中图分类号:Q959.8 文献标志码:A 文章编号:1000-7083(2023)05-0586-10Diversity and Activity Rhythms of Ungulates in the Chongzhou Areaof Giant Panda National ParkWANG Yujin1,HE Xingcheng1,BAI Jun1,2,RAN Jianghon
4、g1*,FU Qiang3,WANG Lei3,FAN Xing4(1.Key Laboratory of BioResource and EcoEnvironment of Ministry of Education,College of Life Sciences,Sichuan University,Chengdu 610065,China;2.Sichuan Forestry Survey and Design Research Institute Co.,Ltd.,Chengdu 610036,China;3.Chongzhou Management and Protection S
5、tation of Giant Panda National Park,Chongzhou,Sichuan Province 611200,China;4.Chengdu Management Branch of Giant Panda National Park,Chengdu 610096,China)Abstract:In this study,135 infrared cameras were placed in the Chongzhou area of Giant Panda National Park(Sichuan,China)to monitor the activity o
6、f ungulates from 2016 to 2020.The results showed that nine ungulates including Rusa unicolor,Budorcas taxicolor,Sus scrofa,Capricornis milneedwardsii,Naemorhedus griseus,Moschus berezovskii,Elaphodus cephalophus,Pseudois nayaur and Muntiacus reevesi were recorded.B.taxicolor and R.unicolor were foun
7、d to have the most frequencies of independent detections,while B.taxicolor and E.cephalophus and had the most frequencies of occurrences.Daily activity rhythm analysis of eight ungulates(except for M.reevesi)revealed that except for C.milneedDOI:10.11984/j.issn.1000-7083.20220424收稿日期:2022-12-06 接受日期
8、:2023-04-20基金项目:大熊猫国家公园成都片区本底资源调查项目作者简介:王钰瑾,女,硕士研究生,主要从事有蹄类研究,E-mail:*通信作者Corresponding author,E-mail:rjhong-586王钰瑾等:大熊猫国家公园四川崇州区域的有蹄类物种组成及活动节律研究wardsii and M.berezovskii,the remaining six species had obvious diurnal characteristics.R.unicolor,E.cephalophus,B.taxicolor and N.griseus had two peaks of
9、 daily activity,while Sus scrofa and P.nayaur had one peak.Additionally,the activity peaks of B.taxicolor,N.griseus and S.scrofa were varied in different seasons,and the seasonal daily activity rhythms of C.milneedwardsii and M.berezovskii were varied significantly.This study provides a support for
10、the development of conservation strategy and in-depth scientific research on regional ungulates.Keywords:ungulates;daily activity rhythm;infrared camera;behavioral ecology物种的活动节律指动物在固定周期内不同时段的活动强度及变化规律(张德祥等,2022),能够反映动物个体的营养状况、社会地位、生存压力等状态(孙佳欣等,2018),广义上可以分为日节律、潮汐节律、月节律、季节性节律和年节律(彭科等,2021),是行为生态学的重要
