江西桃红岭保护区同域分布有蹄类动物活动节律差异.pdf
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1、 Chinese Journal of Wildlife 2024,45(2):242-250Chinese Journal of Wildlifehttp:/江西桃红岭保护区同域分布有蹄类动物活动节律差异孔凡前1#,沈博文2#,李笑颖3,周鸭仙3,李言阔3*,李佳琦4,万雅琼4,詹建文5,刘武华5,胡慧建6,刘丙万2*,马钲焱3(1.江西庐山国家级自然保护区管理局,九江,332000;2.东北林业大学野生动物与自然保护地学院,哈尔滨,150040;3.江西师范大学生命科学学院,南昌,330022;4.生态环境部南京环境科学研究所,南京,210042;5.江西桃红岭梅花鹿国家级自然保护区管理局
2、,九江,332700;6.广东省科学院动物研究所,广州,510260)摘 要为探究同域分布的有蹄类动物活动节律及其季节性差异,2017年3月2019年5月,利用红外相机技术在江西桃红岭梅花鹿国家级自然保护区对有蹄类动物开展野外监测。在 15 208个相机有效工作日中,共拍摄到梅花鹿(Cervus nippon)、野猪(Sus scrofa)和小麂(Muntiacus reevesi)3 种有蹄类动物,相对丰富度依次为 3.90%、9.72%和39.59%。年活动格局分析表明,梅花鹿和野猪在4月相对丰富度最高,小麂在5月和7月相对丰富度最高,三者均在12月相对丰富度最低。核密度估计和重叠系数的分
3、析结果表明:(1)在日活动节律上,梅花鹿属于夜间活动为主、晨昏活动为辅类型,野猪与小麂同属于以晨昏活动为主、昼间活动为辅类型。(2)梅花鹿日活动节律存在明显的季节性变化,春季与夏季的重叠系数最高(=0.83)。野猪与小麂日活动节律无明显的季节性变化。(3)不同物种日活动节律的重叠系数存在差异。野猪与小麂的日活动模式高度重叠,但与梅花鹿的活动高峰基本错开。研究揭示了3种有蹄类动物的活动节律及其季节性差异,为深入开展同域分布有蹄类物种的共存机制奠定了基础。稿件运行过程收稿日期:2023-04-27修回日期:2023-08-18关键词:红外相机技术;桃红岭保护区;有蹄类;活动节律;季节性差异Key
4、words:Infrared camera technology;Taohongling Reserve;Ungulate;Activity rhythm;Seasonal variation中图分类号:Q958.1文献标识码:A文章编号:2310-1490(2024)-02-0242-09DOI:10.12375/ysdwxb.20240202基金项目:国家自然科学基金项目(31460107);生态环境部生物多样性保护专项项目第一作者简介:孔凡前(1984),男,高级工程师;主要从事野生动植物保护与利用、自然保护区管理研究。E-mail:#共同第一作者:孔凡前;沈博文*通信作者:李言阔,E-
5、mail:;刘丙万,E-mail:孔凡前等:江西桃红岭保护区同域分布有蹄类动物活动节律差异第2期Analysis of Seasonal Activity Rhythm and Interspecific Differences in Sympatric Ungulates in Jiangxi Taohongling ReserveKONG Fanqian1#,SHEN Bowen2#,LI Xiaoying3,ZHOU Yaxian3,LI Yankuo3*,LI Jiaqi4,WAN Yaqiong4,ZHAN Jianwen5,LIU Wuhua5,HU Huijian6,LIU Bi
6、ngwan2*,MA Zhengyan3(1.Management Bureau of Lushan National Nature Reserve,Jiujiang,332000,China;2.College of Wildlife and Protected Area,Northeast Forestry University,Harbin,150040,China;3.College of Life Science,Jiangxi Normal University,Nanchang,330022,China;4.Nanjing Institute of Environmental S
7、ciences,Ministry of Environmental Protection,Nanjing,210042,China;5.Jiangxi Taohongling Sika Deer National Nature Reserve Administation,Jiujiang,332700,China;6.Institute of Zoology,Guangdong Academy of Sciences,Guangzhou,510260,China)Abstract:From March 2017 to May 2019,we used infrared camera to mo
8、nitor the seasonal activity rhythm of the sympatric-distributed ungulates in the Taohongling Sika Deer National Nature Reserve.During 15,208 effective camera working days,three species of ungulates,namely,sika deer(Cervus nippon),wild boar(Sus scrofa),and Reeves muntjac(Muntiacus reevesi)were captur
