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红外相机监测作为一种非损伤性的野生动物监测方法[1],具有昼夜连续工作、人力投入少、对研究对象干扰小等优势[2-3],目前已被广泛应用于动物生态学的研究[4]。通过分析红外相机所拍摄的动物图像数据,可以获得物种丰富度、空间分布、活动节律和种群密度等信息[5-6],能一定程度弥补传统调查方法的不足,尤其是针对一些夜间活动的、隐蔽的和珍稀物种的调查更为有效[7]。我国最早在云南省高黎贡山地区和台湾地区使用红外相机技术监测野生动物[8-9]。经过20多年的发展,红外相机技术已发展成为地栖大中型兽类和鸟类的重要常规监测技术[10-11]。但该技术应用于高度树栖的林冠层动物多样性的研究相对较少,且布设相机台数少及安装高度较低,仅5~15 m[12],在林冠层中使用红外相机调查树栖哺乳动物的潜在效果在很大程度上仍是未知的。
海南长臂猿(Nomascus hainanus)为长臂猿科(Hylobatidae)、黑冠长臂猿属(Nomascus),是我国一级重点保护野生动物。由于在历史上受栖息地破坏及狩猎等因素导致海南长臂猿种群数量极低[13],2007年10月保护国际(CI)宣布海南长臂猿名列全球25种濒危灵长类物种之首[14]。我国高度重视该物种的保护,基于自然恢复方法的科学保护使得海南长臂猿成为全球20种长臂猿中唯一处于数量增长的类群[15],种群数量从20世纪80年代2群7~9只增至2022年的5群36只[16],目前仅分布在海南热带雨林国家公园霸王岭片区斧头岭及南崩岭区域[17],属于高度树栖的昼行性小型猿类[18-19],以成熟果实、嫩叶、嫩芽为食[20-21]。
海南长臂猿作为海南热带雨林国家公园野生动植物保护的标志性物种和生态指示种[22],对于该物种的保护和研究有助于提升热带雨林生态系统原真性和完整性。目前对海南长臂猿的研究集中在种群现状、食性和栖息地等方面[23-24],缺少海南长臂猿同域分布区伴生鸟兽多样性组成及季节性变化相关研究。本研究拟使用红外相机技术分析海南长臂猿林冠层同域分布物种的多样性、年活动格局以及海拔分布格局,探讨海南长臂猿与其同域分布鸟兽物种的共存机制,为未来基于生物多样性的海南长臂猿栖息地修复和生态廊道建设提供参考。
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2019-01-20—2020-06-30期间,55台红外相机累计监测到16 266个有效相机工作日,共拍摄到兽类、鸟类照片和视频14 136份,鉴定出独立有效照片1 747张, 其中兽类1 569张(89.8%)、鸟类178张(10.2%)。记录到3目4科10种兽类,6目11科20种鸟类。拍摄到海南长臂猿(21个)、海南鼯鼠(Petaurista hainana)(16个)、红颊长吻松鼠(Dremomys rufigenis)(16个)和果子狸(Paguma larvata)(15个)的位点数居于前4位,其他兽类和鸟类较少(表1)。
表 1 海南长臂猿同域分布区林冠层兽类与鸟类动物名录
物种 保护等级 IUCN
红色名录独立有效
照片数相对丰富度
指数拍摄到该物种的
相机位点数兽类 灵长目 Carnivora
长臂猿科 Viverridae
海南长臂猿 Nomascus hainanus
猴科 Cercopithecidae
猕猴 Macaca mulatta tcheliensis
一级
二级
CR
CR
917
24
58.44
1.53
21(20)
4(0)食肉目 Carnivora
灵猫科 Viverridae
果子狸 Paguma larvata
椰子狸 Paradoxurus hermaphroditus
小灵猫 Viverricula indica
二级
一级
LC
LC
LC
33
45
1
2.10
2.87
0.06
15(10)
6(3)
1(1)啮齿目 Rodentia
松鼠科 Sciuridae
赤腹松鼠 Callosciurus erythraeus
巨松鼠 Ratufa bicolor
海南鼯鼠 Petaurista hainana
倭松鼠 Tamiops maritimus
红颊长吻松鼠 Dremomys rufigenis
二级
LC
NT
LC
15
24
279
6
225
0.96
1.53
17.78
0.38
14.34
4(2)
5(4)
16(15)
3(3)
16(19)鸟类 Birds 雀形目 Passeriformes
鸦科 Corvidae
白翅蓝鹊 Urocissa xanthomelana
黄胸绿鹊 Cissa hypoleuca
灰树鹊 Dendrocitta formosae
鹎科 Pycnonotidae
栗背短脚鹎 Hemixos castanonotus
鹃鵙科 Passeriformes
赤红山椒鸟 Pericrocotus flammeus
雀鹛科 Alcippeidae
灰眶雀鹛 Alcippe morrisonia
二级
NT
LC
LC
LC
LC
LC
4
8
2
2
1
7
2.25
4.50
1.12
1.12
0.56
3.96
3
5
2
2
1
1啄木鸟目 Capitonidae
啄木鸟科 Picidae
大黄冠啄木鸟 Chrysophlegma flavinucha
拟啄木鸟科 Capitonidae
黑眉拟啄木鸟 Psilopogon fabe二级
NT
LC
3
4
1.69
2.25
3
4鸮形目 Strigiformes
鸱鸮科 Strigidae
