基于紅外相機(jī)技術(shù)對四川東南部鳥獸多樣性的初步調(diào)查

徐鑫，付焱文，李東睿，竇亮，曾濤，冉江洪*

（1.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，生物資源與生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610065；2.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，四川省瀕危野生動物保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610065）

生物多樣性是自然生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)和服務(wù)的基礎(chǔ)和源泉，隨著人類活動和全球氣候的變化加速，生物多樣性正以前所未有的速度喪失（Cardinaleet al.，2012；鄭華，歐陽志云，2014），生物多樣性保護(hù)已經(jīng)成為全球熱點(diǎn)問題（Pennisi，2005；Cardinaleet al.，2012）。生物多樣性編目是實(shí)施生物多樣性保護(hù)、監(jiān)測和評價的基礎(chǔ)。開展生物多樣性的調(diào)查和監(jiān)測，可動態(tài)了解當(dāng)?shù)厣锒鄻有袁F(xiàn)狀、變化趨勢和面臨的威脅，更好地制定有效的管理措施（Magurranet al.，2010；徐海根等，2012）。四川省生境類型多樣，地理環(huán)境條件復(fù)雜，生物多樣性豐富，僅鳥類就有757 種，占全國鳥類數(shù)量的52%（闕品甲等，2020）。目前，對于四川省的鳥獸多樣性調(diào)查主要集中在岷山山系、邛崍山系、涼山山系和沙魯里山系（Liet al.，2010；李晟等，2020），而對于東南地區(qū)的鳥獸多樣性現(xiàn)狀卻鮮有了解，這不利于區(qū)域生物多樣性保護(hù)管理工作的開展。

四川省東南部地區(qū)是四川省常綠闊葉林分布最多和保存最好的區(qū)域，毗鄰貴州及重慶的闊葉林林區(qū)，處于中國武陵山生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)，共同構(gòu)成了我國北亞熱帶保存最好的闊葉林林區(qū)，在我國生物多樣性保護(hù)上具有重要的地位（吉晟男等，2021）。《四川資源動物志（第一卷）》對區(qū)域內(nèi)的動物資源分布有較詳細(xì)的記錄整理（《四川資源動物志》編輯委員會，1982），記錄有云豹Neofelis nebulosa、豹Panthera pardus、大靈貓Viverra zibetha等珍稀瀕危物種。其后對該區(qū)域動物資源的調(diào)查報道較少：劉克志等（1994）通過調(diào)查和文獻(xiàn)記載，整理發(fā)表了瀘州地區(qū)鳥類調(diào)查報告；解萌等（2011）通過樣線法調(diào)查了瀘州市竹林集中分布區(qū)的獸類資源；徐網(wǎng)谷等（2016）通過實(shí)地調(diào)查和文獻(xiàn)整理了長寧竹海國家級自然保護(hù)區(qū)的鳥類多樣性；趙成等（2020）采用直接計數(shù)法調(diào)查了宜賓市水鳥群落多樣性；付焱文等（2020）通過紅外相機(jī)及樣線法調(diào)查了宜賓地區(qū)云豹的潛在獵物。但這些調(diào)查較為局限，時間跨度大，且對獸類資源的調(diào)查較為缺乏，現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)國家重點(diǎn)保護(hù)及珍稀瀕危野生物種的種類、分布和多度等狀況不清楚，這極不利于本區(qū)域生物多樣性保護(hù)策略的制訂和貫徹落實(shí)中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)的意見》精神，也不利于區(qū)域的生物多樣性保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)。

紅外觸發(fā)相機(jī)陷阱技術(shù)由于對大中型哺乳動物、行蹤詭秘、夜行性、稀有物種以及外形易于識別物種調(diào)查的有效性優(yōu)勢（李晟等，2014），現(xiàn)廣泛應(yīng)用于大中型珍稀瀕危物種的調(diào)查。本研究于2018年7月—2020年3月，采用紅外相機(jī)陷阱法在四川東南部宜賓市的長寧縣和興文縣、瀘州市的古藺縣和合江縣開展了調(diào)查，以期初步了解川東南地區(qū)大中型動物的現(xiàn)狀，豐富區(qū)域生物多樣性本底資料，為區(qū)域珍稀瀕危物種的進(jìn)一步調(diào)查、監(jiān)測和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

