广东省古田省级自然保护区野猪种群密度研究.pdf

第 卷 第期 年月陕西 林 业 科 技S h a a n x iF o r e s t S c i e n c ea n dT e c h n o l o g yV o l N o J u n d o i:/j i s s n 收稿日期:作者简介:廖远芳(),女,广东兴宁人,林业高级工程师,从事森林资源保护管理和自然保护区管理工作.通信作者广东省古田省级自然保护区野猪种群密度研究廖远芳,杨越文,翁锦泅,吕文龙,丁向运,李绮恒,黄晓晶(广东惠东古田省级自然保护区管理处,广东惠东 ;广州林芳生态科技有限公司,广州 )摘要:基于惠东古田省级自然保护区公里网格化红外相机监测数据,运用随机相遇模型对保护区内的野猪种群密度进行了估算,结果显示保护区内野猪主要分布于东北部,种群密度为 头k m,种群数量约为 头.其中核心区野猪种群密度为 头k m,种群数量约为 头;缓冲区野猪种群密度最大,为 头k m,种群数量约为 头;实验区野猪种群密度为 头k m,种群数量约为头.本研究结果显示保护区内野猪密度相比 年有所增加,提示应采取一定的控制措施.关键词:古田省级自然保护区;野猪;红外相机;密度;种群数量中图分类号:S ,Q 文献标志码:A文章编号:()E s t i m a t i o no f t h eP o p u l a t i o nD e n s i t yo fW i l dB o a r(S u s S c r o f a)i nG u t i a nP r o v i n c i a lN a t u r eR e s e r v e i nG u a n g d o n gp r o v i n c eB a s e do nI n f r a r e dC a m e r aD a t aL I AOY u a n f a n g,YANGY u e w e n,WE NGJ i n q i u,L V W e n l o n g,D I NGX i a n g y u n,L IQ i h e n g,HUANGX i a o j i n g(M a n a g e m e n tB u r e a uo fH u i d o n gG u t i a nP r o v i n c i a lN a t u r eR e s e r v e,H u i d o n g,G u a n g d o n g ;G u a n g z h o uL i n f a n gE c o l o g yC o,L t d,G u a n g z h o u )A b s t r a c t:W i l d l i f es u r v e yi nG u t i a nP r o v i n c i a lN a t u r eR e s e r v e i nH u i d o n gC o u n t yw a sc o n d u c t e db yi n f r a r e dc a m e r am o n i t o r i n g,a n dt h ed e n s i t yo fw i l db o a r(S u s s c r o f a)w a se s t i m a t e du s i n gR a n d o mE n c o u n t e rM o d e l b a s e do nc a m e r a t r a p p i n gd a t a R e s u l t ss h o w e dt h a tw i l db o a r sa r em a i n l yd i s t r i b u t e d i n t h en o r t h e a s t o f t h e r e s e r v e I t sp o p u l a t i o nd e n s i t y i s a b o u t k ma n d t h e e s t i m a t e dp o p u l a t i o n i s T h ed e n s i t y i nc o r e z o n e i s k mw i t ha ne s t i m a t e dp o p u l a t i o no f T h ed e n s i t y i nb u f f e r z o n e i s k mw i t ha ne s t i m a t e dp o p u l a t i o no f,w h i c ha c c o u n t sf o rt h eh i g h e s td e n s i t y T h ed e n s i t y i ne x p e r i m e n t a l z o n e i s k mw i t ha ne s t i m a