斑头鸺鹠 Glaucidium cuculoides
草鸮 Tyto longimembris
黄嘴角鸮 Otus spilocephalus
二级
LC
LC
LC
12
3
1
6.74
1.70
0.56
1
2
1鹰形目 Accipitriformes
鹰科 Accipitridae
鹰雕 Nisaetus nipalensis
二级
NT
11
6.18
4咬鹃目Trogoniformes
咬鹃科 Trogonidae
红头咬鹃 Harpactes erythrocephalus
二级
LC
1
0.56
1鸽形目 Columbiformes
鸠鸽科 Columbidae
厚嘴绿鸠 Treron curvirostra
山皇鸠 Ducula badia
绿翅金鸠 Chalcophaps indica
二级
二级
LC
LC
LC
36
80
2
20.23
44.92
1.12
5
5
2佛法僧目 Coraciiformes
蜂虎科 Meropidae
蓝须夜蜂虎 Nyctyornis athertoni
二级
LC
1
0.56
1注:CR:极危;NT:近危;LC:无危。( )表示该物种与海南长臂猿出现在同一相机的台数 。 -
记录到的10种兽类中,国家一级重点保护动物2种,即海南长臂猿和小灵猫(Viverricula indica);国家二级重点保护野生动物3种,分别是猕猴、巨松鼠和椰子狸(Paradoxurus hermaphroditus),国家一、二级重点保护动物合计占所有兽类物种数的50%。海南长臂猿被IUCN红色名录列为极危物种(CR),巨松鼠被列为近危物种(NT)。此外,兽类中相对丰富度指数居于前三的是海南长臂猿(RAI =58.44)、海南鼯鼠(RAI =17.78)和红颊长吻松鼠(RAI =14.34),其他兽类的相对丰富度指数均低于3,小灵猫仅有1张独立有效照片(表1)。
记录到的17种鸟类中,国家二级重点保护鸟类8种,分别是黄胸绿鹊(Cissa hypoleuca)、大黄冠啄木鸟(Chrysophlegma flavinucha)、斑头鸺鹠(Glaucidium cuculoides)、鹰雕(Nisaetus nipalensis)、红头咬鹃(Harpactes erythrocephalus)、厚嘴绿鸠(Treron curvirostra)、山皇鸠(Ducula badia)、和蓝须蜂虎(Nyctyornis athertoni),占所有鸟类物种数的53%。记录到的17种鸟类中,3种为近危物种(NT),分别是白翅蓝鹊(Urocissa xanthomelana)、大黄冠啄木鸟和鹰雕。鸟类中相对丰富度指数居于前三的是山皇鸠(RAI=44.92)、厚嘴绿鸠(RAI=20.23)和斑头鸺鹠(RAI=6.74);赤红山椒鸟(Pericrocotus flammeus)、红头咬鹃、黄嘴角鸮(Otus spilocephalus)和蓝须夜蜂虎的相对丰富度指数较低(表1)。
-
兽类各月份活动强度较高,鸟类则较低,在11、12月份未拍摄到鸟类照片和视频。海南长臂猿和海南鼯鼠年活动格局相似,且与季节(旱季和雨季)显著相关(海南长臂猿: χ2 = 8.308, df = 1, P = 0.002; 海南鼯鼠: χ2 = 3.124, df = 1, P = 0.047)。海南长臂猿在9月份活动强度最低,10月份快速上升,3月份达到全年活动峰值,旱季则较低。海南鼯鼠在3月份出现活动峰值,在5—10月份趋于平缓。其他兽类如红颊长吻松鼠、椰子狸、倭松鼠(Tamiops maritimus)的年活动格局均与季节无显著相关,在各个月份的活动强度较为平缓。5种鸟类的年活动格局均与季节无显著相关,其中山皇鸠和厚嘴绿鸠在1月份出现活动峰值,斑头鸺鹠和白翅蓝鹊在8月份出现峰值,黄胸绿鹊在4月份出现峰值,其他月份鸟类月相对丰富度较低,主要集中在1—4月份和7—8月份活动(图2)。
-
不同海拔梯度下鸟类和兽类物种数均不存在显著差异(鸟类: χ2 = 2.085, df = 2, P =0.339;兽类: χ2 = 5.53, df = 2, P = 0.061);鸟兽物种总数则存在显著差异(鸟兽: χ2 = 6.399, df = 2, P = 0.038),主要表现为,海拔1 100 m以上的鸟兽类物种总数低于其他海拔梯度(图3)。比较不同海拔梯度的物种多样性指数、均匀度指数以及优势度指数,只发现鸟类的优势度指数存在显著性差异性(鸟类: χ2 = 18.585, df = 2, P = 0.0001),主要表现为,鸟类优势度指数在海拔1 100 m以上明显低于其他海拔梯度;兽类和鸟兽的多样性指数和均匀度指数随着海拔的升高呈单调递减;兽类中海南鼯鼠和红颊长吻松鼠是优势种,优势度指数分别是0.13和0.10;鸟类中山皇鸠和厚嘴绿鸠是优势物种,优势度指数分别是0.40和0.20(图3)。
Diversity of companion mammals and birds based on infrared camera trapping in the forest canopy of Hainan gibbon range