選擇歷史資料記錄較多、自然環(huán)境狀況較好的長寧、興文、古藺和合江4縣：宜賓市四川長寧竹海國家級自然保護(hù)區(qū)及相鄰的興文縣區(qū)域，瀘州市古藺縣四川黃荊自然保護(hù)區(qū)、合江縣四川福寶自然保護(hù)區(qū)。本區(qū)域?yàn)樗拇ㄊ】拷F州、云南和重慶的交界區(qū)（104°42′～106°22'E，28°00′～28°52'N），總面積2 303 km2，海拔247～1 902 m（圖1）。屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，低丘、河谷兼有南亞熱帶的氣候?qū)傩?，南部山區(qū)立體氣候明顯，具有氣候溫和、熱量豐足、雨量充沛、光照適宜、無霜期長、冬暖春早、四季分明的特點(diǎn)（李蔓等，2020）。年均氣溫18 ℃，5—10 月為雨季，夏季多雷雨，降雨集中。根據(jù)野外植被調(diào)查，植被類型主要包括竹林（以毛竹Phyllostachys edulis和慈竹Bambusa emeiensis等為主）、闊葉林（以栲樹Castanopsis fargesii、刺果米櫧Castanopsis carlesii等樹種為主）和針葉林（以杉木Cunninghamia lanceolata和柳杉Cryptomeria fortunei等為主）。

圖1 調(diào)查區(qū)域及紅外相機(jī)位點(diǎn)Fig.1 Survey area and distribution of camera traps

2 研究方法

2.1 紅外相機(jī)布設(shè)與數(shù)據(jù)收集

2018 年7 月—2020 年3 月，在研究區(qū)域內(nèi)選擇人為活動少、植被較好、野生動物活動痕跡較多的地點(diǎn)布設(shè)紅外相機(jī)，如水源地、獸徑、動物痕跡點(diǎn)（糞便或羽毛等），將相機(jī)捆綁在合適的樹干上，離地高度50～80 cm，使紅外相機(jī)與地面平行或與地面呈＜5°的俯視角（劉芳等，2014）。共選取81 個位點(diǎn)放置紅外相機(jī)（獵科6210型），其中，海拔段301～1 200 m 14 臺，1 200～1 400 m 34 臺，1 400～1 600 m 33 臺；針葉林7 臺，闊葉林48 臺，竹林26 臺（表1）。參數(shù)設(shè)置為3 張照片+10 s 視頻、間隔1 s。相機(jī)安裝完成后，記錄相機(jī)編號、日期與時間、經(jīng)緯度、海拔、坡度、坡向等信息。3～4 個月更換一次電池和儲存卡，并檢查相機(jī)工作狀態(tài)。

表1 紅外相機(jī)監(jiān)測地點(diǎn)及時間Table 1 Camera trapping monitoring location and time

2.2 數(shù)據(jù)處理與分析

使用digiKam 篩選紅外相機(jī)照片，鑒定并標(biāo)記拍攝到的獸類及鳥類。獸類鑒定分類參考《中國哺乳動物多樣性及地理分布》（蔣志剛等，2015）、區(qū)系分布型參考《中國動物地理》（張榮祖，2011）；鳥類鑒定分類參照《中國鳥類分類與分布名錄（第三版）》（鄭光美，2017）、居留型參考《四川鳥類鑒定手冊》（張俊范，1997）；保護(hù)等級參照《國家重點(diǎn)保護(hù)野生動物名錄（2021）》（國家林業(yè)和草原局，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部，2021）；受脅等級參考世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）瀕危物種紅色名錄（IUCN，2020）。利用R提取標(biāo)記照片的時間和物種名，按照不同的相機(jī)坐標(biāo)匯總至Excel中。