9、ed with relative abundance index(RAI)of 3.90%,9.72%,and 39.59%,respectively.The annual activity pattern analysis showed that monthly RAIs(MRAI)of sika deer and wild boar was the highest in April,the MRAI of Reeves muntjac was the highest in May and July,and all the three species became inactive in D
10、ecember.With the“overlap”statistical package in R,we used the kernel density estimation and coefficient of overlap to analyze the relevant monitoring data.The statistical results indicated that:(1)In the daily activity rhythm,sika deer was mainly active at night,supplemented by morning and dusk acti
11、vities,while wild boar and and Reeves muntjac were mainly active in the morning and dusk and supplemented by day activities.(2)The daily activity rhythm of sika deer had obvious seasonal variation,and the overlap coefficient between spring and summer is the highest(=0.83),while the daily activity rh
12、ythm of Reeves muntjac and wild boar had no obvious seasonal changes.(3)There was a certain difference in the overlap coefficient of the daily activity rhythm between different species.The daily activity patterns of wild boar and Reeves muntjac are highly overlapping,but their peak activity is basic
13、ally staggered from that of sika deer.The study revealed the activity rhythm and seasonal differences of three species of ungulates,which laid a foundation for further exploring the co-existence mechanism of sympatric-distributed ungulates.活动节律是评价野生动物种群状态的重要参数,也是动物行为生态学研究中的一项重要内容1。对动物活动节律进行研究,有助于了解动
14、物的生态行为策略和种间关系2。研究表明,同域共存的物种在资源竞争中必然存在生境、时间以及食物三个维度的生态位分化3。对于同域分布的近缘物种而言,由于它们相似的形态特征与生理需求,它们的生态位分化将会决定它们以何种方式共存4。红外相机监测技术与传统的野生动物调查方法相比,具有隐秘性高、干扰小、全天候持续工作以及能记录拍摄日期和时间等优势,能更好地研究同域分布物种在时间生态位上的分化57和开展野生动物活动节律研究810。此类研究成果揭示了同域物种的行为差异,有助于进一步了解同域物种的共存机制。江西桃红岭梅花鹿国家级自然保护区(以下简称“桃红岭保护区”)有蹄类物种丰富,分布有梅花鹿(Cervus n
15、ippon)、野猪(Sus scrofa)、小麂(Muntiacus reevesi)和鬣羚(Capricornis milneedwardsii)等11。自20世纪90年代以来,研究人员对桃红岭保护区内有蹄类动物的种群现状、生境选择和栖息地利用等开243野 生 动 物 学 报第45卷展了一系列的研究1214,但关于保护区内有蹄类动物活动节律的研究尚未见报道。为补充该方面的研究空白,于2017年3月2019年5月利用红外相机监测技术在桃红岭保护区内开展了针对有蹄类动物活动模式的调查,以期掌握该地区有蹄类动物的相对丰富度与活动节律。1研究方法1.1研究区概况桃红岭保护区位于长江中下游南岸的江西九
16、江市彭泽县境内(29422953N,1163211642E),总面积为12 500 hm2 11。保护区地貌为平缓起伏的低山丘陵,海拔100500 m12。亚热带季风类型,日光充足,雨量充沛14。根据保护区当地的气象特征,将35月划分为春季,68月划分为夏季,911月划分为秋季,122月划分为冬季。桃红岭夏季日出最早,冬季日出最晚;冬季日落最早,秋季日落最晚。根据每个季节的平均日出日落时间,将一天分为 4个时间段:昼间、夜间、清晨和黄昏(日出日落前后各1 h)15。保护区内生态环境复杂,植被以灌草丛为主,次生阔叶林、常绿落叶阔叶林、混交林与人工针叶林所占比例较小16。1.2研究方法1.2.1红
17、外相机布设桃红岭保护区于 2017年被纳入生态环境部中国哺乳动物多样性观测网络,是全国哺乳动物红外相机观测样区之一17。根据生态环境部生物多样性观测网络的统一调查方案,利用ArcGIS 10.2将桃红岭保护区及周边区域划分成1 km1 km的网格,在保护区内选择2个样地,在保护区外选择1个样地。综合考虑植被类型、海拔、人为活动干扰强度和野生动物分布确定观测样地的位置,样地之间的距离大于3 km18,每个样地20个网格,作为放置红外相机的地理参考,然后将60台红外相机放置在目标网格内,选择人为干扰少、植被条件好、野生动物出没较多的地点。每个网格内放置台红外相机(图),观测网格之间保持连续状态,相
