基于红外相机的江西九岭山国家级自然保护区鸟兽多样性监测

作者: 汤勇 底明晓 周博 卢萍 彭勇 戴年华 翁晓东

基于红外相机的江西九岭山国家级自然保护区鸟兽多样性监测0

摘要  2019年7月至2021年2月,利用红外相机对江西九岭山国家级自然保护区鸟兽多样性进行监测,共布设红外相机18台,累计有效工作7 058日,获得独立有效照片3 706张,记录到兽类4目8科10种,鸟类4目6科11种。其中,海南鳽(Gorsachius magnificus)、白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti)、小灵猫(Viverricula indica)为国家Ⅰ级保护动物,白鹇(Lophura nycthemera)、勺鸡(Pucrasia macrolopha)、豹猫(Prionailurus bengalensis)、猕猴(Macaca mulatta)为国家Ⅱ级保护动物。相对丰富度指数分析结果显示,小麂(Muntiacus reevesi,64.00)、白鹇(15.49)、猕猴(5.80)、野猪(Sus scrofa,4.89)、花面狸(Paguma larvata,2.48)、猪獾(Arctonyx collaris,1.75)是保护区6种常见种,其余物种丰富度指数均小于1.00。不同时段的相对丰富度指数分析结果显示,小麂日活动高峰出现在16:00—18:00和06:00—08:00两个时段,具有晨昏活动性;白鹇、猕猴、野猪具有相似的日活动节律,以昼间(06:00—18:00)活动为主。物种积累曲线显示,鸟类、鸟兽总物种数在达到最大相机数后仍有增加趋势,说明今后仍需增加红外相机布设数量开展监测。该调查结果为九岭山国家级自然保护区的野生鸟兽资源保护和管理提供基础数据,并可为长期的生物多样性监测和评价提供科学依据。

关键词  九岭山自然保护区;鸟兽多样性;红外相机;相对丰富度指数

中图分类号  S759.9  文献标识码  A  文章编号  0517-6611(2024)01-0067-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.01.015

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Camera-Trapping Survey on the Bird and Mammal Diversity in the Jiulingshan National Nature Reserve of Jiangxi Province

TANG Yong1,DI Ming-xiao1,ZHOU Bo2 et al

(1.Jiulingshan National Nature Reserve,Yichun,Jiangxi 330600;2.Institute of Biological Resources,Jiangxi Academy of Sciences,Nanchang,Jiangxi 330096)

Abstract  From July 2019 to February 2021,camera traps were used to investigate the biodiversity of birds and mammals in the Jiulingshan National Nature Reserve,Jiangxi,China.Therefore,18 camera traps were deployed for a total of 7 058 camera-trapping days,and 3 706 independent photos were obtained in the reserve.In total,10 mammal species belonging to 8 families and 4 orders,and 11 bird species belonging to 6 families and 4 orders were recorded.Among them,Gorsachius magnificus,Syrmaticus ellioti,Viverricula indica were listed as Class Ⅰ state key protected wild animals,and Lophura nycthemera,Pucrasia macrolopha,Prionailurus bengalensis,Macaca mulatta were listed as Class Ⅱ state key protected wild animals.The six species with highest relative abundance were Muntiacus reevesi (64.00),L.nycthemera (15.49),M.mulatta (5.80),Sus scrofa (4.89),Paguma larvata (2.48) and Arctonyx collaris (1.75).And the relative abundance index of others was less than 1.00. The time-period relative abundance index indicated that the peaks of daily activity of M.reevesi were from 16:00 to 18:00 and from 06:00 to 08:00.Lophura nycthemera,M.mulatta,and S.scrofa exhibited similar daily activity patterns,mainly between 06:00 and 18:00.The species accumulation curve still increased after reaching the total number of cameras,indicating that more cameras were needed for the bird and mammal investigation.Our survey provided the primary data for the conservation of wild bird and mammal resources,which were conducive to the long-term monitoring of biodiversity in the Jiulingshan National Nature Reserve.

Key words  Jiulingshan Nature Reserve;Mammal and bird diversity;Infrared camera;Relative abundance index

基金项目  国家自然科学基金项目(32160264);中国科学院科技服务网络计划区域重点项目;江西省科学院项目(2020-YYB-03;2021YSBG50008)。

作者简介  汤勇(1991—),男,江西奉新人,助理工程师,从事动物生态学研究。*通信作者,助理研究员,博士,从事动物生态学研究。

收稿日期  2023-01-09

生物多样性保护与人类社会可持续发展关系密切。然而自1970年以来,全球脊椎动物种群数量平均下降了60%以上[1],全球生物多样性保护面临巨大挑战。我国是世界上生物多样性最丰富的国家之一,开展了自然保护地体系建设、受威胁物种保护与恢复、外来入侵物种防控等一系列保护生物多样性措施[2]。其中,建立自然保护区是我国自然保护地体系建设的基础,是生物多样性保护的重要手段之一[3]。至2016年,全国已建立自然保护区2 750个,占国土陆地面积的14%以上[3]。

