生境破碎化对生物多样性的影响是当前生态学和保护生物学的重要研究内容之一.然而,生境破碎化对物种多样性和活动节律影响的研究仍然不足.本研究于2018年7月至2021年7月在四川都江堰地区利用红外相机监测技术对21个破碎化森林斑块中的兽类、鸟类多样性进行调查,以期了解破碎化森林中野生动物资源状况,以及探明斑块大小、演替阶段对鸟兽多样性和优势种活动节律的影响.本研究鉴定出野生兽类和鸟类共63种,隶属10目25科,其中兽类11种,鸟类52种.国家二级重点保护野生动物有藏酋猴(Macaca thibetana)、豹猫(Prionailurus bengalensis)、红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)、红腹角雉(Tragopan temminckii)等12种,中国特有动物有藏酋猴、小麂(Munitiacus reevesi)、灰胸竹鸡(Bambusicola thoracicus)等7种.被IUCN濒危物种红色名录评估为易危(VU)的物种仅猪獾(Arctonyx collaris)1种,近危(NT)的有藏酋猴和毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)2种.兽类的物种数和相对多度随斑块大小增加而增加,鸟类的物种数和相对多度与斑块大小之间没有显著相关性;兽类、鸟类的物种数和相对多度与森林演替阶段之间没有显著相关性.鸟类的物种数和相对多度在旱季显著高于雨季,兽类的相对多度在雨季明显高于旱季,而兽类的物种数在旱季和雨季间没有显著差异.优势物种红腹锦鸡和灰胸竹鸡的日活动节律曲线高度重叠且无显著分化;两种鸡形目物种的日活动节律重叠度随斑块大小的增大而增加,随森林演替进行而降低,与人为活动干扰在时间维度上存在明显的规避现象.结果表明,生境破碎化主要影响兽类的物种多样性和优势鸟类的日活动节律.因此,应加强运用红外相机等新技术对非保护区、非国家公园等破碎化生境内野生动物多样性的监测、研究和保护.该结果对进一步研究生境破碎化对生物多样性的影响及物种共存也具有一定的参考价值.

2012年8月至2015年8月,在壶瓶山国家级自然保护区布设20个红外相机监测公里网格,对保护区的兽类和鸟类多样性进行了初步调查.经过19 592个有效相机工作日的调查,共记录到兽类4目11科21种和鸟类4目8科33种,其中有国家Ⅰ级重点保护野生动物1种(林麝Moschus berezovskii)、国家Ⅱ级重点保护野生动物8种和保护区新纪录兽类1种(红腿长吻松鼠Dremomys pyrrhomerus).兽类以食肉目种类最多(9种),其次为偶蹄目(6种)和啮齿目(5种).毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)、野猪(Sus scrofa)、红腿长吻松鼠、小麂(Muntiacus reevesi)和猪獾(Arctonyx collaris)的相对丰富度居于兽类的前五位.鸟类以雀形目的种类最多(25种),其次是鸡形目(5种)和髯形目(2种).红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)、红腹角雉(Tragopan temminckii)和眼纹噪鹛(Garrulax ocellatus)的相对丰富度指数居于鸟类的前三位.此外,本文对红腹锦鸡、红腹角雉、红腿长吻松鼠、毛冠鹿、野猪和小麂等常见物种的日活动节律和年活动节律进行了初步分析.本次调查初步了解了保护区内地栖大中型兽类和鸟类的本底信息,为保护区今后开展野生动物长期监测提供了重要依据.

红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)和红腹角雉(Tragopan temmminckii)均为国家Ⅱ级重点保护鸟类.作为两种同域分布的物种,其生态位重叠程度及竞争机制尚不明确.为了探究上述问题我们从2012年7月至2014年11月,在陕西省佛坪国家级自然保护区的9条样线上布设52台红外相机对这两种雉类的集群现象、日活动节律、季节性活动规律和最适活动温区进行研究.研究结果表明:(1)红腹锦鸡和红腹角雉每年8月下旬开始集群,到第二年的3、4月份集群结束,冬季集群最为频繁,而夏季则分散在其各自活动区单独活动.(2)二者皆为昼行性鸟类,活动高峰均出现在清晨和傍晚,但时间生态位存在明显分化:红腹锦鸡有两个活动高峰,分别为7:00时和17:00时;红腹角雉活动高峰为6:00时、9:00时和18:00时.(3)对两种雉类活动频次的季节性差异分析发现,春季活动最频繁,其后依次是秋季、夏季和冬季.(4)红腹锦鸡和红腹角雉选择在接近当月平均气温的时间段出来活动,红腹锦鸡活动的温度范围在-4℃到19℃,红腹角雉的活动温度范围是-1℃到22℃;但不同季节间略有差异,两种雉类在秋冬季大多选择在高于当月平均气温的时间段出来活动,而在夏季的活动温度则要略低于当月平均气温.观测数据证实了两种雉雉类有通过错峰活动减少生态位重叠导致的竞争的现象,但并未见到二者间有明显的适应性温区分化.

