中国野生东北虎数量监测方法有效性评估

虎数量监测是虎保护的核心内容之一。野生虎现存数量少、领域宽广,加之习性机警,很难对其数量和种群变化趋势做出准确的评估。合适的虎数量监测方法随着监测目标、监测尺度、虎密度、猎物密度、气候及其它环境因素的变化而不同。2002—2011年,用东北虎信息收集网络法,样线调查法,猎物生物量和捕食者关系法,对东北虎数量进行监测。(1)用老虎信息收集网络法研究2006年完达山东部地区东北虎的种群现状,结果显示东完达山地区2006年东北虎数量为6—9只,由1只成年雄虎,2—3只成年雌虎,2—4只亚成体虎和1只小于1岁的幼体虎组成;(2)用猎物生物量和捕食者关系法得到东完达山地区2002年东北虎的密度为0.356只/100 km2,能容纳22—27只东北虎;(3)用样线法在黑龙江的老爷岭南部和吉林省大龙岭北部面积1735.99 km2的区域内设置样线64条,总长609 km,没有发现东北虎足迹链。样线调查的结果表明,在2011年2—3月该调查区域东北虎的数量为0只。监测结果表明,用猎物生物量和捕食者关系得到东北虎数量远远超过现实数量,人们对有蹄类的盗猎和猎套对老虎的伤害可能是其主要原因;样线法调查得出的结果低于现实种群,主要原因是老虎数量极低和调查者对野生虎行为学了解甚少,较难在野外有效的发现虎信息;且样线法监测仅应用于当东北虎以一定的密度(即有定居虎)存在的情况下(多数监测样线能发现虎信息)。虽然和样线法一样存在着诸如专家估计密度和真实密度之间的关系,老虎足迹数量和老虎真实密度间关系不确定,保守估计等内在缺点,在目前中国东北地区野生东北虎种群密度极低,且多是穿越于中俄边境地区的游荡个体的现状下,信息收集网络法是一种高效,可行东北虎监测方法。因此,建议建立更广泛的监测信息收集网络,培训监测人员,严格执行信息收集程序,减少专家估计误差以完善此监测方法。此外,其他监测方法,如占有法、基于标志重捕远红外照相法、粪便DNA法、足迹数码信息法、警犬法等,应根据各种方法的理论前提、误差来源、适用范围和老虎是否定居及密度等具体情况有选择地加以应用,且有些方法可能成为未来中国野生东北虎种群的有效监测工具。     

黑龙江省东完达山地区东北虎猎物种群现状及动态趋势

猎物种群丰度是限制虎分布和数量的关键因子,因此猎物种群密度监测和估算是虎保护的重要内容之一。应用采用大样方法,地理信息系统技术和多元统计分析,研究了黑龙江东完达山东部地区东北虎猎物种群(马鹿、狍子和野猪)现状及动态变化趋势。结果表明:研究地区马鹿的种群平均密度为(0.2010±0.0270)只/km²、狍子的平均种群密度为(0.4980±0.0436)只/km²、野猪的平均种群密度为(0.3423±0.0275)只/km²。单因素方差分析表明,在相同生境下,3种有蹄类密度在在阔叶混交林中和杂木林中差异极为显著;不同的生境,3种猎物的猎物的密度也存在着显著差异。相关分析表明马鹿密度和野猪密度程正相关,而马鹿密度和狍子密度、狍子密度和野猪密度则不相关。 同1989年该地区东北虎猎物种群相比:1989-2002年的13 a时间内马鹿的年平均递减率为13.48%、狍子的年平均递减率为12.69%、野猪的年平均递减率为1.89%。     