11、研究内容(Finn et al.,2022)。物种活动节律可能受内在因素、外在环境因素,以及物种间相互作用的影响(Chen et al.,2019)。对物种的活动节律进行研究能为物种的保护和管理提供科学依据(李平等,2021)。有蹄类物种可通过觅食行为影响植被群落的组 成 和 结 构(Tahtinen et al.,2014;Lillian et al.,2019),再通过食物网的相互作用或栖息地植被结构的改变对其他物种产生间接影响(Fuller,2001;Rooney&Waller,2003)。它们还可通过排泄行为影响森林生态系统的氮循环,从而影响整个森林植物群落的生物多样性(Murray
12、et al.,2013),是生态系统演替和变化的重要推动者(Woodward et al.,2021)。野生有蹄类与人类有密切的关系,一方面它们可能会在觅食时破坏农田,并与牲畜争夺资源,对人类生活造成一定影响;另一方面,人类饲养的家犬也可能与野生有蹄类产生冲突,影响有蹄类的生存(Li et al.,2020)。对生态系统的巨大影响以及与人类高水平相互作用使得保护有蹄类动物成为全球生态系统管理的重要组成部分(Ofstad et al.,2016)。开展有蹄类动物活动节律研究是了解其生存状态、预测生态系统变化和制定保护政策的基础工作和重要手段(孙佳欣等,2018)。早期对动物活动节律的研究多采用直
13、接观察(胡锦矗,1987)、无线电遥控技术(曾治高,宋延龄,2001)、瞬时扫描取样(郭松涛等,2003)等方法,在时间和调查范围上具有一定的局限性。随着技术的发展,24 h不间断工作的红外触发相机被应用于野生动物行为学研究。2012年开始,我国学者开始利用红外相机分析野外动物种群的活动节律(章书声等,2012)。如对黑麂Muntiacus crinifron(章书声等,2012)、牦牛Bos grunniens(高惠等,2013)、麋 鹿 Elaphurus davidianus(杨 道 德 等,2013)、华南梅花鹿 Cervus pseudaxis(程建祥等,2018)、小麂Muntia
14、cus reevesi(陈尔骏等,2022)、野猪Sus scrofa(谢培根等,2022)、中华斑羚Naemorhedus griseus(赵晨光等,2022)等单一物种的活动节律研究。而对区域内全部大中型物种的活动节律同时进行分析的研究依然较少。对同域物种的活动节律进行研究,可为了解它们在时间生态位上的分化与共存打下基础,有助于保护区域内的生物多样性(冯彬等,2022)。本研究对20162020年大熊猫国家公园四川崇州区域红外相机监测的有蹄类数据进行了较为全面的整理和分析,目标是:(1)了解区域内有蹄类动物的种类、分布及多度状况;(2)了解探测次数较多的有蹄类物种的日活动节律和季节性变化规
15、律;(3)为区域有蹄类动物的保护和精细化管理提供科学依据,同时丰富有蹄类动物的行为生态学资料,为进一步开展区域内有蹄类物种的生存状况、生境选择,以及物种共存等研究奠定基础。587四川动物 2023 年 第 42 卷 第 5 期Sichuan Journal of Zoology Vol.42 No.5 20231研究方法1.1研究区域研究区域位于大熊猫国家公园四川崇州区域(10307 10317 E,3043 3051 N),总面积147.773 km2。地势西北高、东南低,最低海拔1 238 m,最高海拔3 868 m,相对高差超过2 500 m。属亚热带季风气候(山地类型),雨量极为充沛,
16、一年中雨期可达200 d,且云雾天气较多,日照时间少,湿度大。49月为夏秋季,10月至次年3月为冬春季(龚旭,2020)。1.2相机布设2016年1月2020年12月,在研究区域共布设红外相机(LOREDA L710)调查位点135个,原则上按照公里网格布设,网格大小为1 km1 km,安装海拔为1 3483 755 m。相机安放点选择上方有树冠或岩石等遮蔽物的地方,以避免阳光直射。相机固定在树干或粗壮的横枝上,距地面约1.5 m。镜头拍摄角度沿水平位置向下约15,清理监测区域内可能会触发红外相机的灌木和草本植物,以降低误触的可能性。统一设置参数:24 h监控,拍摄间隔为1 min,拍摄模式为
17、3张照片+30 s的视频,感应灵敏度为中。每3个月至少检查一次相机是否正常工作,及时更换电池及SD储存卡。记录每个位点的经纬度、海拔、安放时间及收取时间等信息。储存卡取回后,进行人工识别并录入表格。在表格中录入相机编号、经纬度、物种名、拍摄日期和时间。1.3数据处理与分析把同一监测点位上30 min以内拍摄到的同一物种照片合并为一次独立探测(O Brien et al.,2003)。将一天分为24个时间段,第n时间段定义为(n-1)时和n时之间(n=1,2,3,24)。1.3.1日活动节律及季节性差异分析采用核密度函数分析(kernel density estimation,KDE)对物种的日
18、活动节律特征进行描述(Ridout&Linkie,图1研究区域和红外相机点布设位点Fig.1Study area and camera trapping sites588王钰瑾等:大熊猫国家公园四川崇州区域的有蹄类物种组成及活动节律研究2009)。利用核密度函数建立物种全年及不同季节 的 日 活 动 节 律 函 数 模 型:f(x;v)=1ni=1nKvd()x,xi,式中,Kv为 vonMises 分布的概率密度函数,d(x,xi)为任意一点x与样本量i之间的角度距离(Ridout&Linkie,2009)。采用R软件中的overlap包和activity包来绘制核密度函数曲线图,其中,横轴