t e dp o p u l a t i o no f I t i s c o n c l u d e dt h a t t h ep o p u l a t i o no fw i l db o a rh a s i n c r e a s e ds i n c e ,i n d i c a t i n gt h a t c e r t a i nc o n t r o lm e a s u r e ss h o u l db e t a k e n K e yw o r d s:G u t i a nP r o v i n c i a lN a t u r eR e s e r v e;w i l db o a r;i n f r a r e dc a m e r a;d e n s i t y;p o p u l a t i o n野猪(S u s s c r o f a)在全世界广泛分布,因其很强的繁殖和环境适应能力,种群容易迅速激增,通常能在各地引发环境危害和经济危害.在我国,由于近 年来自然保护区建设空前加强,生物多样性保护成果卓著,多种野生动物种群数量有了明显的回升,个别种类甚至有激增成灾的势头,其中表现最为突出的当属野猪.由于野猪食性杂、食量大,在野外食物一时难以满足其胃口时,势必入侵周围农田为害农作物,造成农民的经济损失,甚至出现野猪威胁人员安全的情况.近年来,野猪和人的冲突时有发生且呈现上升之势.为了解决野猪种群过于庞大的问题,有必要对野猪种群的过度增长采取限制性措施.通过调查获得相关信息,充分掌握区域野生动物种群密度,是对其实施有效管理的前提.应用红外相机对野生动物开展调查和监测,是野生动物保护和研究的一项重要技术革新,具有人工监测不可比拟的优势.红外相机可以大批量地放置于野外,隐蔽且长期对对野生动物进行监测其种群数量的动态变化,大幅度提高了调查和监测效率和结果的可靠程度,为保护区管理提供支持.随着红外相机监测技术在国内的应用普及,红外相机监测数据越来越多被用于评估野生动物种群数量的研究中,其中,利用监测数据较易得到某种野生动物的相对多度,方便对同一区域的野生动物种群密度进行比较和排名,然而,相对多度不能对某一种类的野生动物的个体数量合理管控提供充分的依据,管理者更需要了解野生动物种类的种群绝对密度,即单位面积上的个体数量.最初,红外相机监测数据被用来计算可利用体表特征进行个体识别的野生动物的种群密度.猫科动物体表具有天然的斑纹且不同个体间斑纹存在差别,可用于个体识别,可以运用标记重捕模型进行种群密度估算,最早该项技术用于对老虎研究.对于不具备天然可进行个体识别的野生动物个体,可以用人工进行个体标记后放归,然后运用红外相机监测获取数据进行多度计算,例如对野猪进行耳标标记,然而这种方法因存在操作难度而使其适用性大受限制.在对于可进行个体识别动物的多度计算研究中,O B r i e n等 发现了相机捕获率与动物种群密度之间存在一个密切的相关性.基于该发现,R o w c l i f f e等 提出了一个基于红外相机监测而不需要进行个体识别估算动物种群密度的模型.已有研究运用该模型于不易进行个体识别的野生动物种群密度的估算 ,结果具有较高的可靠性.本研究利用红外相机监测获取数据,然后运用该模型估算保护区野猪种群密度和数量,旨在为保护区野猪管理提供数据支持.研究方法 保护区概况广东省古田省级自然保护区成立于 年,地处惠东县西北部(N N,E E),面积 h m.保护区地处北回归线南侧,属于南亚热带季风气候,年平均气温 ,月均温 ,月均温 ,有短期霜冻;年平均降雨量 mm,平均相对湿度 ,降水量多集中于 月,占全年降水量的 .保护区位于古田一沉水大沟谷次生天然阔叶林区,大致呈矩形,长轴方向上沿西南东北方向延伸并逐渐抬升,横截面呈中部山坳两侧山坡的V形,坡度 之间.保护区主要保护对象为南亚热带常绿阔叶林及珍稀动植物.红外相机布设运用A r c G I S将保护区划分为 个边长为k m的公里网格,每个网格内布设台红外相机(优威UV L C N型),相机之间的距离不小于 m,共计布设 台相机.优先选择动物活动痕迹较多的地点布置相机,相机固定于树干距离地面约 c m处,镜头指向与地面平行.红外相机工作模式设置为“拍照摄像”,拍照次然后摄制一段 s长度的视频,连续拍照之间的最短时间间隔为m i n,触发灵敏度设为“中”,实施 h全天候监测.记录相机所在的公里网格编号和相机位点的经纬度、海拔和生境等信息.年月下旬布设相机,年 月初监测结束,期间于月初和月中旬回收红外相机数据,同时对相机进行检查和维护.数据处理与分析根据相机工作状态获取有效的相机工作日,对每个公里网格内的红外相机的影像资料分别进行汇总,并利用视频对野猪个体进行计数.为避免对此种情况的野猪个体重复计数,m i n内野猪在同一位点出现所拍摄到的一组有效照片为一张独立有效照片,若一张照片中同时出现n只野猪,则记录为n张独立有效照片.