景观破碎化对东北虎主要猎物种群动态影响的模拟

以完达山东部地区的现实景观为背景,采用空间直观种群模型LAPS和情景模拟相结合的"虚拟实验"途径,模拟了在10个不同破碎化程度的景观情景中东北虎的主要猎物于1992-2011年间的种群动态,评价了完达山东部地区当前的景观破碎化程度对东北虎主要猎物种群动态的影响。结果表明:LAPS模型准确刻画了研究区东北虎主要猎物种群数量急剧下降的趋势,2002年模拟的东北虎主要猎物的种群数量和实测值之间没有显著差异,马鹿、野猪和狍子的P值分别为0.8651、0.9534和0.2836;不同生境类型的种群密度数据与实测值之间均没有显著差异,其中阔叶林生境中的马鹿、野猪和狍子的P值分别为0.8521、0.9447和0.3152;在灌丛生境中的马鹿、野猪和狍子的P值分别为0.8846、0.9576和0.2415。斑块类型和景观水平上的格局指标变化趋势表明由于农田扩张导致10个景观情景的破碎化程度逐渐增加,景观水平的破碎化程度低于斑块类型水平。方差分析显示10个景观情景中的种群数量没有显著差异,马鹿、野猪和狍子的P值分别为0.8516、0.2624和0.7636,说明研究区当前的景观破碎化程度对种群动态影响并不显著。完达山东部地区存在盗猎等人为干扰,导致了东北虎主要猎物的数量远低于环境容纳量,景观破碎化虽然在局部地区较为严重,但完达山东部地区整体上景观破碎化并不强烈,该地区景观破碎化的效应尚未显现。认为控制盗猎等人为干扰是增加该地区东北虎主要猎物的数量、实现东北虎种群恢复所应优先采取的措施。     

张广才岭南部东北虎猎物种群冬季营养容纳量研究

猎物匮乏是影响东北虎（Panthera tigris altaica）种群恢复的关键因素之一。容纳量研究是开展东北虎猎物恢复工作的必要前提。通过Maxent模型、聚类分析和训练随机树分类等方法,结合调查数据,预测了吉林省张广才岭南部黄泥河林业局东北虎主要猎物的适宜栖息地空间分布,解译了植被类型,在此基础上基于不同植被类型动物可采食部分代谢能、不同生境等级食物可利用率、马鹿（Cervus elaphus）和狍（Capreolus capreolus）生境等级重叠情况以及动物冬季能量需求,分析了东北虎猎物的冬季营养容纳量。结果表明：黄泥河林业局狍、野猪（Sus scrofa）和马鹿的适宜栖息地分别占研究区域总面积的52.8%、40.7%和25.4%;从猎物获取能量来看,以山杨（Populus davidiana）、桦树（Betula）、核桃楸（Juglans mandshurica）为主的植被类型是马鹿、狍可获得能量较多的生境,以蒙古栎（Quercus mongolica）、核桃楸为主的植被类型是野猪可获得能量较多的生境。东北虎猎物种群的综合冬季营养容纳量为574只马鹿（0.29只/km²）,7016只狍（3.54只/km²）,4785只野猪（2.38只/km²）。     

西双版纳尚勇自然保护区野生印支虎及其三种主要有蹄类猎物种群现状调查

中国野生印支虎及其猎物种群状况的野外实地研究一直处于空白。本研究使用足迹鉴别法、粪堆计数法,首次对西双版纳尚勇自然保护区野生印支虎种群数量现状及该区域内的虎猎物种群状况进行了调查研究。结果显示:2004 ～ 2009 年间,确认西双版纳保护区存在3 只成年印支虎个体(2 雌1 雄),西双版纳尚勇保护区拥有比较丰富的有蹄类种群,其中虎的主要猎物:水鹿平均密度为7.63 (7.40 ～ 9.23)只/ km² ;赤麂平均密度为17. 39 (11.33 ～24.94)只/ km² ,野猪平均密度为10.26 (7.69 ～ 14.51) 只/ km² ,该区域虎猎物生物量为1 715. 74 kg/ km² 。本研究还探讨了该区域印支虎种群的保护前景以及中国境内开展虎种群调查的适用办法等。     

