从长期监测数据看佛坪自然保护区大熊猫种群的发展趋势与生态习性
兽类学报,2008,28(2):174-179
A cta Theriologica S inica
从长期监测数据看佛坪自然保护区大熊猫种群的
发展趋势与生态习性
刘新玉1 张泽钧23 郑晓燕3 赵纳勋3 阮英琴1
(1陕西佛坪国家级自然保护区,佛坪723400)(2西华师范大学珍稀动植物研究所,南充637002)
(3陕西长青国家级自然保护区,洋县723300)
摘要:野生动物监测在保护管理自然资源以确保可持续利用上占有关键地位,在西方一些发达国家已成为濒危物种乃至生物多样性保护的一项重要内容。在我国,对大型哺乳动物的长期监测基本尚未纳入常规,针对野生种群的监测报道迄今罕见。本文以佛坪自然保护区2000～2006年大熊猫监测数据为基础,通过大熊猫遗留的新鲜粪便等痕迹指标探讨了该地大熊猫种群的发展趋势与监测数据所反映的大熊猫生态习性。结果显示该保护区内大熊猫种群略显缓慢增加的趋势(t=1198,P=01082),不同季节痕迹的海拔变化表明,该地大熊猫有季节性垂直迁移的生态习性。此外,监测数据所反映的大熊猫空间分布等亦与其他相关研究大致吻合,表明该保护区所采用的监测方法有在全国其他大熊猫保护区推广利用的潜在价值。
关键词:大熊猫;监测;种群;痕迹;佛坪自然保护区
中图分类号:Q95811 文献标识码:A 文章编号:1000-1050(2008)02-0174-06
Popul a ti on trends and ecolog i ca l tra its of g i a n t panda s i n Fop i n g Na ture Reserve ba sed on long2term m on itor i n g da t a
L I U Xinyu1,Z HANG Zejun23,Z HENG Xiaoyan3,ZHAO Naxun3,RUAN Yinqin1
(1Shaanxi Foping N ational N ature Reserve,Foping,723400,China)
(2Institute of Rare Ani m als and Plants,China W est N or m al U niversity,N anchong637002,China)
(3Shaanxi Changqing N ational N ature Reserve,Yangxian723300,China)
Abstract:Monit oring p lays a crucial r ole in managing natural res ources t o ensure sustainable use,and has become essen2 tial t o conserve threatened s pecies or l ocal bi odiversity.I n China,l ong2ter m monit oring of large ma mmal s pecies has not of2 ten been conducted.Fop ing Nature Reserve,encompassing the highest populati on density of giant pandas in China,began indexing giant panda populati on size in the1990s.W e analyzed populati on trends and ecol ogical traits of giant pandas in the reserve thr ough indirect indices(e.g.,feces)based on monit oring data collected during2000-2006.The year-r ound t otal of traces found on transects was treated as an index of populati on size,and trace per k m as an index of relative abundance.W e f ound a marginal evidence that the populati on size increased sl owly as indexed by feces(t=1198,P= 01082).The highest relative abundance within Fop ing occurred in Sanguan m iao and Xihe districts,and the l owest in Caop2 ing.I ndices of panda abundance in Dagup ing,Longtan and Yueba were inter mediate.Elevati on of traces found on all tran2 sects in su mmer and autu mn was significantly higher than in s p ring and winter,suggesting seas onal vertical m igrati on al ong elevati onal gradient.Feces f ound dis p r oporti onately on gentle sl opes with deciduous or m ixed deciduous and conifer ous for2 est stands these ecol ogical traits of giant pandas derived fr om monit oring data were consistent with p revi ous bi ol ogical re2 ports.Fop ing Nature Reserve’s monit oring technique has the potential t o be adop ted in other giant panda reserves.
Key words:Giant panda(A iluropoda m elanoleuca);Fop ing Nature Reserve;Monit oring;populati on;Trace
监测在保护管理自然资源以确保可持续利用上占有关键地位(Claire et al1,1998)。对野生动物种群而言,长期的科学监测既有助于及时掌握该种群在时间尺度上的消长起落情况,了解影响种群动
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30670305);四川省青年科技基金资助项目(07Z Q026-017)作者简介:刘新玉(1962-),男,工程师,主要从事野生动物保护与自然保护区管理工作.