动物的拍摄率作为其相对多度指数,是指某一调查区域内,每 个单位相机日所获取某一物种在所有相机位点的独立有效照片数.根据相对多度指数,利用A r c G I S绘制野猪分布热力图.相对多度指数计算公式为:R A IA iN ()其中,R A I拍摄率代表物种相对多度指数;A i代表第i类(i)动物出现的相片数;N代表相机日.野猪种群密度估算公式 为:Dvtv r()()其中,D为野猪种群密度,y为红外相机获得的野猪个体总量,t为相机总工作日,v为野猪平陕西林业科技均运动速度,r为红外相机探测距离,为红外相机探测视角.红外相机探测距离和探测视角通过人从相机前走过并检查拍摄效果测得.结果 保护区野猪种群数估算保 护 区 台 红 外 相 机 的 总 工 作 日 为 d,拍摄野猪独立有效照片 张.每个网格的独立有效照片数为 张(平均值:,标准差:),其中 个网格的独立有效照片数小于 张(图 A),另外个网格大于 张,均位于缓冲区(图),网格E(张)位于杀人坳,网格C(张)和D(张)安装于野猪窝上,不满足用于随机采样原则.剔除C、D网 格 后,台 红 外 相 机 的 总 工 作 日 为 d,野猪独立有效照片 张,其中 个网格的独立有效照片数为 张(平均值:,标准差:)(图 B).A所有网格;B照片数小于 张的网格图每个网格的独立有效照片数分布图古田保护区各功能分区的野猪独立有效照片数经测量,红外 相机机探测 距离为 m,为 .有研究报道雌性野猪日均活动距离分别为 、和 k m ,雄性野猪的日均活动距离分别为 、和 k m ,取平均值后估算得野猪的日均活动距离为 k md.已知惠东古田省级自然保护区面积为 k m,其 中 核 心 区 k m,缓 冲 区 k m,实验区 k m.根据公式(),若以所有网格进行统计,算得野猪种群密度为 头k m,古田保护区内野猪种群数量约为 头.除去偏差值后,算得野猪种群密度为 头k m,种群数量约为 头(表).其中核心区野猪种群密度为 头k m,种群数量约为 头;缓冲区野猪种群密度为 头k m,种群数量约为 头;实验区野猪种群密度为 头k m,种群数量约为头(表).表野猪种群密度和数量的估算原始统计优化后统计核心区缓冲区实验区面积/k m 相机数/台 相机工作日/日 独立有效照片数/张 野猪种群密度/(头k m)野猪种群数量/头 野猪的分布野猪的主要分布区位于古田保护区的东北部,集中分布的地区有保护区北部E网格(相对多度:)附 近、东 部D网 格(相 对 多 度:)附近,东北部的E网格附近(相对多度:)(图,表).野猪主要分布于缓冲区,占 年 第 卷 第期廖远芳等广东省古田省级自然保护区野猪种群密度研究 ,然而分布不均匀;核心区内也有较多野猪活动,分布较均匀;实验区面积相对较小,野猪数量也十分少(图).图古田保护区功能分区及野猪多度分布图表每个网格的野猪相对多度网格号独立有效照片数相对多度网格号独立有效照片数相对多度网格号独立有效照片数相对多度A C E A C E A C E B D F B D F B D F B D F C D G C E G C E G 讨论广东古田省级自然保护区红外相机监测研究中,野猪的独立有效照片数量远高于其他动物,说明了古田保护区中的优势动物是野猪,其次为中国豪猪、鼬獾、花面狸和豹猫,此外保护区还有赤麂存在.国内相关研究显示野猪在多个自然保护区内兽类密度中居于前列,说明野猪激增成灾已成为普遍现象,.华南地区缺乏如虎、豹、云豹等大型猫科食肉动物,天敌的缺失也是野猪种群迅速壮大的重要原因之一即野猪.野猪在保护区的分布不均,个相机中各个相机的影像捕捉频率是不同的,以千米网格为单位进行野猪有效个体汇总的结果显示野猪较多选择待在沟谷和有农作物分布的山坡上.本研究利用基于随机相遇模型的动物种群密度计算公式,该模型要求红外相机随机布设,避免有意布设于某种动物常出现的地方,如兽道、有使用痕迹的水塘,或利用引诱等手段.然而在实际应用中难以做到随机布设,因此为了减少误差,本研究分析时剔除了组来自于野猪窝上的红外相机的数据.该公式的另一个适用条件为,每张照片只对应一只动物或一群动物,在利用独立有效照片数量估算有集群活动习性的动物种群密度时,要用到群体系数(平均一张独立有效照片所包含的动物个体数量,在估算公式中用g表示).由于目前鲜有关于野猪集群中个体数量的文献报导,且本次采集影像中不仅有单独活动的野猪,还有数量不等的野猪群,本研究通过对照片中的野猪个体进行计数以减小误差,故没有涉及群体系数.陕西林业科技本研究没有进行对单个野猪个体进行长时间或长距离的跟踪拍摄,故而无法根据视频判断野猪日均行进距离和速度.文中引用了国外文献中的野猪日均活动距离的数据,作为野猪日均行进速度的依据.缺乏针对所研究的野猪种群的实测速度,增加了本文估算结果的存在偏差的可能性.