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六盘山华北豹的栖息地利用及保护建议
生物多样性
2022, 30 (9):
22342-.
DOI: 10.17520/biods.2022342
大型食肉动物对维持生态系统的结构和功能具有重要作用, 但大部分大型食肉动物处在持续的种群数量和分布面积下降之中, 面临着急迫的研究与保护需求。华北豹(Panthera pardus japonensis)是我国特有的豹亚种, 也是部分区域森林生态系统中仅存的大型食肉动物, 面临着生境破碎化等威胁。本研究使用红外相机调查了宁夏六盘山国家级自然保护区华北豹的分布, 通过构建占域模型分析了华北豹的栖息地利用, 预测了华北豹的适宜栖息地, 并评估了其生境破碎化格局。研究发现, 华北豹在六盘山的平均占域率约为0.135。华北豹偏好植被发育成熟、地势崎岖、温度较低、远离农田和公路的栖息地, 对于农田边缘和居民点等人类活动区域未显示出显著回避。研究识别的六盘山华北豹适宜栖息地主要沿六盘山东西两侧山脉分布, 55%的适宜栖息地斑块位于六盘山国家级自然保护区内。栖息地斑块面积平均为16 km2, 最大达214 km2, 约77%的栖息地斑块面积在10 km2以下。研究表明六盘山国家级自然保护区有效地保护了华北豹现有的适宜栖息地, 但仍存在栖息地破碎化和人类活动干扰等关键限制因素。建议通过栖息地改造、人类活动管理等方式增强六盘山华北豹适宜栖息地斑块连通性; 并通过推动华北豹跨省保护工作等举措促进华北豹种群扩散恢复。  View image in article
图1
六盘山红外相机布设位点及华北豹探测位点示意图
正文中引用本图/表的段落
在外业调查前, 需依据目标物种的家域大小进行合理的取样设置。考虑到亚洲地区豹各亚种的平均家域面积约20-100 km2 (Karanth & Sunquist, 2000; Odden & Wegge, 2005; Simcharoen et al, 2008; Odden et al, 2014; Rodríguez-Recio et al, 2022), 我们首先利用5 km × 5 km的取样条带覆盖六盘山国家级自然保护区的不同区域, 包括目标物种在保护区内外所有已知的分布区域, 并保证任何区域5 km内均设置取样条带。共设置了16个取样网格, 随后在每个划定的5 km × 5 km取样网格内部生成25个1 km × 1 km的取样栅格。每年开展4次野外调查, 每次野外调查前通过生成随机数的方式, 从每个25 km2的取样网格中随机抽取6-10个取样栅格, 在每个随机取样栅格中心点300 m距离内布设红外相机(图1)。每次野外调查布设的红外相机的调查周期为60-90 d, 在一个调查周期结束后即开始下一次野外工作。回收上一个调查周期中安装的红外相机, 更换电池和存储卡, 并将红外相机转移到下一轮调查的随机取样位点(肖文宏等, 2019)。
生态系统中顶级捕食者的分布常受到猎物分布情况的影响, 有研究将猎物的相对多度指数(relative abundance index, RAI)等作为猎物协变量代入模型, 来评估华北豹等捕食者的分布受猎物影响的情况(Yang et al, 2021)。考虑到华北豹的主要猎物如野猪(Sus scrofa) 、狍(Capreolus capreolus)同时受到植被类型、地形地貌、人类活动等因素的影响, 为保证模型能够在较大空间尺度上外推, 本研究选择与地面初级生产力有较强相关性的归一化植被指数、不同植被类型覆盖率等基于遥感数据的协变量来衡量栖息地森林质量, 从而间接衡量华北豹的几种食草动物猎物的分布情况(Pettorelli et al, 2005; Hayward et al, 2006)。六盘山地区为典型的温带气候, 冬夏两季物候变化明显(戴君虎等, 2013), 并且有面积占比近50%的华北落叶松(Larix principis- rupprechtii)针叶林, 林下多覆盖华西箭竹(Fargesia nitida)林等常绿灌木(戴君虎等, 2013)。终年存在的常绿灌木可能会对六盘山的野生动物存在影响, 但灌木被华北落叶松林覆盖, 通过传统的遥感方法难以快速获取其分布情况。考虑到冬季落叶松凋落后的NDVI在一定程度上反映了林下植被, 尤其是箭竹林等常绿灌木的生长分布情况, 我们同时使用了夏季和冬季的NDVI作为华北豹占域的环境协变量, 来代表不同植被类型的栖息地(王荣等, 2021)。通过冬夏两季的NDVI衡量地面植被的分布、生长状况, 能在一定程度上反映这一区域支持华北豹主要猎物生存的能力(Pettorelli et al, 2005)。NDVI数据均来自MODIS Vegetation Index Products, 时空分辨率为16 d/250 m, 从Earthdata检索并下载。地表覆盖类型数据由ESA CCI的300 m分辨率全球地表覆盖地图获取, 提取了以每个取样点为中心、半径1 km缓冲区内的农田-自然植被镶嵌带、草地、草地-灌丛-森林镶嵌带、针叶林等几种植被类型所占地表面积的比例(表1)。
为检验华北豹对人类活动的响应, 本研究在衡量人类活动的环境协变量选择过程中, 基于Open Street Map的2020年地表覆盖图层计算距道路、居民点的距离; 使用ESRI基于Sentinel-2数据开发的2020年度全球10 m土地覆盖数据提取农田的图层, 计算距农田距离(表1)。并基于ESA CCI的300 m分辨率全球地表覆盖地图计算了以取样点为中心、半径1 km的圆形缓冲区内农田、农田-自然植被镶嵌带所占面积的比例(表1)。
在2020年1-8月的调查中, 共有24个位点记录到华北豹, 其中独立探测事件36次(图1)。
本文的其它图/表
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