《Biodiversity Data Journal》:Camera trap survey of mammal diversity and activity rhythms of threatened species in a subtropical forest of Huangshan Mountain, China
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為填補黃山山脈獸類生物多樣性及其活動節律系統研究的空白,研究人員利用紅外相機對九龍峰自然保護區中大型獸類群落進行了為期一年的調查,記錄了15個物種的組成,并重點分析了7種受脅物種的晝夜與季節活動規律及其海拔遷移模式,為該區域生物多樣性保護與管理提供了關鍵的本底數據和科學依據。
在生物多樣性的宏大樂章中,哺乳動物扮演著維持生態系統平衡與穩定的關鍵角色。然而,人類活動的不斷擴張和環境惡化,正使許多哺乳動物物種的生存面臨威脅。有效監測是保護當地動物多樣性的基石,而活動節律作為評估物種生態習性的重要參數,能夠揭示哺乳動物的行為模式與適應策略。在眾多生物多樣性熱點地區中,被世界自然保護聯盟(IUCN)認定為全球108個生物多樣性中心之一的黃山山脈,其哺乳動物區系豐富,但關于其受脅獸類群落活動模式的基礎數據卻十分匱乏,這制約了該地區保護地管理計劃的制定。位于黃山山脈內的九龍峰自然保護區,以其高山、密布的山地亞熱帶森林和深谷,為多種野生動物提供了關鍵棲息地,但此前從未開展過系統的獸類活動節律研究。
為填補此空白,一項發表在《Biodiversity Data Journal》上的研究,旨在利用紅外相機陷阱數據,記錄九龍峰自然保護區中大型獸類的群落組成,并調查受脅物種的活動節律,從而為該獨特野生獸類物種提供基礎數據。該研究在2022年3月至2023年3月間,于黃山九龍峰自然保護區布設了32臺紅外相機,累計有效工作日達7964個相機日,共獲得7625次獨立的獸類有效探測記錄。
為開展此項研究,研究人員采用了幾個關鍵技術方法。首先,運用紅外相機監測法,基于動物活動痕跡(如獸徑、糞便、巢穴和取食痕跡)布設相機,并記錄各相機點的拍攝時間、環境溫度、部署生境和海拔等信息。其次,在數據處理與分析方面,通過篩選獨立探測(定義為同一相機位點同一物種相鄰照片時間間隔至少30分鐘)來計算相對多度指數(RAI)以衡量物種相對豐度;使用Chao 1方法構建稀疏曲線評估采樣飽和度;并利用R語言中的“activity”包進行核密度分析,估算野生動物的晝夜和季節活動模式。此外,通過計算物種的夜間相對豐度指數(NRAI),并根據閾值(NRAI > 13/24)來判定物種是否夜行性,從而對物種的活動模式進行分類。
研究結果
1. 物種多樣性
調查共識別出15種哺乳動物,隸屬于5目10科,包括6種食肉目動物、4種偶蹄目動物、2種靈長目動物、2種嚙齒目動物和1種兔形目動物,占九龍峰自然保護區有記錄哺乳動物總數的28.85%。其中包括國家一級保護野生動物黑麂,以及國家二級保護動物黃喉貂、中華鬣羚、獼猴和藏酋猴。黑麂、中華鬣羚和豬獾被列為IUCN易危(VU)物種,藏酋猴為近危(NT)物種。相對多度指數最高的前五個物種依次是:小麂(RAI = 43.70)、野豬(RAI = 17.83)、藏酋猴(RAI = 10.01)、花面貍(RAI = 6.47)和馬來豪豬(RAI = 6.24)。