收稿日期:2007-08-22; 修回日期:2008-01-30
3通讯作者,corres ponding author,E-mail:zhangzj@i oz1ac1cn
2期刘新玉等:从长期监测数据看佛坪自然保护区大熊猫种群的发展趋势与生态习性
态的各种生态原因及外来干扰,亦有助于评价保护对策的成效,为制定或完善各项具体的保护管理措施提供数据支撑(Dennis and Stuart,1988; Car oline et al1,2005)。在西方一些发达国家,动物监测已成为濒危物种乃至生物多样性保护的一项重要内容(Dennis and Stuart,1988;Bal m ford et al1,1996a,1996b;Claire et al1,1998;Reid, 1998;Car oline et al1,2005;Jas on et al1,2007)。在我国,对大型哺乳动物的长期监测基本尚未纳入常规(Harris etal1,2005),针对野生种群的监测报道迄今罕见。
大熊猫(A iluropoda m elanoleuca)是我国特有的珍稀濒危动物,目前仅分布在秦岭、岷山、邛崃山、大相岭、小相岭以及凉山等几大山系(胡锦矗等,1985;胡锦矗,2001)。为摸清野生大熊猫的资源状况,我国政府自20世纪70年代开始先后组织了3次大规模的资源本底调查,其中,第3次调查结果表明,近年来我国野生大熊猫生存状况有所改善,栖息地面积有所增加,种群数量稳中有升(严旬,2005)。与资源调查相比,针对野生大熊猫种群开展的监测工作却起步较晚。佛坪自然保护区自1993年开始了野生大熊猫种群的巡护监测工作(赵德怀等,2006),并在多年实践的基础上建立了较为完善的野生大熊猫种群监测体系。本文基于2000～2006年在该保护区取得的监测数据,对该地野生大熊猫种群动态及生态习性进行了初步分析,并就该监测方法的有效性及在全国其他大熊猫自然保护区应用的前景进行了初步探讨。
1 研究区域
佛坪国家级自然保护区位于秦岭山系中段南坡、陕西省佛坪县的西北部(107°40′～107°55′E, 33°33′～33°46′N),总面积292140k m2。保护区最高点在黄桶梁,海拔为2904m;最低点在泡桐沟,海拔为980m。境内主要河流为金水河,属汉江支流。气候垂直带谱明显,从山脚到山顶依次包括山地暖温带、山地中温带和山地寒温带。
保护区内有比较明显的植被垂直分带。海拔980～2400m为落叶阔叶林带,乔木主要以栎类(Q uercus s pp1)为主。海拔1700～2800m为针阔叶混交林,主要树种有桦树(B etula s pp1)、太白杜鹃(R hododendron purdo m ii)、铁杉(Tsuga chinensis)、秦岭冷杉(A bies chensiensis)等。海拔2400～2900m为针叶林带,主要由巴山冷杉
(A bies fargesii)和华山松(P inus ar m andii)等组成。在山脊一带分布有一定面积的灌丛和草甸(任毅等,1998)。
该保护区内大熊猫主食竹种主要有巴山木竹(B ashania fa rgesii)和秦岭箭竹(Fargesia qinlin2 gensis)两种。前者多分布于海拔1800m以下,为大熊猫冬春季主要的食物来源;后者多分布在海拔1800m以上,为大熊猫夏秋季的主要食物来源(雍严格等,1994,2004)。
2 研究方法
按照用最短的距离穿越最多生境类型、并兼顾不同地形地貌的原则,于20世纪90年代中期在保护区管辖范围内共随机设立了30条固定监测样线。监测样线的最高海拔为2850m,最低海拔为1000m,总长度约172km。按季度(冬季:1～3月;春季:4～6月;夏季:7～9月;秋季:10～12月)对各监测样线进行1次全面调查,在7年间(2000～2006年)共调查28次。野外监测工作通常由各保护站固定的工作人员进行。在调查过程中详细记录在监测样线上发现的大熊猫实体、新鲜粪便等活动痕迹,并记录痕迹点的经纬度(由GPS 测定)、海拔(由GPS测定)、坡度(分0～5°、6°～20°、21°～30°、31°～40°、>41°等5级)、坡位(包括山脊、坡面、沟谷、平地等)、植被(包括针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林、灌丛等)等生境特征。为避免发生重复记录,在调查过程中将所发现的新鲜粪便等痕迹打碎或消除。