红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)和白腹锦鸡(C.amherstiae)为鸡形目雉科锦鸡属物种,分布区全部或大部位于中国境内,在四川中部至南部、云南省东北部等地有局部重叠.两者在圈养条件下可杂交,但野外环境下自然杂交报道极少.2016年10月14日,在四川省鞍子河自然保护区野生动物本底调查中,红外相机记录到一只成年雄性锦鸡.该个体兼具红腹锦鸡与白腹锦鸡成年雄性的羽色特征,为两种锦鸡的自然杂交后代.锦鸡属自然杂交的记录较少,本次发现证实成都盆地西缘的邛崃山位于本属两物种的分布重叠区内,且存在偶见的杂交现象,为进一步探明锦鸡属分布重叠区及杂交现象发生的空间范围、研究锦鸡属物种的分化历史与机制提供了数据支持.

2016年10月至2017年9月,作者在云南巍山青华绿孔雀自然保护区的核心区和缓冲区的28个监测位点布设红外相机,累计监测6,377台日,共获得独立有效照片1,692张,其中兽类563张,鸟类1,129张.鉴定出71种鸟类和兽类,其中兽类13种,分属5目11科;鸟类58种,分属9目23科.国家一级重点保护动物有2种,即黑颈长尾雉(Syrmaticus humiae)和林麝(Moschus berezovskii);国家二级重点保护动物有7种,分别是黄喉貂(Martes flavigula)、松雀鹰(Accipiter virgatus)、普通鵟(Buteo japonicus)、白腹锦鸡(Chrysolophus amherstiae)、白鹇(Lophuar nycthemera)、领角鹗(Otus lettia)和灰林鹗(Strix aluco).在《中国脊椎动物红色名录》中,1种被评估为极危,3种被评估为易危.CITES附录Ⅰ收录的有1种,附录Ⅱ收录的有7种.物种相对丰富度最高的是黑领噪鹛(Garrulax pectoralis,5.68),其次是赤腹松鼠(Callosciurus erythraeus,2.81)、赤麂(Muntiacus muntjak,1.68).本次物种调查结果可反映本保护区大、中型兽类和地栖性鸟类本底,为保护区管理和野生动物长期监测提供了数据.

生物多样性编目是保护区管理和科研的基础性工作.2016年7月-2017年6月,利用红外相机调查四川千佛山国家级自然保护区内的兽类和鸟类多样性.调查期内共布设20个监测位点,累计3 333个相机监测日,获得照片2 355张,视频1 867段,独立有效记录共计436次,共鉴定出兽类4目10科17种和鸟类2目8科18种,其中,国家Ⅰ级重点保护野生动物3种,国家Ⅱ级重点保护野生动物8种,被世界自然保护联盟(IUCN)红色名录列为濒危(EN)1种、易危(VU)5种和近危(NT)1种.调查中发现岷山山系的新记录1种:灰翅鸫Turdus boulboul.兽类相对丰富度指数(RAI)从高到低依次是川金丝猴Rhinopithecus roxellanae(2.37)、毛冠鹿Elaphodus cephalophus (1.83)、野猪Sus scrofa(1.17)、岩松鼠Sciurotamias davidianus(1.02)、赤麂Muntiacus vaginalis(0.21);RAI最高的鸟类是鸡形目Galliformes,如红腹锦鸡Chrysolophus pictus(3.21)和红腹角雉Tragopan temminckii(1.05),其次是雀形目Passeriformes噪鹛科Leiothrichidae.本研究获得的兽类和鸟类数据是保护区生物多样性本底数据的有效补充,红外相机的持续监测将有利于保护区的长期监测和保护管理.

生境分化是群落物种缓解种间竞争压力,实现同域稳定共存的重要途径,是群落生态学领域的重要研究内容.同域动物的生境分化是空间尺度依赖的生态过程,从不同空间尺度分层研究物种的生境分化,对于全面了解同域动物的共存模式和机制,以及实现多物种整合保护都具有重要意义.2018年1月至8月,在四川白水河国家级自然保护区对同域分布的红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)和红腹角雉(Tragopan temmminckii)进行了野外调查,基于MaxEnt模型和样方法,从宏生境和微生境两个空间尺度对其生境分化进行了研究.结果 显示:1)在宏生境尺度,两种雉类的适宜宏生境重叠面积达44.59 km2,分别占红腹锦鸡和红腹角雉适宜宏生境面积的58.73％和44.3％,表明二者在宏生境尺度上没有发生明显的种间分化;2)微生境尺度是两种雉类生境分化的关键尺度,海拔、坡位、最近水源距离和乔木层盖度4个特征上的显著差异,使二者的微生境发生显著的种间分化;3)虽然在不同空间尺度下具有不同的分化程度和方式,但两种雉类在海拔适应性、人为干扰耐受性以及对水源的依赖性上的差异在两个尺度下表现出了一定的一致性.此外,基于二者生境需求的异同,提出了控制人为干扰、加强宣传教育、维持自然植被多样性和镶嵌格局等针对该区域雉类物种共同保护的建议.