此后的研究中若要获得研究目标的日均速度,宜借鉴已有的研究成果,采取卫星定位和信息无线传输两种技术的结合获取野猪的行进路线和时间,进而求算出其日均行进速度,并同时获取野猪的觅食、休息地点等重要信息.张履冰等认为对于相机布设、信息提取和数据集成等关键问题,国内研究者应当在吸取国外研究经验的同时,进步深入的探索更高效合理的解决方法.再者,应加强对红外相机数据分析的软件开发,以提高研究工作效率和研究结果准确性.本研究估算古田保护区野猪种群密度为 头k m,对比以往研究结果,年古田保护区夏季野猪种群密度最大为 头k m,说明野猪密度仍在上升,存在对保护区附近农业生产造成危害的隐患,不利于当地社区的发展以及保护区与当地社区的共管机制的运营,建议对野猪数量增加采取适当的遏制措施.自 年,广东省在全省开展防控野猪危害综合试点工作,成立野猪捕猎队在粤北试点保护区捕捉猎杀了部分野猪,并取得了初步的成效.国外也有相关成功经验共借鉴,捕猎是目前最可行的防控手段,且应尽快制定关于野猪捕猎的法律法规.鉴于野猪本身是重要的野生动物,是生物多样性保护不可或缺的组分,并在改良家猪品质有重要的用途,因此,应在遏制其过度增长的同时,加强开发利用,并继续开展合理的保护工作.参 考 文 献:S e w a r d,N W,K C V e r C a u t e r e n,G W W i t m e ra n dR ME n g e m a n F e r a l S w i n e I m p a c t s o nA g r i c u l t u r e a n d t h eE n v i r o n m e n tJs h e e p&g o a t r e s e a r c hj o u r n a l,:T y l e rAC a m p b e l l,D a v i dBL o n g F e r a ls w i n ed a m a g ea n dd a m a g em a n a g e m e n t i nf o r e s t e de c o s y s t e m sJF o r e s tE c o l o g ya n dM a n a g e m e n t,():苗震,芦欣怡,周学红,张伟野猪与人冲突防控对策研究的系统评价J生态学报,():R i c h a r dM E n g e m a n,B e r n i c eU C o n s t a n t i n,S t e p h a n i eAS h w i f f,H e n r yTS m i t h,J o h n W o o l a r d,J o h nA l l e n,J o h nD u n l a p A d a p t i v ea n de c o n o m i cm a n a g e m e n tm e t h o d sf o rf e r a lh o gc o n t r o li nF l o r i d aJH u m a nW i l d l i f eC o n f l i c t s,():B r e n d a n DC o w l e d,J a c l y n A l d e n h o v e n,I n a k w u OAO d e h,T o mG a r r e t t,C h r i sM o r a n,S t e v e nJ L a p i d g e F e r a lp i gp o p u l a t i o ns t r u c t u r i n g i n t h e r a n g e l a n d s o f e a s t e r nA u s t r a l i a:a p p l i c a t i o n sf o rd e s i g n i n ga d a p t i v em a n a g e m e n tu n i t sJC o n s e r v a t i o nG e n e t i c s,():R o b e r tGD o u p,J i m M i t c h e l l,M a t t h e wJ K n o t t,A a r o nMD a v i s,A l a nJ L y m b e r y E f f i c a c yo fe x c l u s i o nf e n c i n gt op r o t e c te p h e m e r a l f l o o d p l a i nl a g o o nh a b i t a t sf r o mf e r a lp i g s(S u s s c r o f a)JW e t l a n d sE c o l o g ya n dM a n a g e m e n t,():A h u m a d aJ o r g eA,H u r t a d oJ o h a n n a,L i z c a n