在数据处理上,采用历年在各监测样线上发现的痕迹总数作为反映种群动态趋势的指标,以单位长度样线上的痕迹数量(即痕迹指数)反映保护区内不同区域大熊猫的相对多度。不同季节该地大熊猫的垂直迁移情况主要通过痕迹点的海拔变化来显示。同时,通过计数不同坡度、坡位以及植被条件下的痕迹总数以反映大熊猫利用的生境特征。
两组正态数据之间的均值比较通过t2test进行,在生态性不能满足的情况下则通过Mann2W hitney U test进行。两组以上数据的均值比较通过One2way ANOVA或Kruskal2W allis H test进行;在存在显著差异的情况下,进一步通过Bonferr oni多重比较法或Mann2W hitney U test检验配对各组间是否存在显著差异。显著性水平值为0105。
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3 结果
不同年份在监测样线上发现的痕迹总数各有不
同(图1)。其中,以2001年在监测样线上发现的大熊猫痕迹总数最低,仅116处;以2003年发现的痕迹总数最多,达147处。总体上看,历年监测路线上的痕迹总数略显示出该地大熊猫种群略呈缓慢增长的态势(t =11982,P =01082)(图1)
。
图1 不同年份监测路线上所发现的大熊猫痕迹总数(图中线条为趋势线)
Fig 11 Total of traces left by giant pandas on monit oring transects during different years,with a trend
line
图2 不同区域大熊猫种群的痕迹指数(以means +/21SE 表示)
Fig 12 Traces indices in different areas of Fop ing Nature Reserve (data are p resented with means +/21SE )
保护区内不同区域大熊猫痕迹指数各不相同(图2)。三官庙和西河区域的痕迹指数最高,龙潭、大古坪和岳坝区域次之,草坪区域大熊猫痕迹指数最低。三官庙区域和西河区域的痕迹指数无显著差异(P =1100),但都显著高于其他区域(P =
0100)。龙潭、大古坪和岳坝区域大熊猫痕迹指数
无显著差异(F =1130,P =0130),但皆显著高于草坪区域(P <0105)。
不同季节大熊猫痕迹出现的海拔高度不同,以秋季痕迹海拔最高,达1845±347m ,以春季最低,仅1713±347m (图3)。夏、秋两季大熊猫痕迹海拔无显著差异(P =0196),但皆显著高于春、冬两季(P <0105)。春、冬两季大熊猫痕迹海拔无显著差异(P =1100)
。
图3 不同季节大熊猫痕迹的海拔高度(以means +/21SE 表示)
Fig 13 Seas onal variati on in elevati ons of traces left by giant pandas (data are p resented with means +/21SE )
在痕迹出现的生境特征上,在坡面发现的大熊
猫痕迹频率最高,达4111%,其次分别为沟谷和山脊(发现频率分别为3015%和2310%);在平地的发现频率仅为513%(图4a )。就坡度而言,以在21°～30°范围内发现的痕迹频率最高,达2815%,而在≥41°以上,大熊猫痕迹的发现频率仅为312%(图4b )。在不同的植被环境下,大熊猫痕迹的发现频率亦明显不同,以在针阔叶混交林中的发现频率最高,达7814%,在灌丛环境下的发现频率仅为014%(图4c )。
4 讨论
许多野生动物对人类接近都非常敏感,通过野
外直接观察以了解其种群动态基本不可能实现,由此,兽类痕迹常被用来作为反映野生种群动态的多度指标(Tys on,1959;McCaffery,1976;Koster and Hart,1988;Katherine et al 1,1992;S mall w ood and Fitzhugh,1995;Eduardo et al 1,2000;Esca m illa et
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2期刘新玉等:
从长期监测数据看佛坪自然保护区大熊猫种群的发展趋势与生态习性图4 不同生境特征下大熊猫痕迹的发现频率.a:坡位;b:坡度;
c:植被类型
Fig 14 Occurrence frequency of feces left by giant pandas under different habitat conditi ons .a:sl ope positi on;b:sl ope;c:vegetati on type