虎豹及有蹄类猎物种群数量监测方法概述

虎(Panthera tigris)和豹(P. pardus)及有蹄类猎物的种群数量监测是虎豹保护的核心任务, 也是制定有效管理、保护和恢复措施的基础。近年来, 国内外用于虎豹种群数量监测的方法主要有: 信息网络收集法、基于标志重捕模型的红外相机调查法和非损伤采样粪便DNA分析技术; 有蹄类猎物的监测方法主要有: 样线法、样带法、大样方法、红外相机调查技术和非损伤性遗传标志重捕法。每种监测方法基于的假设前提和生态学原理不同, 监测结果的准确度也不同。由于监测物种的生物学特征、种群分布状况、监测目标和空间尺度或环境因素各异, 每种方法的适用性也不同。本文从野外调查设计、数据收集、处理分析等方面对虎豹及其有蹄类猎物数量监测方法的应用过程和统计原理进行了介绍, 分析了各种监测方法的优缺点, 并针对在虎豹监测中相机布设密度过大可能造成的伪重复抽样, 以及应用虎豹监测设计的自动相机监测替代猎物种群监测数量的评估等不科学的方面进行了探讨和建议。     

黑龙江省东北虎分布区域及其数量动态

2005 年1月至2006年12月利用划分监测区的方法对黑龙江省境内野生东北虎进行监测,通过测量前足迹掌垫宽度的方法对野生东北虎进行个体识别,确定了野生东北虎的分布区及其种群变化情况.结果表明,黑龙江省有野生东北虎12～14只.其中,完达山东部分布区种群数量为5～6只,由2只雄性个体,2只雌性个体和1~2只亚成体组成;老爷岭南部分布区种群数量为3～4只,由1~2只雄性个体,1只雌性个体和1只亚成体组成;老爷岭北部分布区种群数量为4只,由2只雄性个体和2只雌性个体组成;张广才岭南部分布区监测期间未发现东北虎活动信息.监测结果与近几年调查的结果相比,分布区域和种群数量都发生了变化.在4个分布区中,老爷岭北部分布区是再次出现东北虎活动的区域,张广才岭南部分布区未监测到东北虎的活动信息,可能没有分布.完达山东部分布区、老爷岭南部分布区和老爷岭北部分布区种群数量略有上升,张广才岭南部分布区呈现下降趋势.     

东北虎豹国家公园东部有蹄类栖息地的灌草层食物资源的量与质

东北虎和东北豹主要捕食马鹿、梅花鹿、狍  及野猪等大中型有蹄类动物,而这些有蹄类的生存依赖森林灌草层的植食性食物资源,形成了东北亚温带森林生态系统完整的啃食食物链 (grazing food chain) 主体。本研究通过对建设中的东北虎豹国家公园东部地区有蹄类栖息地的灌草层植物进行本底调查,获得有蹄类动物的食物资源基线数据。2015年及2016年生长季,在东北虎豹国家公园东部,随机选择141个样地嵌套496条样线,1948个样方,对不同森林结构 (郁闭林及开阔生境,开阔生境包括林窗、林缘和河岸带) 的灌草层植物生物量、食物类别组成 (嫩枝叶、禾莎草、杂类草和蕨类) 及碳、氮含量进行调查分析。研究结果显示：灌草层生物量在开阔生境显著高于郁闭林下 (94.91 g/m² vs. 30.15 g/m²),达到3.15倍。三种开阔生境下的灌草层食物资源类别组成差异显著,在林窗内以嫩枝叶优势,在林缘以杂类草占优势,在河岸带以蕨类占优势。灌草层中杂类草和嫩枝叶平均氮含量高,杂类草碳含量低、C/N低;四类植物热值均超17kJ/g,其中嫩枝叶最高。嫩枝叶、杂类草占优势的高生物量 (生物量大于40 g/m²) 斑块占郁闭林下的16 %、占开阔生境的50 %左右,可能是精食者 (browser) 的取食热点区域。建议在未来国家公园建设中,在合适的地段保留一定的开阔生境,为梅花鹿等食草动物补充高质量的灌草层食物资源斑块,促进有蹄类动物种群发展,并以此为基础恢复虎豹种群。     

