基于紅外相機的重慶金佛山國家級自然保護區鳥獸多樣性初報

王珮瑾，黃凱，方浩存，袁旭東，李佳琦，萬雅瓊，夏萬才，周洪艷，費漢欖，黎大勇*

(1.西華師范大學西南野生動植物資源保護教育部重點實驗室，四川南充637009；2.西華師范大學珍稀動植物研究所，四川南充637009；3.重慶金佛山國家級自然保護區，重慶408400；4.生態環境部南京環境科學研究所，南京210042)

野生動物在生態系統中扮演著舉足輕重的角色，是生物多樣性保護和管理的重要指標之一(Morrison.，2007；Liu.，2013；肖治術等，2017)。野生動物資源調查既是自然保護區正常開展監測、保護和管理等工作的基礎(張德丞等，2020)，也是生物多樣性保護的關鍵(呂一河等，2001；肖治術等，2014；Burton.，2015)。野生動物傳統資源調查方法主要有樣線法、足跡鑒別法以及糞堆計數法等(Bennett.，1940；馮利民等，2013)，但存在一些物種難以被發現、對動物的棲息地干擾較大、受環境限制、記錄的數據較主觀等問題(Li.，2010；武鵬峰等，2012)。近年來，紅外相機技術發展逐漸成熟(Rowcliffe & Carbone，2008；馬堆芳等，2021)，受地形、氣候影響小，對野生動物干擾小(Olson.，2012；蔡瓊等，2016；王董等，2016)，即使相對隱秘的動物也可被捕捉到影像，監測數據相對準確(Karanth & Nichols，1998；O’Brien.，2003；Solberg.，2006；肖治術等，2017)。因此，紅外相機野外監測技術逐漸被認可，也被廣泛投入到野外獸類及鳥類調查、監測和保護管理工作中(O’Connell.，2011；Burton.，2015)，成為野生動物調查的重要手段(房以好等，2018)。

重慶金佛山國家級自然保護區生物多樣性豐富(張軍等，2016)，區內獸類8目24科69種(劉正宇，2010)，鳥類 10目33科115種(曹長雷等，2009；趙貴軍等，2020)。保護區的以往野生動物資源調查主要采取樣線法、訪談法及文獻查閱法，得到的鳥獸資源數據相對陳舊且缺乏直接依據(Solberg.，2006)。隨著近年來保護區的旅游開發，頻繁的人類活動對野生動物的棲息地造成了極大影響(王靜等，2020)。因此，有必要對保護區內野生動物的現狀進行科學系統的調查。2016年12月—2017年12月，利用公里網格法在保護區內及周邊布設60臺紅外相機對獸類及地棲鳥類多樣性進行監測，以期進一步了解掌握保護區獸類和鳥類的種類、相對多度、分布等情況，為保護區的保護管理工作提供更豐富的基礎資料和方向。

1 研究方法

1.1 研究地概況

重慶金佛山國家級自然保護區東鄰武隆，西接萬盛，北靠南川，總面積4 185 km，位于長江南邊，烏江西部，坐落于大婁山脈東北方碧峭奇峰，其中包括柏枝山、箐壩山、金佛山(戴亞南，2002)，同時擁有四川盆地與云貴高原的特點，為典型的石灰巖喀斯特地貌(彭建軍等，1996；韓宗先，2010)。由于特殊的地形特征，保護區內構成低山峽谷及中山臺地兩大地貌類型：金佛山山勢起伏大，多常流瀑布，為野生動植物創造了有利的生長環境，鳥獸資源豐富(彭建軍等，1996；趙貴軍等，2020)。保護區屬亞熱帶濕潤季風氣候，全年溫和多雨，冬季微寒、夏季溫暖，年均氣溫8.3 ℃，相對濕度90%(韓宗先等，2010)。

保護區成立于1979年，1997年更名為重慶市金佛山自然保護區，2000年4月升級為國家級自然保護區(宋志強，2000)。保護區內生物多樣性是重慶市內較豐富的地區。根據文獻記錄，保護區分布有國家一級、二級重點保護野生動物84種(韓宗先等，2010；張軍等，2016)。

1.2 相機布設方案

2016年12月，在保護區的核心區、實驗區、緩沖區以及保護區周邊根據不同海拔、植被類型確定人為干擾小，適合野生動物覓食、活動和棲息的 3個樣地，面積約為20 km。按照公里網格法(Li.，2010；李佳琦等，2018)在樣地內布設紅外相機位點，每個樣地設置 20個 1 km×1 km的網格，在每個網格內選取合適位置布設1臺紅外相機，共布設60臺紅外相機(圖1)。布設的紅外相機盡量保持連續且相鄰 2臺相機之間至少間隔500 m(彭建軍等，1996；方浩存，2019)。紅外相機布設應充分考慮動物的活動痕跡和距地面高度，統一設為照片模式、3張連拍、時間為24 h制，記錄每個相機位點的經緯度、海拔和其他生境信息(肖治術等，2017)。