al 1,2000)。除此之外,通过痕迹了解野生种群动
态尚能避免目标动物生活方式(如夜行性)等因
素的影响(Eduardo et a l 1,2000)。野生大熊猫性较机警,生活在地形崎岖、竹林茂密的山区环境里,在野外直接跟踪观察极为不易,通过其遗留的痕迹,如新鲜粪便等以了解种群状态及相关生态习性已成为广泛采用的有效方法(魏辅文等,1996a,1996b;W ei et a l 1,1999,2000;
Zhang et a l 1,
2004,2006)。尽管本项研究涉及足迹、食迹等痕
迹类型,但粪便占了全部痕迹总数的95%以上。通过粪便这一指标以监测野生大熊猫种群动态至少具有以下两个方面的优势:(1)野生大熊猫日食量大,每天排出的粪便达100团以上,重量达10到40kg 以上不等(胡锦矗,1985),在野外监测过程中极易发现;(2)野生大熊猫生活在相对固定的一个空间范围内,巢域面积从几平方公里到10余平方公里不等,各季节的活动范围更小(胡锦矗等,1985;潘文石等,2001),所遗留的粪便通常被认为具有个体特征(潘文石等,2001;张泽钧等,2005)。
通过历年痕迹比较发现,该地大熊猫种群略呈现出缓慢增加的趋势。值得注意的是,秦岭第1次全国大熊猫调查期间所得到的种群数量为237只,1986年调查所得到的种群数量为241只,在第3次调查时的种群数量已增长为275只(严旬,2005),总体上表现出缓慢增长的态势。在该保护区三官庙区域,笔者等自2004年春季以来累积统计的115岁左右幼仔达7只,而在此期间发现的死亡个体数则为5～6只(未发表数据)。
佛坪自然保护区内大熊猫具有季节性上下迁移的习性,每年6～9月向上迁移到海拔较高的秦岭箭竹林中,而在10月至翌年5月则在海拔较低的巴山木竹林中活动(雍严格等,1994)。在本项研究中,夏、秋两季大熊猫痕迹海拔高度无显著差异,但均显著高于冬、春两季的痕迹海拔,这表明监测数据较为准确地反映了该地大熊猫在不同季节沿海拔高度进行垂直迁移的特点。然而,本项研究中不论是大熊猫在夏季的痕迹海拔,还是在秋季的痕迹海拔,均明显低于以往报道的2200m 以上夏居地的高度值(雍严格等,1994)。导致这种差异的原因可能与数据的来源有关。前人的研究仅仅是对6只佩戴颈圈大熊猫的监测结果,而不同季节对固定监测路线上痕迹的调查则反映的是整个种群的情况。野外观察表明不是所有个体在6～9月的任何时段均在夏居地中活动。
在分布上,痕迹密度值反映出该保护区以三官庙区域与西河区域的大熊猫种群密度最高,而以草坪区域的密度最低,这与雍严格等(1993)的报道相符。在对栖息地内生态因子的利用上,前人研究普遍发现大熊猫偏好在坡度较为平缓的区域活动(胡锦矗等,1985;W ei et al 1,1999,2000;Zhang et al 1,2004,2006),而在本项研究中,在30°以下区域发现的大熊猫痕迹最多,约占总数的
7
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8016%。研究区域内大熊猫痕迹在不同类型坡位以及植被下的发现频率一方面可能与各类因子的可获得性(availability)有关,另一方面则可能反映了该地大熊猫垂直迁移的习性以及食物等资源的空间分布特点。
许多因素皆可影响监测技术的选择,比如可重复性、效率、统计学准确度以及对目标种群的可能干扰等(Dennis and Stuart,1988)。优良的监测方法应该具有非损失性、可重复性以及高效节省等特点,并能准确反映野生种群动态发展趋势(Dennis and Stuart,1988)。佛坪自然保护区大熊猫监测主要通过其遗留的痕迹进行,所设置的30条固定监测样线几乎覆盖了保护区内的整个海拔范围和各种生境,并在多年实践的基础上形成了一套相对固定和完善的监测方案。通过监测所获得的数据反映出该地大熊猫种群略显稳中有升的发展趋势,所揭示的空间分布与生态习性也和其他相关研究报道相符合,这表明该保护区所采用的监测方法有在全国其他大熊猫保护区推广利用的潜在价值。
致谢:Montana大学R ichard B1Harrris博士与西华师范大学胡锦矗教授在论文修改过程中提出了许多建设性意见,R ichard B1Harrris博士慷慨惠赠有关文献,谨此一并致谢。
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