19、代表时间,纵轴(活动强度)代表该时间点上目标物种被探测到的概率(肖梅等,2022)。利用overlap包中的overlapEst()函数分布曲线重叠面积比()来衡量不同季节间物种活动节律的重叠程度,取值范围为 0,1,0表示完全分离,1 表示完全重叠(Meredith&Ridout,2016)。利用activity包中的compareCkern()函数对不同季节间物种的活动节律差异性进行检验(Rowcliffe,2021)。所有检验的差异显著水平设定为 P0.05,所有分析均在Excel 2016和R 4.1.2中进行。1.3.2夜行性分析根据研究区域的日出日落时间,将06 0020 00定义
20、为夏秋季的白天,将07 0019 00定义为冬春季的白天,利用夜行性指数衡量物种的日活动主要在昼间还是夜间发生(张德祥等,2022)。将每小时的独立有效照片数除以总独立有效照片数,记为物种在该时段的相对活动强度。将夜间相对活动强度除以昼间相对活动强度即为物种的夜行性指数,若夜行性指数大于1,说明物种的夜间相对活动强度大于昼间,为夜行性动物;反之为昼行性动物;若夜行性指数接近1,则说明物种日活动节律无明显昼夜差别。2结果2.1有蹄类物种组成135个监测点位共30 812个相机工作日,拍摄物种照片共73 447张、物种独立有效照片共5 024张。共记录到水鹿 Rusa unicolor、扭角羚 B
21、udorcas taxicolor、野猪、中华鬣羚Capricornis milneedwardsii、中华斑羚、林麝Moschus berezovskii、毛冠鹿Elaphodus cephalophus、岩羊 Pseudois nayaur 和小麂 9 种有蹄类物种(表1),其中,国家一级重点保护野生动物有林麝和扭角羚2种,国家二级重点保护野生动物有水鹿、中华鬣羚、中华斑羚、毛冠鹿、岩羊 5种。水鹿和扭角羚的探测次数最多,扭角羚和毛冠鹿出现的相机点位数最多,扭角羚和中华斑羚的分布海拔跨度最大。因小麂的探测次数太少,不计入活动节律分析。2.2日活动节律分析活动节律分析结果显示,水鹿、毛冠鹿、
22、扭角羚和中华斑羚的日活动模式相似,属双峰型(图2):水鹿、毛冠鹿和扭角羚活动高峰均出现在08 0009 00和18 00左右,最高峰均出现在18 00左右;中华斑羚活动高峰为 08 0009 00 和 13 0014 00。岩羊和野猪是典型的昼行性物种,日活动模式呈单峰型,岩羊活动高峰出现在12 00左右,野猪活动高峰出现在12 0018 00。中华鬣羚和林麝的日活动节律没有明显的活动高峰,也没有明显的昼夜活动偏好性。中华鬣羚在09 00和21 00左右出现较高的活动强度;林麝在 02 00、11 00和 19 00左右出现较高的活动强度。2.3日活动节律季节性差异日活动节律的季节性差异分析结
23、果显示:水鹿(=0.887,P=0.988)、岩羊(=0.869,P=0.246)、毛冠鹿(=0.844,P=0.078)的日活动节律没有显著的季节性差异,且活动峰值的时间差异不大。而中华斑羚(=0.831,P0.05)、扭角羚(=0.846,P0.05)、野 猪(=0.852,P0.05)、中 华 鬣 羚(=0.619,P0.05)和林麝(=0.795,P0.05)在夏秋季和冬春季的日活动节律差异显著。中华斑羚在夏秋季出现了 3 个活动高峰:07 00、13 00和 19 00;而冬春季只有 2个活动高峰:09 00和16 00。扭角羚在冬春季的活动时间段比夏秋季短,夏秋季活动高峰期出现在0
24、7 00和19 00,冬春季活动高峰期出现在08 00和18 00。589四川动物 2023 年 第 42 卷 第 5 期Sichuan Journal of Zoology Vol.42 No.5 2023表1物种照片数、独立探测数及出现点位数Table 1Numbers of species photographs,independent detections and camera sites of occurrence物种Species水鹿Rusa unicolor扭角羚Budorcas taxicolor野猪Sus scrofa中华鬣羚Capricornis milneedwardsi
25、i中华斑羚Naemorhedus griseus林麝Moschus berezovskii毛冠鹿Elaphodus cephalophus岩羊Pseudois nayaur小麂Muntiacus reevesi照片数Number of photos28 86033 2162 7178632 5825812 3682 17585独立探测次数Independentdetective time1 6811 76929810040911938722041相机位点数Number ofcamera sites42734826582269102海拔Elevation/m1 4903 4141 4903 66
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