圖1 重慶金佛山國家級自然保護區紅外相機位點

1.3 數據分析

2016年12月—2017年12月，每2個月對相機進行檢查、更換電池及儲存卡，并收集數據。每次收集的原始數據按照相機位點進行備份儲存。

通過BioPhoto分析照片的相關數據并鑒定物種。獸類鑒定及分類主要參考《中國獸類野外手冊》(Smith，解焱，2009)和《中國哺乳動物多樣性(第2版)》(蔣志剛等，2017)，鳥類物種鑒定與分類主要參考《中國鳥類野外手冊》(約翰·馬敬能等，2000)和《中國鳥類分類與分布名錄(第三版)》(鄭光美，2017)。物種的瀕危等級主要參照世界自然保護聯盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄(http://www.incnredlist.org/)和《中國脊椎動物紅色名錄》(蔣志剛等，2016)。

對鑒定完成的表格進行審核后導入Excel進行分析處理(O’Brien.，2003)。

統計各物種30 min內在同一相機位點出現所拍攝到的獨立有效照片(O’Brien.，2003)。網格率主要用于初步估計各物種的活動范圍，即某一物種被拍攝到的紅外相機數占全部紅外相機的百分比(李佳琦等，2018)。物種相對多度指數(relative abundance index，RAI)指在保護區每 100個相機工作日所獲取某一物種在所有相機工作日的獨立有效照片數(O’Brien.，2003)：RAI=/×100，式中，表示動物的獨立有效照片數，代表總相機工作日(O’Connell.，2011)。計算物種月相對多度指數(monthly relative abundance index，MRAI)獲得保護區內RAI較高的物種；根據這些指數分析出現頻率較高的物種的年活動規律(楊嬋等，2020)：MRAI=/×100，式中，代表第月(=1，…，12)動物出現的獨立有效照片數，代表第月總相機工作日(賈曉東等，2014；于桂清等，2018)。

2 研究結果

2.1 監測情況

本次監測過程中，紅外相機累計工作11 892日，共獲得全部有效照片15 079張。共監測到獸類4目10科15種(表1)，鳥類4目8科19種(表1)。

表1 紅外相機監測重慶金佛山國家級自然保護區鳥獸名錄

監測過程中,僅有1臺紅外相機位點拍攝到黑葉猴，2臺拍攝到林麝，1臺拍攝到斑林貍。

拍攝率較高的獸類分別是小麂和獼猴，鳥類則是紅腹角雉和紅腹錦雞，分別呈現出不同的峰谷形態。獸類中小麂的RAI最高，其次是獼猴；鳥類中紅腹角雉RAI最高，其次是紅腹錦雞，故對這4種物種進行分析。

小麂的RAI峰值出現在5月和7月，7月達到了全年活動的峰值，之后呈下降趨勢，即小麂在春夏季的活動強度明顯高于秋冬季。主要有兩大原因：1)春夏季雨水充足，植物資源豐富，而秋冬季干燥缺水，食物匱乏；2)春夏季遷徙至高海拔地區，人為干擾較小；而秋冬季活動在低海拔地區，當地挖藥、放牧等干擾活動影響活動強度(楊嬋等，2020)。

獼猴在4—7月的RAI差異小，但在 11月出現峰值，推測與其生活習性相關，獼猴喜食樹葉及果實，尤其是果實(丁振芳等，2020)，故秋季活動強度最大，冬季食物逐漸減少后，活動強度逐漸降低。

紅腹角雉的RAI在4月出現峰值，紅腹錦雞出現在5月，因4—6月紅腹角雉及紅腹錦雞均進入求偶繁殖期(張波等，2020)。

雖然這幾個物種RAI的峰谷形態不盡相同，但總體上均為春夏季較高。可見，保護區內野生動物活動的RAI隨季節發生相應變化，且與其生活習性密切相關。

2.2 物種組成

本次紅外相機監測共拍攝到15種獸類，其中食肉目Carnivora 6種、靈長目Primates 2種、偶蹄目Artiodactyla 4種、嚙齒目Rodentia 3種；鳥類共監測到19種，其中雞形目Galliformes 3種、鴿形目Columbiformes 2種、啄木鳥目Piciformes 1種、雀形目Passeriformes 13種。