將1 臺相機(jī)在野外獨(dú)立工作24 h 計為一個相機(jī)日，同一臺相機(jī)30 min 內(nèi)拍到的同一物種個體的照片作為一個獨(dú)立有效記錄（O’Brienet al.，2003）。每臺紅外相機(jī)的有效工作日為第一張野外工作照片和最后一張野外工作照片的間隔期。使用相對多度指數(shù)（relative abundance index，RAI）評估物種在種群中的相對數(shù)量（李晟等，2014，2016）。RAI=Ai/T×100，式中，Ai為第i類動物的獨(dú)立有效照片數(shù)，T為總有效相機(jī)工作日。

通過計算Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)（H'）和Pielou 均勻度指數(shù)（J）分析不同海拔段、不同植被類型中鳥類、獸類多樣性的差異，J=H'/lnS，式中，S為總物種數(shù)，Pi為第i種獸類或鳥類獨(dú)立有效探測數(shù)占獨(dú)立有效探測總數(shù)的比值。

3 結(jié)果

共布設(shè)81個相機(jī)位點(diǎn)，累計9 548個有效相機(jī)工作日，安裝海拔301～1 600 m。共獲得獨(dú)立有效照片2 434 張，其中，獸類1 557 張（63.97%），鳥類877張（36.03%）。鑒定出鳥類和獸類共計59種（不含部分小型嚙齒類物種）（附表Ⅰ）。

3.1 獸類物種組成及多度

共調(diào)查記錄到獸類4目12科20種，其中，食肉目Carnivora 4 科7 種，鯨偶蹄目Cetartiodactyla 4 科6 種，嚙齒目Rodentia 3科6種，靈長目Primates 1科1種。其中，國家一級重點(diǎn)保護(hù)野生動物2種：小靈貓Viverricula indica和 林 麝Moschus berezovskii，國家二級重點(diǎn)保護(hù)野生動物5種：獼猴Macaca mulatta、中華鬣羚Capricornis milneedwardsii、毛冠鹿Elaphodus cephalophus、豹貓Prionailurus bengalensis和亞洲黑熊Ursus thibetanus；被IUCN 紅色名錄列為瀕危（EN）的1 種：林麝，易危（VU）3 種：中華鬣羚、亞洲黑熊和豬獾A(chǔ)rctonyx collaris，近危（NT）2 種：復(fù)齒鼯鼠和毛冠鹿；RAI 前5 的為：毛冠鹿（2.44）、花面貍Paguma larvata（2.20）、赤腹松鼠Callosciurus erythraeus（1.97）、豪豬Hystrix brachyura（1.75）和野豬Sus scrofa（0.83）。根據(jù)記錄到的相機(jī)位點(diǎn)數(shù)，分布最廣的前5 個物種分別是：花面貍（36 個）、毛冠鹿（32 個）、赤腹松鼠（30 個）、豪豬（21個）和野豬（19個）。

3.2 鳥類物種組成及其多度

共調(diào)查到鳥類7 目14 科38 種和1 雜交種，以雀形目Passeriformes 種類最多，為8 科27 種，占調(diào)查鳥類物種總數(shù)的69.23%；其次為雞形目Gralliformes，為1科6種，占15.38%。其中有國家二級重點(diǎn)保護(hù)野生動物12 種：白鷴Lophura nycthemera、紅腹角雉Tragopan temminckii、紅腹錦雞Chrysolophus pictus、白腹錦雞Chrysolophus amherstiae、褐胸噪鹛Garrulax maesi、紅翅噪鹛Trochalopteron formosum、紅尾噪鹛Trochalopteron milnei、紅嘴相思鳥Leiothrix lutea、畫眉Garrulax canorus、棕噪鹛Garrulaxberthemyi、灰林鸮Strix aluco和雀鷹Accipiter nisus?？梢娫搮^(qū)域國家重點(diǎn)保護(hù)的雉科Phasianidae 和噪鹛科Leiothrichidae鳥類資源較豐富。

