基于红外相机技术的白眉山鹧鸪活动规律与时空分布
摘要
关键词
红外相机技术;白眉山鹧鸪;活动规律
正文
白眉山鹧鸪Arborophila gingica,国家二级保护动物,是中国南方山地和丘陵地区的特有鸟类,仅分布浙江西南部、福建西北部、江西南部、湖南南部、广东北部、广西东部和中部,属于区域狭窄分布型[1-2]。对白眉山鹧鸪的研究较少,对集中在习性观察,分布等部报道[3-4],白眉山鹧鸪活动规律与时空分布未见相关报道,近年来红外相机开始应用于鸟类集群行为、活动节律和时间分配等方面的研究,如白冠长尾雉和黄腹角雉[5-6]。朱淑怡等还就红外相机在鸟类多样性监测领域的现状和问题进行了探讨,表明红外相机在鸟类监测方面具有重要作用[7]。2020年7月-2022年8月,安装75台红外相机,对区内大中型兽类和地面活动鸟类开展连续监测。基于采集的8次红外相机数据,进行整理和分析白眉山鹧鸪活动规律与时空分布分,为查清广东紫金白溪省级自然保护区内白眉山鹧鸪的种群数量,了解其栖息地主要生态学特征,探究其种群、栖息地受危害原因及保护对策,以实现白鹇资源的就地保护提供提供详实资料。
1 研究方法
1.1监测区域范围
广东紫金白溪省级自然保护区(以下简称白溪保护区)总面积5776.3 hm2,为森林生态系统类型保护区。保护区分布有野生维管植物200科639属1138种,其中,国家重点保护野生植物21种;共记录有陆生脊椎动物23目72科171种。保护区内属国家重点保护野生动物有26种,其中I级保护动物2种,即中华穿山甲Manis pentadactyla和小灵猫Viverricula indica;II级保护动物24种,即蟒Python bivittatus、白鹇Lophura nycthemera等,保护区适宜的地理位置和气候条件,为野生动植物的繁衍栖息提供了优越的生长环境,使保护区具有丰富的生物多样性[8-9]。
1.2 监测方法
以整个保护区为实施单元,利用ArcGIS将保护区范围进行网格化划分,将保护区全域划分成若干个1000m×1000m的公里网格,并对每个公里网格进行编号。根据野生动物的生态习性特点及其对生境条件的要求,再结合实际地形和调查情况在每个网格内选择1个合适位点安装1台红外相机进行长期监测。2020年7月-2022年8月,共安装75台红外相机,确保相机布设位点基本覆盖整个保护区内。主要使用UVL4型号红外相机。拍照模式设置为:物理像素1200万,视频尺寸1080P;拍摄模式设置为拍照+视频模式,初次设置为拍照(1张)+摄像(1段10s),连续2次拍照最短时间间隔1min,采用24 h全天候监测。将相机设置于动物经常活动的地点(如兽径、粪便、巢穴、食痕、抓痕、落羽等),选择较开阔、距水源较近的林下位点布设红外相机。相机固定于离地面约50cm的树干上,相机镜头与地面平行或与地面呈<5°的俯视角,要求相机固定牢固、取景适宜,同时记录每一台相机在每个位点上放置的日期、GPS位点、植被类型、优势种、海拔、坡度、坡向、动物痕迹及人为干扰等信息[10]。
图1 白溪保护区网格划分图
1.3 数据处理
基于2020年7月-2022年8月,保护区52个公里网格安装的75台红外相机,8次红外相机数据,26500个有效工作日,12052组独立有效照片。物种鉴定参照,中国脊椎动物红色名录(蒋志刚,2016),中国鸟类分类与分布名录(第三版)。
相对多度指数(RAI)
采用动物的拍摄率作为其相对多度指标,是指某一调查区域内,每100个单位相机日所获取某一物种在所有相机位点的独立有效照片数。拍摄率按以下公式计算:
RAI=
其中,RAI拍摄率代表物种相对多度指标;Ai 代表第i类 (i =1……38)动物出现的相片数;N代表相机日。
2监测结果
2.1物种组成
通过红外相机监测,获取保护区陆生大中型动物的物种组成,兽类有3目7科12种,占红外相机监测总物种的24%,鸟类7目13科38种,占红外相机监测总物种的76%。
表1物种分类表
动物类群 | 目 | 科 | 种 |
鸟类 | 7 | 13 | 38 |
兽类 | 3 | 7 | 12 |
合计 | 10 | 20 | 50 |
根据2020年至2022年监测到的野生动物和保护区综合科学考察(2019)记录物种对比,共计发现14种保护区新纪录种,分别为:小灵猫、黄腹鼬、赤腹松鼠、红腿长吻松鼠、凤头鹰、灰头绿啄木鸟、黄嘴栗啄木鸟、丘鹬、橙头地鸫、白眉鸫、乌灰鸫、鸲姬鹟、红胁蓝尾鸲和红尾歌鸲。其中小灵猫为国家一级保护动物,凤头鹰为国家二级保护动物;黄嘴栗啄木鸟、灰头绿啄木鸟和白眉鹀为广东省重点保护物种;黄嘴栗啄木鸟、灰头绿啄木鸟、黄腹鼬、赤腹松鼠、丘鹬、乌灰鸫、红胁蓝尾鸲、红尾歌鸲和白眉鹀为国家三有保护野生动物。