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摘要: 为了探究海南长臂猿( Nomascus hainanus )同域分布的兽类和鸟类的多样性、年活动格局以及海拔分布格局, 2019年1月至2020年6月,在海南长臂猿分布区林冠层布设红外相机共记录到3目4科10种兽类,其中,国家一级重点保护动物2种,相对丰富度居于兽类前3位分别为海南长臂猿(58.44)、海南鼯鼠(Petaurista hainana)(17.78)和红颊长吻松鼠(Dremomys rufigenis)(14.34)。红外相机共记录到6目11科20种鸟类,其中,属于国家级保护动物10种,相对丰富度较高的鸟类有山皇鸠(Ducula badia)(44.92)、厚嘴绿鸠(Treron curvirostra)(20.23)和班头鸺鹠(Glaucidium cuculoides)(6.74)。海南长臂猿和海南鼯鼠的月相对丰富度表现出相似性,旱季活动较为频繁,雨季减弱;其他兽类和鸟类的月相对丰富度则与季节无显著相关。兽类多样性随着海拔升高呈单调递减趋势,在海拔600 ~ 800 m物种多样性水平最高;鸟类多样性指数随海拔增加而先增加后减小。本研究揭示了海南长臂猿同域分布区林冠层伴生鸟兽组成,为海南长臂猿栖息地修复及生态廊道建设提供了基于动物多样性的重要资料。Abstract: Infrared camera technology is increasingly used in wildlife diversity surveys and long-term monitoring, mainly focusing on the research of ground-dwelling birds and mammals, but less on highly arboreal endangered species, such as Hainan gibbons and associated species diversity. From January 2019 to June 2020, 66 infrared cameras were deployed in the forest canopy of the Hainan gibbon sympatric distribution area to explore the diversity of mammals and bird, the seasonality of activity intensity and changes with altitude gradients. A total of 10 species of mammals that belonged to 3 orders and 4 families were recorded, of which 2 species were under national Class II protection. The three mammals with the highest relative abundance were Hainan gibbon (Nomascus hainanus) (RAI=58.44), Petaurista hainana (RAI=17.78) and Dremomys rufigenis (RAI=14.34). There were 20 species of birds belonging to 6 orders and 11 families recorded, of which 10 species were listed under national Class II protection and three of them, Ducula badia, Treron curvirostra and Glaucidium cuculoides, were higher in relative abundance index (44.92, 20.23 and 6.74, respectively). Hainan gibbons and Petaurista hainana showed similar monthly relative abundance, with their activities being high in the dry season and low in the wet season; while other mammals and birds were not significantly correlated with seasons. The diversity of mammals showed a monotonical decrease with the increase of altitude, and had the highest level of species diversity in the range of 600 ~ 800 m asl. The diversity index of birds first increased and then decreased with the increase of altitude. This study revealed for the first time the composition of companion birds and mammals in the same area where Hainan gibbons were distributed, providing a reference for habitat restoration and ecological corridor construction of Hainan gibbons based on animal diversity in the Bawangling area of Hainan Tropical Rainforest National Park.