18、邻2个相机之间至少相距500 19。安装相机时规避相机镜头对准正南方向,且将相机镜头与地面平行或呈5的俯视角,避免阳光直射并确保视野开阔。红外相机型号为Ltl6210,采用24 h不间断监测,照片为1 200万像素,视频像素为1 9201 080,拍照模式为“3照片+1视频”,连续2次拍照间隔为1 s,视频长度为20 s。2017年 3月2019年5月,每3个月收集一次红外相机数据。图1红外相机布设位点Fig.1 The camera trapping sites244孔凡前等:江西桃红岭保护区同域分布有蹄类动物活动节律差异第2期1.2.2数据处理与分析拍摄到的照片以及视频的日期和时间通过Bi
19、o-Photo软件自动提取,兽类分类系统参考 中国兽类野外手册 20。在处理连续照片时,同一相机位点间隔少于30 min拍摄的同一物种的照片视为1张独立有效照片;拍摄到不同的物种属于不同的独立有效照片 21。根据独立有效照片计算相对丰富度指数(RAI)22,RAI=Ai/N 100。式中:Ai代表第i类(i=1,2,3,)动物出现的独立有效照片数;N代表独立有效照片总数。利用月相对丰富度指数(RAI,M)分析有蹄类动物的年活动规律23,RAI,M=Mi,j/Nj 100。式中:Mi,j代表第i月(i=1,2,12)动物j(j=1,2,3,)出现的独立有效照片数;Nj代表动物j出现的独立有效照片
20、数。采用核密度估计方法描述不同季节间有蹄类动物的日活动节律特征,该方法表示物种的每次探测是从连续的日活动节律分布中采集的随机样本,日活动节律分布描述了物种在某个特定的时间段被探测到的概率。核密度估计函数公式为f(x;v)=1ni=1nKv d(x,xi)。式中:Kv为von Mises分布的概率密度函数,d(x,xi)为任意一点x与样本量i之间的角度距离24。采用重叠系数计算有蹄类动物日活动节律在春夏秋冬不同季节间的重叠程度,用不同季节间日活动节律密度曲线重叠的面积比表示,其计算公式为(f,g)=min f(x),g(x)dx。式中:f(x)和g(x)分别表示有蹄类动物在不同季节的活动节律,取
21、值为 0,1,0表示完全分离,1表示完全重叠25。利用 Microsoft Excel计算有蹄类动物的相对丰富度和月相对丰富度。有蹄类日活动节律的季节性差异通过核密度函数建立模型,再计算不同季节间的重叠系数,其相关分析通过R软件中的“overlap”统计包完成。2结果2.1相对丰富度和年活动格局在15 208个红外相机有效工作日中,共监测到野生动物79种(不含无法鉴定的鼠类),其中有蹄类动物3种,分别为梅花鹿、野猪和小麂;去重处理后共得野生动物独立有效照片3 695张,其中有蹄类动物的独立有效照片1 966张,相对丰富度达53.21%;梅花鹿、野猪和小麂有效照片数和相对丰富度依 次为 144
22、张(3.90%)、359 张(9.72%)和 1 463 张(39.59%)。有蹄类动物年活动格局分析结果表明,梅花鹿月相对丰富度在4月出现波峰,在1月、12月出现低谷;野猪月相对丰富度在4月最高,12月最低;小麂在 5 月 和 7 月 月 相 对 丰 富 度 较 高,在 12 月 最低(图2)。2.2有蹄类动物日活动节律的季节性差异梅花鹿日活动节律具有明显的季节性变化(图3),呈以夜间活动模式为主、晨昏活动为辅的类型。日活动节律在春季和夏季的重叠系数最高(=0.83),秋季和冬季最低(=0.56)。春季、秋季和冬季的日活动模式相似,呈双峰型,但出现活动高峰的时间不同,春季的活动高峰主要出现在
23、 03:00 04:00和 18:0019:00;秋季的活动高峰主要出现在 00:0001:00和 07:0008:00;冬季在 04:00 05:00和19:0020:00出现活动高峰。夏季的日活动模式呈单峰型,在18:0020:00出现活动高峰。野猪日活动节律随季节变化不明显,重叠系数均在0.80以上,但活动高峰出现时间在个别季节间存在差异(图4),呈以晨昏活动为主、昼间活动为辅的类型。春季,野猪的日活动模式呈双峰型,活动高图2三种有蹄类动物的月相对丰富度指数Fig.2 Monthly relative abundance index of three species of ungulat
24、e245野 生 动 物 学 报第45卷峰出现在 06:0007:00和 18:0019:00;夏季,野猪的日活动模式呈不明显的三峰型,活动最高峰出现在06:0007:00,另有两个小波峰发生于11:0012:00和14:0015:00;秋季、冬季野猪的日活动模式均呈单峰型,但活动高峰出现时间不同,秋季的 活动高峰出现在06:0009:00,冬季的活动高峰出现在12:0017:00。小麂日活动节律同样以晨昏活动为主,昼间活动为辅,日活动节律随季节变化不明显,重叠系数均在0.88以上。小麂的日活动模式在各个季节都呈双峰型,活动高峰出现时间具有小幅度的季节变化(图 5)。小麂在春季、秋季的活动高峰都
25、出现在 07:0008:00 和 17:0018:00;夏季,在 06:0007:00 和 18:0019:00 活动强度较大;冬季,在 06:0007:00和13:0018:00活动强度较大。2.3相同季节不同物种的日活动节律差异对3种有蹄类动物的日活动节律进行重叠分析发现,野猪与小麂在4个季节的日活动节律高度重叠,春季、夏季、秋季和冬季的重叠系数依次为0.86、0.88、0.89和 0.79;两者日活动模式均以晨昏活动为主、昼间活动为辅。四个季节物种间日活动节律重叠系数相对最低的为梅花鹿与野猪,重叠系数依次为0.57、0.76、0.69和0.27,梅花鹿以夜间活动为主,野猪以晨昏活动为主、
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