完达山东部林区野猪种群数量和栖息地特征的初步分析

2008 年11 月18 日至2009 年3 月20 日,为了调查黑龙江省完达山东部林区野猪种群数量和栖息地特征,我们采用随机布设样线的方法在东方红林业局境内13 个林场共布设大样方40 个,样线200 条。调查结果表明,东方红林业局境内野猪分布平均密度为0.175 头/ km² , 种群数量为546 ～ 680 头;野猪主要分布在河口、奇源、青山、五林洞、独木河、海音山和东林7 个林场,位于海拔300 ～ 800 m 的范围内。1989 年调查的野猪平均密度为0.372 头/ km² ,种群数量为1302 ; 2002 年调查的野猪平均密度为0. 342 头/ km² , 种群数量为1 198 头。近年来野猪种群密度降低,种群数量呈加速下降趋势。对野猪栖息地特征分析表明,野猪喜欢选择中坡位、阳坡、坡度小于5°、地表植被盖度大于30% 、隐蔽度和郁闭度在25% ～ 50% 之间的生境。阔叶林、灌丛是野猪的主要栖息地。非法捕猎、森林采伐、坚果采摘和东北虎的捕食是造成野猪种群数量减少、栖息地质量下降的主要因素。     

森林放牧对东北虎豹国家公园东部有蹄类动物灌草层食物资源的影响

森林放牧是中国东北虎豹国家公园内影响最广泛且强度最大的人类干扰之一。研究放牧对有蹄类动物食物资源的影响,是估算当前状态下东北虎和东北豹主要猎物承载力的关键,可以为国家公园的管理提供有效的科学依据。本研究于2016年在中国东北虎豹国家公园东部的牧场和非牧场区域分层抽取50个林下样地设置围栏对照实验,于2017年生长季进行灌草层植被调查 (每个样地的围栏与对照各随机调查3个1m×1m的样方,共调查300个植物样方) ,并应用红外相机技术获取对照样地内有蹄类动物丰富度和活动情况,研究放牧对研究区灌草层植物及动物的影响。研究结果显示：在生长季内,森林放牧显著降低林下灌草层植物生物量 (减少约24%),牧场样地的嫩枝叶显著降低。除禾草外,牧场样地中其他类别植物的氮含量均显著高于非牧场样地 (平均超出非牧场样地25 %)。非牧场样地梅花鹿的相 对丰富度指数 (RAI) 显著高于牧场样地,而狍与野猪的相对丰富度指数 (RAI) 在这两类样地之间没有显著差别。研究结果表明,东北虎豹国家公园东部森林放牧,减少了有蹄类动物灌草层食物资源,降低了有蹄类动物的多度。建议停止森林放牧,恢复有蹄类动物栖息地。     

Spatial variation in the density and vulnerability of preferred prey in the landscape shape patterns of Amur tiger habitat use

Theoretical and empirical research suggests that carnivore distributions are largely determined by prey availability. Availability depends not only on prey density but also on prey accessibility which is affected, in part, by the configuration of landscape attributes that make prey vulnerable to predation. Exactly how spatial variation in these processes shape patterns of carnivore habitat use at the home range scale remains poorly understood. We examined the influence of prey density (negative binomial resource selection function) and vulnerability (kill site resource selection function), mapped separately for each of three species of primary prey, on habitat use patterns within the home range for Amur tigers Panthera tigris altaica in Far East Russia over 20 winters. We developed spatially‐explicit mixed linear regression models to assess these patterns and found that models with parameters for specific primary prey were more robust than models with composite parameters for all primary prey species. This emphasizes the importance of evaluating predation dynamics at a species‐specific level. We also found that Amur tigers used habitat within the home range where red deer Cervus elaphus and wild boar Sus scrofa were dense. These two species were clearly preferred by tigers accounting for 72% (201 of the 278) of the tiger kills detected. The effect of red deer density however, was modulated by the vulnerability of red deer in the landscape. Amur tigers tended to establish their home ranges on habitat where red deer were most vulnerable to predation, but would use habitat where red deer were dense in the peripheral regions of their home ranges. This suggests that tigers may utilize two separate strategies for acquiring prey. As the configuration of resource patches within the home range influences carnivore survival and reproduction, our analysis has implications for tiger conservation that extend beyond our improved understanding of tiger‐prey ecology.     