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Key words:
- infrared camera /
- forest canopy /
- species diversity /
- Nomascus hainanus /
- sympatry
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表 1 海南长臂猿同域分布区林冠层兽类与鸟类动物名录
物种 保护等级 IUCN
红色名录独立有效
照片数相对丰富度
指数拍摄到该物种的
相机位点数兽类 灵长目 Carnivora
长臂猿科 Viverridae
海南长臂猿 Nomascus hainanus
猴科 Cercopithecidae
猕猴 Macaca mulatta tcheliensis
一级
二级
CR
CR
917
24
58.44
1.53
21(20)
4(0)食肉目 Carnivora
灵猫科 Viverridae
果子狸 Paguma larvata
椰子狸 Paradoxurus hermaphroditus
小灵猫 Viverricula indica
二级
一级
LC
LC
LC
33
45
1
2.10
2.87
0.06
15(10)
6(3)
1(1)啮齿目 Rodentia
松鼠科 Sciuridae
赤腹松鼠 Callosciurus erythraeus
巨松鼠 Ratufa bicolor
海南鼯鼠 Petaurista hainana
倭松鼠 Tamiops maritimus
红颊长吻松鼠 Dremomys rufigenis
二级
LC
NT
LC
15
24
279
6
225
0.96
1.53
17.78
0.38
14.34
4(2)
5(4)
16(15)
3(3)
16(19)鸟类 Birds 雀形目 Passeriformes
鸦科 Corvidae
白翅蓝鹊 Urocissa xanthomelana
黄胸绿鹊 Cissa hypoleuca
灰树鹊 Dendrocitta formosae
鹎科 Pycnonotidae
栗背短脚鹎 Hemixos castanonotus
鹃鵙科 Passeriformes
赤红山椒鸟 Pericrocotus flammeus
雀鹛科 Alcippeidae
灰眶雀鹛 Alcippe morrisonia
二级
NT
LC
LC
LC
LC
LC
4
8
2
2
1
7
2.25
4.50
1.12
1.12
0.56
3.96
3
5
2
2
1
1啄木鸟目 Capitonidae
啄木鸟科 Picidae
大黄冠啄木鸟 Chrysophlegma flavinucha
拟啄木鸟科 Capitonidae
黑眉拟啄木鸟 Psilopogon fabe二级
NT
LC
3
4
1.69
2.25
3
4鸮形目 Strigiformes
鸱鸮科 Strigidae
斑头鸺鹠 Glaucidium cuculoides
草鸮 Tyto longimembris
黄嘴角鸮 Otus spilocephalus
二级
LC
LC
LC
12
3
1
6.74
1.70
0.56
1
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1鹰形目 Accipitriformes
鹰科 Accipitridae
鹰雕 Nisaetus nipalensis
二级
NT
11
6.18
4咬鹃目Trogoniformes
咬鹃科 Trogonidae
红头咬鹃 Harpactes erythrocephalus
二级
LC
1
0.56
1鸽形目 Columbiformes
鸠鸽科 Columbidae
厚嘴绿鸠 Treron curvirostra
山皇鸠 Ducula badia
绿翅金鸠 Chalcophaps indica
二级
二级
LC
LC
LC
36
80
2
20.23
44.92
1.12
5
5
2佛法僧目 Coraciiformes
蜂虎科 Meropidae
蓝须夜蜂虎 Nyctyornis athertoni
二级
LC
1
0.56
1注:CR:极危;NT:近危;LC:无危。( )表示该物种与海南长臂猿出现在同一相机的台数 。 -
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