國家一級重點保護野生動物2種：黑葉猴、林麝，國家二級重點保護野生動物13種：獸類為斑林貍、豹貓、黃喉貂、毛冠鹿、獼猴；鳥類為紅腹錦雞、紅腹角雉、紅翅綠鳩、畫眉、紅尾噪鹛、眼紋噪鹛、棕噪鹛、紅嘴相思鳥，占物種總數的44.1%；被紅色名錄評估為極危(CR)的1種，瀕危(EN)的1種，易危(VU)的4種，近危(NT)的8種，占41.2%(表1)。

3 討論

本次研究通過紅外相機對重慶金佛山國家級自然保護區鳥獸多樣性進行調查和分析，獲得了保護區內鳥獸分布情況。本次監測到物種(除去不能識別的)34種，與以往研究(韓宗先等，2010；張軍等，2016)相比，種類偏少；34種鳥獸中中國特有種4種，國家一級重點保護野生動物2種，國家二級重點保護野生動物13種。極危(CR)、瀕危(EN)、易危(VU)、近危(NT)共14種。保護區內物種較豐富，紅外相機監測結果具有代表性，可作為保護區基礎資料。

圖2 重慶金佛山國家級自然保護區幾種主要鳥獸的年活動規律

保護區內獸類的區系主要為東洋界、古北界及廣布種(韓宗先等，2010；張軍等，2016)。本次監測到了東洋界及古北界物種，東洋界物種占絕對優勢，這與以往的研究結果基本一致。

黑葉猴主要分布于保護區東北側的峽谷地帶(黃飄逸等，2018)，監測過程中，僅有1臺位于保護區東北側的紅外相機拍攝到了黑葉猴。有2臺拍攝到林麝，1臺拍攝到斑林貍，這可能與紅外相機布設數量較少有關。

偶蹄類如林麝(彭杰等，2018；王霞等，2020)、靈長類如黑葉猴等的分布區域不同，保護區管理部門可以針對珍稀野生動物不同的分布區域，進行重點保護管理，使保護成效達到最好(馬堆芳等，2021)。另外，由于近幾年人為干擾嚴重，旅游業的發展等造成棲息地破碎化，保護區可以修建生物廊道，將破碎的棲息地連接起來，將保護范圍擴大到保護區周邊地區，為野生動物的擴散和繁衍提供足夠的空間(王靜等，2020)。

研究期間獲取的紅外相機數據較多，但拍攝到的國家重點保護野生動物相對偏少，主要可能受保護區地形復雜、海拔落差較大、布設相機數量較少、布設范圍較小等的影響(Zhang.，2018)。即使紅外相機技術有諸多優點(李晟等，2014)，但不足之處也顯而易見(Karanth & Nichols，1998),最大的便是很難獲得小型獸類的清晰照片(馬堆芳等，2021)，如部分嚙齒類體型較小，并且只在夜間行動，動作迅速，導致紅外相機無法有效聚焦，往往得到比較模糊的照片，難以識別鑒定；紅外相機多布設在離地面0.5 m左右的樹干上，而翼手目Chiroptera往往采用飛行運動，難以捕捉；大多數樹棲鳥類也難以捕捉，紅外相機拍攝局限于地棲鳥類以及活動于地面的樹棲鳥類(李晟等，2016；薛茂盛等，2016)。以往資料記錄的大中型獸類，如豹、黑熊等在本次監測中均未捕捉到影像。這可能與保護區周邊經濟發展，人為干擾因素越來越突出，基礎設施建設等導致野生動物棲息地破碎化有關(劉正宇，2010；王靜等，2020)；此外，紅外相機僅布設在保護區中部及東北部，具有明顯局限性。后期的監測應適當擴大調查面積，向西南方向延伸，并且需要調整位置不佳、拍攝動物數量少、類型單一的相機位點；同時，加強當地居民及游客的野生動物保護意識，限制日游客量以及旅游范圍，將范圍嚴格控制在保護區實驗區的固定地區，其他區域嚴禁進入。

總體而言，本次監測主要針對保護區的鳥獸分布位點、物種組成、RAI及出現頻率較高的4種物種活動節律等進行分析，對保護區內鳥獸多樣性有了初步了解，比較真實地反映了保護區野生動物的基本情況。此次紅外相機調查監測不僅為保護區的生物多樣性提供了比較全面的野生動物基礎資料，也為保護區內的野生動物保護，特別是國家重點保護動物的種群分布、棲息地狀況、行為模式及科學管理提供重要依據，為后續開展更深層次的科學研究奠定基礎，為制定全市以及全國的生物多樣性保護的相關管理措施和政策提供技術支撐。

感謝重慶金佛山國家級自然保護區管理局對野外監測工作的大力支持。