oD i e g o M o n i t o r i n gt h es t a t u sa n dt r e n d so ft r o p i c a lf o r e s tt e r r e s t r i a lv e r t e b r a t ec o mm u n i t i e sf r o mc a m e r at r a pd a t a:at o o lf o rc o n s e r v a t i o n JP l o So n e,():W a h y u d i,D a n dR S t u e b i n g C a m e r at r a p p i n ga sac o n s e r v a t i o nt o o l i nam i x e du s e l a n d s c a p e i nE a s tK a l i m a n t a nJJ o u r n a lo fI n d o n e s i a n N a t u r a lH i s t o r y,():肖治术,陈立军,宋相金,等基于红外相机技术对广东车八岭国家级自然保护区大中型兽类与雉类的编目清查与评估J生物多样性,():陈立军,肖文宏,肖治术物种相对多度指数在红外相机数据分析中的应用及局限J生 物多样性,():肖文宏,胡力,黄小群,等基于标记重捕模型开展野生动物红外相机种群监测的方法及案例J生物多样性,():KU l l a sK a r a n t h E s t i m a t i n gt i g e rP a n t h e r at i g r i sp o p u l a t i o n sf r o m c a m e r a t r a p d a t a u s i n g c a p t u r e r e c a p t u r em o d e l sJB i o l o g i c a l C o n s e r v a t i o n,():C H e b e i s e n,J F a t t e b e r t,E B a u b e t,C F i s c h e r E s t i m a t i n gw i l db o a r(S u ss c r o f a)a b u n d a n c ea n dd e n s i t yu s i n gc a p t u r e r e s i g h t s i nC a n t o no fG e n e v a,S w i t z e r l a n dJE u r o p e a n J o u r n a l o f W i l d l i f e R e s e a r c h,():T i m o t h yGO B r i e n,M a r g a r e tFK i n n a i r d,H a r i y oTW i b i s o n o C r o u c h i n gt i g e r s,h i d d e np r e y:S u m a t r a nt i g e ra n dp r e yp o p u l a t i o n s i na t r o p i c a l f o r e s t l a n d s c a p eJA n i m a l C o n s e r v a t i o n,():J M a r c u sR o w c l i f f e,J u l i e tF i e l d,S a m u e lTT u r v e y,C h r i sC a r b o n e E s t i m a t i n gA n i m a lD e n s i t yU s i n gC a m e r aT r a p sw i t h o u tt h eN e e df o rI n d i v i d u a lR e c o g n i t i o nJJ o u r n a l o fA p p l i e dE c o l o g y,():E m i l i a n oM a n z o,P a o l aB a r t o l o mm e i,J M a r c u sR o w c l i f f e,R o b e r t o C o z z o l i n o E s t i m a t i o no fp o p u l a t i o nd e n s i t yo fE u r o p e a np i n em a r t e ni nc e n t r a l I t a l yu s i n gc a m e r at r a p p i n gJM a mm a lR e s e a r c h,():张丁来,方宏明,施皓,等基于相机陷阱法调查牯牛降国家级自然保护区野猪种群密度J宿州学院学报,():(下转第 页)年 第 卷 第期廖远芳等广东省古田省级自然保护区野猪种群密度研究豹猫在春季和夏季活动较多,可能是因为春、夏季食物多,植被茂密,隐蔽性好,而且处于产仔期,需要的食物量较大,因此活动强度较高;而秋季要带幼仔,躲避天敌变得更加重要,因此会适当减少活动强度;冬季树叶掉落,隐蔽性变差,食物匮乏,豹猫也会相应减少活动量而节约体力,因此活动强度降低,但是由于食物匮乏,豹猫需要适当扩大取食范围,所以活动仍保持一定强度.