RAI前5的分別是：紅腹角雉（2.21）、紅腹錦雞（1.39）、白鷴（1.12）、紅嘴相思鳥（0.78）和灰胸竹雞Bambusicola thoracicus（0.74）。出現(xiàn)相機(jī)位點(diǎn)最多的分別是：紅腹角雉（32 個）、白鷴（20 個）、灰胸竹雞（14 個）、紅腹錦雞（13 個）和紫嘯鶇Myophonus caeruleus（13個）。

在長寧縣和興文縣共5 個位點(diǎn)拍攝到了紅腹錦雞和白腹錦雞的雜交個體，說明該區(qū)域存在穩(wěn)定的雜交群體。

3.3 鳥獸物種分布

獸類和鳥獸總物種的Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)在1 400～1 600 m 最高，而鳥類在1 200～1 400 m 最高；獸類的Pielou 均勻度指數(shù)在1 200～1 400 m 最高，而鳥類在301～1 200 m 最高，鳥獸總物種在1 400～1 600 m最高（表2）。

表2 不同海拔段獸類和鳥類物種數(shù)及多樣性指數(shù)Table 2 Number and diversity index of mammal and bird species at different altitudes

獸類和鳥獸總物種的Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)在闊葉林中最高，鳥類在針葉林中最高；獸類的均勻度指數(shù)在竹林中最高，鳥類和鳥獸總物種在針葉林中最高（表3）。

表3 不同植被類型獸類和鳥類物種數(shù)及多樣性指數(shù)Table 3 Number and diversity indices of mammal and bird species in different vegetation types

4 討論

本次利用紅外相機(jī)對四川東南地區(qū)的獸類和鳥類資源進(jìn)行了調(diào)查，初步了解了該地區(qū)大中型獸類和鳥類的資源現(xiàn)狀，為進(jìn)一步開展針對性的物種調(diào)查、監(jiān)測及研究提供了數(shù)據(jù)支持，為區(qū)域生物多樣性保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。

本次調(diào)查初步確認(rèn)區(qū)域有18種國家重點(diǎn)保護(hù)野生動物，其中瀘州市分布17 種，宜賓市9 種。從國家重點(diǎn)保護(hù)野生獸類的多度看，除毛冠鹿較多外，其他物種都較少，如林麝僅發(fā)現(xiàn)3 次。在國家重點(diǎn)保護(hù)野生鳥類中，雉類資源較為豐富。對比與古藺縣交界的貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)調(diào)查結(jié)果和瀘州竹區(qū)樣線調(diào)查結(jié)果，在貴州習(xí)水自然保護(hù)區(qū)出現(xiàn)的中華斑羚Naemorhedus goral、在貴州習(xí)水自然保護(hù)區(qū)及四川畫稿溪自然保護(hù)區(qū)調(diào)查到的藏酋猴Macaca thibetana在本次調(diào)查中均未出現(xiàn)（解萌等，2011；穆君等，2019）。

對比《四川資源動物志（第一卷）》（《四川資源動物志》編輯委員會，1982）的記錄，除藏酋猴外，未調(diào)查到的大中型獸類還有狼Canis lupus、豺Cuon alpinus、黃喉貂Martes flavigula、大靈貓、食蟹獴Herpestes urva、云豹、豹和中華斑羚8種，且在解萌等（2011）和付焱文等（2020）的調(diào)查中也均未發(fā)現(xiàn)，對這些物種的分布需要進(jìn)一步加強(qiáng)調(diào)查和監(jiān)測。