2.2白眉山鹧鸪时空分布
网格占有率也称物种相机位点出现率。指某一保护区内,某物种被拍摄到的网格单元数或相机位点数占所有正常工作的网格单元数或相机位点数的百分率。本次调查共有23个网格拍摄到白眉山鹧鸪,网格占有率为44.2%,拍摄独立有效照片275组。白眉山鹧鸪主要分布于保护区北部核心区和散滩水库附近和大坪岗附近。
图2 白眉山鹧鸪的网格分布
日活动节律:指某一物种在一天24h的活动分布情况。动物对时间资源利用的数据是时间生态位的重要信息来源。通过对白眉山鹧鸪图像所记录的具体时间可分析发现:白眉山鹧鸪的活动节律为昼行性,早晨5点和下午14点为活动高峰。
图3白眉山鹧鸪的日活动节律
综合两年白溪保护区中监测到的大中型兽类和林下鸟类数据,白眉山鹧鸪的活动节律随季节有一定变化,根据不同月份的监测结果,白眉山鹧鸪在5~6月夏季活动较为频繁,秋冬季节活动频率开始降低,冬季活动较少。相关研究表明,白眉山鹧鸪是一种典型的地栖性山地森林鸟类,依赖于阔叶林和阔叶混交林的森林生境,保护区的白眉山鹧鸪季节性变化,大致上符合该物种的生态习性。
图4白眉山鹧鸪的年活动节律
图5白眉山鹧鸪的季节分布
综合两年白溪保护区中监测到的白眉山鹧鸪数据发现:白眉山鹧鸪主要分布于保护区北部核心区和散滩水库附近和大坪岗附近,但随季节有一定变化,春夏主要在散滩水库附近为主,秋冬季节主要在分布于保护区北部核心区。这可能与此处生境有关,散滩水库附近B2网格水系丰富,有较多散滩,相比大多数网格,春夏季此处施源丰富,记录的鸟类种类和次数均较多。
3结语
生物多样性保护是一个长期的、系统的工程,需要政府、科研院校、保护区等机构,甚至是每一位公民的共同参与。红外相机作为对野生动物进行“非损伤”性采样的技术,已成为研究动物多样性、种群生态学及行为学的常用手段之一。截至目前,保护区内共布设红外相机75台,相机布设点覆盖整个保护区,建议保护区在现有监测基础上,每年投入专项资金将监测工作常态化,包含对监测薄弱区域曾设相机、红外相机维护以及定期采集数据等工作,完善保护区野生动物监测体系,对保护区物种保护及研究具有重要意义。
虽然本研究得到43 台红外相机连续拍摄2 年的数据,在一定程度上揭示了野生白眉山鹧鸪的活动规律,但红外相机数量仍相对较少,尤其是有的生境仅布设 3 台,存在样本数量较少的不足。建议今后利用红外相机进行野生动物监测,尤其是针对某一个特定物种时,增加红外相机布设密度,对保护区内野生动物进行长期的红外相机监测。根据监测结果,有针对性的开展白眉山鹧鸪的保护管理。
植被的覆盖率和食物丰富度是构成白眉山鹧鸪栖息地的最主要的两个因素,凡是造成对这两个因素影响的人类活动,都将影响其的栖息地及种群数量,后续建议开展保护区内白眉山鹧鸪等重点物种专项研究,为种群数量评估提供重要数据支持。
参考文献
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[5] 赵玉泽,王志臣,徐基良,等.利用红外照相技术分析野生白冠长尾雉活动节律及时间分配[J].生态学报,2013,33(19):6021-6027.
[6] 赵玉泽,曹婉露,余进,等.基于红外相机技术的白冠长尾雉集群行为研究[J].生态学报,2016,36(9):2513-2520.
[7] 朱淑怡,段菲,李晟.基于红外相机网络促进我国鸟类多样性监测:现状、问题与前景[J].生物多样性,2017,25(10):1114-1122.
[8] 钟智明,张志坚,李玉峰等.广东紫金白溪省级自然保护区野生动植物景观资源及评价[J].山东林业科技,2020,50(03):40-44.
[9] 张志坚,李玉峰,钟智明等.广东紫金白溪省级自然保护区鸟类多样性调查[J].山东林业科技,2020,50(02):61-63+67.
[10] 王娇娇. 野生动物红外相机监测的相机布设方法初探[D].贵州大学,2019.DOI:10.27047/d.cnki.ggudu.2019.000060.
项目名称:广东紫金白溪省级自然保护区红外相机监测项目
第一作者信息:范秋兰,女,广东紫金人,本科,林业中级工程师,1974.2-,E-mailGdzjbxbhq@126.com
从事保护区工作15年,主要从事野生动植物监测、自然科普宣教等工作。
通讯作者:张蒙
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