四个季节的活动并无显著差异,说明气候和温度的变化不能改变其生理本性,但是气温较高季节,日活动节律总是高于气温较低的季节.动物的活动节律可以帮助动物在复杂多变的环境中生存和繁衍.同时,这些行为模式也为我们了解和保护野生动物提供了重要的参考.参 考 文 献:郭继芳,周恩民,郭明,等陕西太白山国家级自然保护区野猪活动规律研究J陕西林业科技,():张希明,刘亮,何佰锁秦岭南坡小麂生物学习性研究J陕西林业科技,():田成大熊猫栖息地野生动物时空分布及驱动因素研究D北京:北京林业大学,韩茜,梁涛,张曼玉,等基于红外相机技术的秋冬季城市森林公园獐的活动节律分析和生境选择J生态学杂志,():杨存存基于红外相机技术的湖南壶瓶山林麝活动节律和时间分配研究D长沙:中南林业科技大学,蒋志刚中国生物多样性红色名录脊椎动物(第一卷):哺乳动物(上册)M北京:科学出版社,张希明,刘伟,何佰锁长青国家级自然保护区大中型兽类及雉类垂 直 分 布 特 征 J陕 西 林 业 科 技,():王玉玢,王军红外相机监测方法在陕西长青国家级自然保护区的应用J野生动物学报,():李晟,王大军,肖治术,等红外相机技术在我国野生动物研究与保护中的应用与前景J生物多样性,():黄建,宁智刚,闫晓东,等长青自然保护区朝阳社区兽类鸟类监测研究J陕西林业科技,():,李明富,李晟,王大军,等四川唐家河自然保护区扭角羚冬春季 日 活 动 模 式 研 究 J四 川 动 物,():S i l m iM u h a mm a d,P u t r aK h a r i s m a,Am r a nA l i,e t a l A c t i v i t ya n dR a n g i n gB e h a v i o ro fL e o p a r dC a t s(P r i o n a i l u r u sb e n g a l e n s i s)i na n O i lP a l m L a n d s c a p eJF r o n t i e r si nE n v i r o n m e n t a lS c i e n c e,:杨剑焕,李敬华,杨浩炫,等基于红外相机数据评估华南地区豹猫的种群密度和活动节律J生物多样性,():章书声,李佳琦,郑而重,等基于红外相机技术监测浙江省自然保护区豹猫生存状况J浙江林业科技,():朱博伟,王彬,冉江洪,等黄喉貂日活动节律及食性的季节变化J兽类学报,():李 立 嘉,张 彤,田 向 玲,等基 于 红 外 相 机 技 术 的 豹 猫(P r i o n a i l u r u s b e n g a l e n s i s)时空活动规律初步研究 以八仙山国家级自然保护区为例A/年中国动物学会北方七省市区动物学学术研讨会论文集C,:刘小斌,赵凯辉,王勐利用红外相机监测数据分析佛坪国家级自然保护区豹猫和黄喉貂活动节律及空间分布J动物学杂志,():(上接第 页)章书声,鲍毅新,王艳妮,等红外相机技术在鼠类密度估算中的应用J生态学报,():王静轩基于G P S追踪技术的小兴安岭南部野猪季节性家域及栖息地选择研究D东北林业大学,D O I:/d c n k i g d b l u GS a u n d e r s,BK a y M o v e m e n t s o fF e r a l P i g s(S u sS c r o f a)a tS u n n yC o r n e r,N e w S o u t h W a l e s JW i l d l i f eR e s e a r c h,():刘艳华,李卫东,张子栋,等黑龙江省老爷岭南部野猪种群现状及栖息地适宜性J/O L生态学杂志:h t t p:/k n s c n k i n e t/k c m s/d e t a i l/Q h t m l 彭波,李生强,伏勇,等基于红外相机技术的四川小寨子沟国家级自然保护区野生兽类种类与分布J四川林业科技,():张履冰,崔绍朋,黄元骏,等红外相机技术在我国野生动物监测中的应用:问题与限制J生物多样性,():杨越文,吕振军,吕文龙,等广东惠东古田省级自然保护区野猪种群现状与危害防治调查J热带林业,():,富相奎,刘娣,张海峰野猪在家猪品种改良中的作用J现代畜牧兽医,():年 第 卷 第期任丽君等陕西长青国家级自然保护区豹猫日活动节律及其季节变化研究初报