稀疏曲線顯示,物種數量與監測時間呈正相關,并已達到完全飽和(完整度為1.0)。在布設相機一個月后,共記錄到12種哺乳動物;五個月后,記錄到14種。物種數量隨監測時間增加而增加,但三個月后增加趨勢放緩。對比兩個海拔梯度(低海拔400-780米,中海拔780-1210米)的哺乳動物α多樣性,結果顯示中海拔區域的物種多樣性和均勻度指數均相對較高。
2. 活動節律分析
2.1 晝夜活動模式
小麂、黑麂和藏酋猴的總體日活動模式相似,活動曲線呈“M”形,表現出典型的雙峰模式,在清晨和黃昏有明顯的活動高峰。花面貍和馬來豪豬均為夜行性,活動曲線呈“U”形,白天活動明顯減少。不過,兩者活動高峰的季節一致性不同:馬來豪豬在所有季節保持相似的活動高峰,而花面貍的高峰雖有變化,但主要集中在22:00至03:00之間。中華鬣羚和豬獾的活動節律均表現出波動,主要活動高峰出現在04:00–06:00和18:00–20:00。
根據計算的七種焦點物種的夜間相對豐度指數,小麂、黑麂和藏酋猴被歸類為晝行性動物,而馬來豪豬、花面貍和豬獾為夜行性動物。中華鬣羚的NRAI為0.575,不屬于嚴格的夜行性動物。
2.2 季節性活動強度
豬獾和藏酋猴的月相對活動強度存在顯著差異,而花面貍、黑麂、小麂、中華鬣羚和馬來豪豬則無明顯差異。值得注意的是,豬獾僅在春季和夏季活動,其活動頻率從3月開始逐漸增加,在4月達到峰值,隨后下降。其他物種的活動高峰月份分別為:藏酋猴和小麂(5月)、馬來豪豬(10月)、黑麂(11月)、中華鬣羚(夏季)。花面貍在春季活動強度最高,7月后顯著下降。
2.3 季節性海拔遷移
豬獾、花面貍和黑麂的季節性海拔選擇存在顯著差異,而小麂、中華鬣羚、馬來豪豬和藏酋猴在季節間無顯著差異。豬獾傾向于在春、夏季節棲息于低海拔地區,在秋、冬季節遷移至中海拔地區,這與藏酋猴的海拔分布模式相反。花面貍在春、夏、秋季選擇低海拔,冬季選擇中海拔。小麂和中華鬣羚傾向于夏季棲息于中海拔,而春、秋、冬季棲息于低海拔。馬來豪豬在春、秋季選擇低海拔,在夏、冬季選擇中海拔。黑麂則全年傾向于生活在中海拔區域。
研究結論與意義
這項研究建立的數據集,為黃山地區未來的生態學研究、長期監測以及科學的保護管理提供了關鍵基線。紅外相機捕捉到15種中大型物種,凸顯了九龍峰自然保護區可觀的保護價值和本次調查的有效性。稀疏曲線證實,采樣力度足以充分刻畫相機位點處的核心獸類群落。野豬和小麂在相對多度指數排名中占主導地位,這與中國其他亞熱帶保護區的發現一致。
對活動節律的分析揭示了深刻的種間和季節性差異,反映了不同的適應策略。例如,馬來豪豬和花面貍的嚴格夜行性,與它們的覓食生態學相符,這可能代表了一種規避人類日間活動的行為適應。相比之下,小麂和藏酋猴的雙峰模式在冬季轉變為包含中午活動增加,這是一種能量節約策略,以利用白天較高的溫度,并補償日照時間縮短導致的覓食時間減少。
觀察到的季節性海拔遷移,暗示了多種生態因素之間復雜的權衡。豬獾和花面貍在春、夏季節下遷至低海拔,可能由更豐富的食物資源驅動。而黑麂全年偏好中海拔,則表明其具有特定的生境需求,可能與更茂密的林下覆蓋有關,這既提供了食物,也能躲避干擾。未來的研究應整合精細尺度的植被制圖、人類干擾的直接量化和氣候數據,以從機制上理解這些生態動態。
總的來說,這項工作為研究不足區域的哺乳動物生物多樣性、行為生態學及保護區管理貢獻了寶貴的基礎數據,尤其為制定亞熱帶中國的保護區管理和物種保護策略提供了科學依據。