江西九岭山自然保护区于2011年晋升为国家级自然保护区,是江西省近年新成立的国家级保护区之一。生物多样性调查与评估是保护区的重要工作组成。自建区以来,虽然该保护区开展过相关植物、昆虫等本底资源调查[4],但是关于区内鸟兽多样性仍缺乏科学的监测和研究报道。作为生物多样性监测和评价中的重要指标类群,区内的鸟兽多样性现状亟待开展进一步监测。

红外相机技术自20世纪90年代开始应用于野生动物监测[5-6],并在近10年得到了广泛应用,逐渐成为研究兽类和地面活动鸟类的重要技术手段[7-8],在生物多样性监测中具有重要作用。因此,笔者利用红外相机在九岭山国家级自然保护区开展鸟兽监测,进一步掌握区内鸟兽多样性数据,为保护区的生物多样性监测和评价提供科学依据。

1  研究区域概况

九岭山国家级自然保护区(115°03′25″~115°25′23″E,28°49′06″~29°03′19″N)位于江西省西北部的宜春市靖安县境内,地处长江中下游以南的九岭山脉,属亚热带湿润季风气候,年均气温14.1~17.0 ℃,年均降水量1 653 mm,光照充足,四季分明[4]。保护区总面积11 541 hm2,其中核心区面积4 334 hm2,缓冲区面积3 461 hm2,试验区面积3 746 hm2,海拔最高处1 333.2 m[4]。

2  研究方法

2.1  红外相机设置

2019年7月—2021年2月,在九岭山国家级自然保护区随机选择2条从山顶至山脚的样线布设红外相机。相机的布设,尽可能覆盖所有海拔梯度,同时还要兼顾保护区地形特点、可实施性,重点监测日常巡护中记录到野生动物兽道、痕迹的地点。

红外相机型号为猎科LTL-6310被动触发式红外相机,安装高度为30~100 cm,相机周边视野需较为开阔,每台相机间隔至少200 m。相机设置为触发连续拍摄3张照片后,拍摄10 s的短视频,拍摄间隔为1 s。红外相机每3个月更换一次内存卡以回收数据,同时对其更换电池。安装结束后,记录相机安装点的地理坐标、海拔、周围主要植被类型等生境信息。

2.2  数据处理

首先,导出回收内存卡中的数据,记录拍摄到照片的编号、拍摄时间、鸟兽物种以及数量等信息。鸟兽物种鉴定参考《中国鸟类野外手册》《中国兽类野外手册》,分类和命名参考最新出版的《中国鸟类分类与分布名录》《中国兽类名录(2021版)》,濒危等级参考IUCN红色名录,国家保护等级参考《国家重点保护野生动物名录》。夜间拍摄到的啮齿目(Rodentia)鼠科(Muridae)动物由于其体型较小,难以鉴定,因此该调查将其统一记录为鼠科鼠(small rodents),不对其进行单独物种的统计和分析。随后,使用EstimateS (Version 9.0,http://viceroy.eeb.uconn.edu/EstimateS/),对红外相机抽样数与拍摄到的鸟、兽物种数进行抽样分析绘制物种累积曲线(species accumulation curves)判断抽样的充分性[9]。

最后,将单台红外相机野外连续工作24 h定义为1个有效工作日。将同一相机在同一地点30 min间隔内拍摄到的同一物种的照片和视频,计作1张独立有效照片。计算相对丰富度指数(relative abundance index,RAI)和不同时段相对丰富度指数(time-period relative abundance index,TRAI)[10]以评估保护区的鸟兽多样性现状。

RAI=AiN×100(i=1~22)(1)

式中,Ai为i种物种的独立有效照片数,N为总独立有效照片数。参照斯幸峰等[11]的方法,将(RAI≥1)物种定义为本次调查的常见种。

TRAI=TijNi×100(i=1~4,j=1~12)(2)

式中,Tij为i物种在j时间段的独立有效照片总数,Ni为i种物种的总独立有效照片数。每2 h作为一个时间段,将24 h分成12个时间段。Tij仅计算相对丰富度指数最高的4种物种。将06:00—18:00时段定义为昼间组,将18:00至次日06:00时段定义为夜间组,使用SPSS (Version 22.0)进行Wilcoxon秩和检验,比较不同物种TRAI的昼夜组间差异。

3  结果与分析

调查期间,共在九岭山国家级自然保护区布设红外相机18台,总有效工作时间7 058 d,平均有效工作时间(392.1±96.29)d/台,共记录鸟兽独立有效照片3 706张。

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