紅腹錦雞為我國特有種，主要分布在四川、重慶、寧夏、貴州、陜西南部、甘肅東南部、云南東北部等地；白腹錦雞在我國主要分布在四川、云南、貴州、西藏東南部、廣西西部等地。紅腹錦雞與白腹錦雞在四川中部和南部部分地區(qū)存在部分重疊（鄭光美，2015）。關(guān)于紅腹錦雞與白腹錦雞自然雜交的最早報道（鄧其祥，1974）見于1964 年10 月19日在四川瀘州敘永縣采集的1只自然雜交雄體；何家祿等（1993）報道在四川大邑縣雙河鄉(xiāng)采集到5 只雜交雄體；史曉昀等（2018）通過紅外相機(jī)在四川崇州市鞍子河國家級自然保護(hù)區(qū)拍攝到1 只成年雄性雜交個體。本次調(diào)查在長寧縣1 個位點(diǎn)拍攝到1 張獨(dú)立有效照片、興文縣4 個位點(diǎn)拍攝到19 張獨(dú)立有效照片，均為成年雄性雜交個體，說明在宜賓市興文縣和長寧縣交界區(qū)域具有較穩(wěn)定的紅腹錦雞與白腹錦雞的雜交種群。

本研究發(fā)現(xiàn)，獸類和鳥類總物種的群落多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)在低海拔地區(qū)（301～1 200 m）最低，在海拔較高地區(qū)（1 400～1 600 m）最高，表明在研究區(qū)域內(nèi)，受低海拔強(qiáng)烈的人類活動干擾，大中型動物主要在遠(yuǎn)離人類活動的山脊帶分布。同時，獸類和鳥類總物種數(shù)和群落多樣性指數(shù)在闊葉林最高，說明闊葉林在維持區(qū)域生物多樣性方面具有重要作用，與解萌等（2011）在瀘州市的調(diào)查結(jié)論一致，但研究區(qū)域內(nèi)闊葉林正趨于破碎化（李蔓等，2020），因此，需要加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測和保護(hù)。因?yàn)楸狙芯吭诓煌持械恼{(diào)查強(qiáng)度差異較大，導(dǎo)致結(jié)果可能存在偏差，后續(xù)調(diào)查應(yīng)增加在針葉林和竹林中的取樣強(qiáng)度，以期印證和補(bǔ)充監(jiān)測數(shù)據(jù)。

受復(fù)雜自然環(huán)境及野生動物生活習(xí)性所限，調(diào)查中紅外相機(jī)的布設(shè)未能完整覆蓋研究區(qū)域內(nèi)的海拔梯度和生境類型，故存在部分區(qū)域性活動物種未被記錄到的可能，因此建議：（1）擴(kuò)大紅外相機(jī)覆蓋區(qū)域，增加在針葉林和竹林區(qū)域內(nèi)的紅外相機(jī)安放數(shù)量，結(jié)合樣線法等實(shí)地調(diào)查技術(shù)，進(jìn)一步加強(qiáng)當(dāng)?shù)伉B獸多樣性的調(diào)查和監(jiān)測工作，并根據(jù)最新調(diào)查數(shù)據(jù)，及時更新鳥獸物種名錄，以更準(zhǔn)確地體現(xiàn)四川東南地區(qū)的鳥獸多樣性及分布格局，為當(dāng)?shù)氐谋Ｗo(hù)管理提供更翔實(shí)的數(shù)據(jù)支撐；（2）加強(qiáng)對瀕危鳥獸及大中型食肉動物的監(jiān)測及保護(hù)力度，保護(hù)重要的闊葉林生境；（3）提升該地區(qū)自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)管理能力，目前區(qū)域內(nèi)的科研監(jiān)測工作較少，需加大對科研監(jiān)測工作的支持力度，推進(jìn)保護(hù)區(qū)的保護(hù)管理體系建設(shè)，從而提升區(qū)域生物多樣性的保護(hù)成效；（4）古藺縣四川黃荊自然保護(hù)區(qū)的國家重點(diǎn)保護(hù)野生動物較豐富，需重點(diǎn)加強(qiáng)對該保護(hù)區(qū)的能力建設(shè)和資源調(diào)查與監(jiān)測力度，興文與四川長寧竹海國家級自然保護(hù)區(qū)交界的仙鋒鄉(xiāng)區(qū)域生境質(zhì)量較好，重點(diǎn)保護(hù)物種豐富，但沒有保護(hù)地，可以建設(shè)為保護(hù)小區(qū)或者劃為野生動物重要棲息地，加強(qiáng)保護(hù)。