武陵源世界自然遗产地地处我国生物多样性关键区域之一的武陵山脉,保护优先级别高,但遗产地自建立以来一直未开展系统的野生动植物资源本底调查,这不利于遗产地的有效管理.为了掌握遗产地兽类和鸟类资源现状,促进生物多样性的科学保护,2016年1月至2017年7月,我们利用36台红外相机,在武陵源世界自然遗产地共布设了107个位点,每个位点工作4个月左右.结果表明:共获得野生兽类独立有效照片607张,隶属于4目8科的14种;物种相对丰富度指数排前7位的兽类依次是猕猴(Macaca mulatta)、红腿长吻松鼠(Dremomys pyrrhomerus)、猪獾(Arctonyx collaris)、小麂(Muntiacus reevesi)、鼬獾(Melogale moschata)、花面狸(Paguma larvata taivana)、毛冠鹿(Elaphodus cephalophus).共获得鸟类独立有效照片907张,隶属于5目10科的37种;物种相对丰富度指数排前7位的鸟类依次是紫啸鸫(Myophonus caeruleus)、红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)、虎斑地鸫(Zoothera dauma)、红嘴蓝鹊(Urocissa erythrorhyncha)、灰翅鸫(Turdus boulboul)、黑领噪鹛(Garrulax pectoralis)、松鸦(Garrulus glandarius).白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti为国家一级重点保护野生动物;红腹锦鸡、红腹角雉(Tragopan temminckii)、勺鸡(Pucrasia macrolopha)、凤头鹰(Accipiter trivirgatus)、猕猴为国家二级重点保护野生动物.猕猴、红腹锦鸡、紫啸鸫和红腿长吻松鼠为日行性动物,猪獾为夜行性动物.红腹锦鸡、紫啸鸫和红腿长吻松鼠在12:00～14:00活动频率下降,原因可能是这几种动物通过降低活动频率来躲避中午的高温和减少能量消耗.

2015年7月至2017年11月,我们利用红外相机对贵州习水国家级自然保护区的鸟类及兽类进行监测.结果 表明:(1)共记录到鸟类5目20科56种、兽类5目12科28种,其中国家Ⅰ级重点保护动物有林麝(Moschus berezovskii),国家Ⅱ级重点保护动物有红腹角雉(Tragopan temminckii)、白鹇(Lophura nycthemera)、鹰雕(Nisaetus nipalensis)、中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)等13种.鹰雕为贵州省新记录,白腹锦鸡(Chrysolophus amherstiae)、白眉鸫(Turdus obscurus)等10种为保护区新记录.(2)从中国动物地理区划来看,保护区物种以东洋型(41.67％)为主,南中国型(29.76％)次之;东北型(2.38％)最少.(3)区内4种主要兽类中,毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)主要在傍晚活动;赤腹松鼠(Callosciurus erythraeus)日活动节律呈季节性变化,春秋季集中在午间活动,夏季集中在早上活动,冬季则呈现活动双峰,分别是在8:00-10:00及16:00-18:00之间;豪猪(Hystrix brachyura)主要在20:00-24:00之间活动;藏酋猴(Macaca thibetana)秋冬季集中在14:00-16:00活动,而春季则在早上10:00-12:00之间较活跃,夏季也有2个活动高峰,分别是在12:00-14:00及16:00-18:00.2种主要雉类的活动节律明显不同,红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)春夏季都较为集中在午间活动,而秋季主要在6:00-8:00之间;红腹角雉春夏两季活动高峰在早上,秋冬季则是在14:00-16:00之间活动频繁.本监测结果有利于进一步了解和促进此区域的生物多样性及其保护.

为系统掌握宽阔水国家级自然保护区野生动物资源状况,采用公里网格布设红外相机,对宽阔水重点区域大中型兽类和地面活动鸟类进行调查.结果显示: (1) 褐胸噪鹛 (Garrulax maesi) 、蓝歌鸲 (Luscinia cyane) 、灰翅鸫 (Turdus boulboul) 、红腿长吻松鼠 (Dremomys pyrrhomerus) 等4种为该保护区新纪录野生动物; (2) 宽阔水拍摄率高的常见种类有红腹锦鸡 (Chrysolophus pictus) (1.09) 、灰胸竹鸡 (Bambusicola thoracica) (0.44) 、红腿长吻松鼠 (Dremomys pyrrhomerus) (3.16) 、野猪 (Sus scrofa) (0.69) 、小麂 (Muntiacus reevesi) (0.49) 等.这些常见物种在宽阔水呈现不同的日活动节律.野猪活动频率为早午主副峰型 (08:00-09:00为小高峰,11:00-13:30为大高峰),小麂为晨昏型 (09:30-11:30与17:00-19:00两个高峰),红腿长吻松鼠虽在早08:00-10:00稍显活跃,但整个日间节律高低峰并不明显;灰胸竹鸡日节律呈多高峰,而红腹锦鸡为早晚双峰型 (10:00-11:00与16:00-17:00); (3) 宽阔水监测区域内不同生境类型和海拔对物种拍摄率无显著差异.红外相机监测结果能够较为全面地反映出宽阔水保护区鸟兽多样性状况,有利于区域生物多样性编目、保护管理和重要物种生态学研究.