Prey selection and dietary response by wolves in a high-density multi-species ungulate community

Studies on predation by the wolf (Canis lupus) have often reported contradictory results about the role of prey density and vulnerability on wolf prey use. We investigated dietary response and prey selection by wolves in a high-density and multi-species ungulate community, analysing scats collected over a period of 11 years in the Casentinesi Forests, Italy. The second most abundant species, wild boar (Sus scrofa), was found to be the main wolf prey, and we did not observe any dietary response of wolves to variations in the density of either primary or secondary prey species. Selection patterns were uniform throughout the study period. Wolves strongly selected for wild boar piglets, while roe deer (Capreolus capreolus) fawns and adults, red deer (Cervus elaphus) adults and fallow deer (Dama dama) adults were avoided. Wolf preference for wild boar was inversely density dependent. Within each species, juveniles were preferred to adults. Medium-sized, young individuals of both wild boar and roe deer were optimal prey, although with different selection patterns related to the different anti-predator strategies adopted by each prey species. The results of this study suggest that in productive ecosystems with high density and high renewal rates of prey, selection patterns by wolves are determined by prey vulnerability, which is connected to prey age and body size. The different patterns of wild boar versus cervids use by wolf across Europe seems to be related to their relative abundances, while the strong selection of wild boar in Italian Apennines with respect to the more frequent avoidance in central-eastern Europe is better explained by higher piglet productivity and smaller body size of adults boar in Mediterranean temperate forests.     

Two models for assessing the prey mass of European ungulates from wolf scats

Among the prey of wolfCanis lupus Linnaeus, 1758, in many European regions, roe deerCapreolus capreolus, red deer Cervuselaphus and wild boarSus scrofa are of primary significance. Up to now, these species were not represented in models which allow an estimation of the consumed biomass on the basis of wolf scats. To develop such formulae for roe deer, red deer and wild boar, we fed these species to 5 captive adult wolves of European origin. In 10 feeding trials, the wolves were fed 10 prey, whose body mass ranged from 15.3 to 118.5 kg. We related the body mass of the prey in accordance with Weaver (1993) to one collectable scat (Model l:y=0.00554+0.00457x) and, as it is difficult to define one unit scat, we alternatively related it to one meter length of scats (Model 2:y=0.141+0.0487x). The Model 1 equation differed from both of Weaver’s (1993) regressions, which he had calculated on the basis of his own feeding trials and on the basis of the summarised data of Floydet al. (1978), Traves (1983) and Weaver (1993). Applying an equation gained through the European ungulates resulted in lower estimates of prey mass. Model 1 and Model 2 estimates were comparable in size.     

东北虎豹国家公园东部的野猪生境利用和活动节律初步研究

野猪是世界上分布最广的大型哺乳动物之一,也是东北虎豹国家公园内主要的有蹄类动物,东北虎主要的猎物之一。本文采集了中国虎豹观测网络架设在东北虎豹国家公园东部区域的红外相机完整一年的拍摄数据（2015年5月至2016年4月）,通过占域模型和核密度分析,获得不同季节的野猪生境利用情况和日活动节律,探究人为因素、环境因素和生物因素对野猪生境利用的影响。结果显示,野猪偏好于针叶林和针阔混交林,在靠近居民点的区域活动增加。不同物种间的相互作用对野猪的生境利用产生不同影响,受捕食者压力野猪会倾向于躲避东北虎,但东北豹对野猪占域显示为正向影响。梅花鹿和狍对野猪的影响在不同季节呈现相反,梅花鹿对野猪的占域在冬季呈负向影响,而狍对野猪的占域则在夏季呈负向影响。本研究区域内的野猪夏季有2个活动高峰,冬季有1个活动高峰,在不同季节都倾向于白天和晨昏活动,在日落前达到活动最高峰。本研究揭示东北虎豹国家公园东部区域的野猪生境利用和活动节律是受到植被生境、大型食肉动物和人类因素等多种因素相互作用,长期相适应的结果。     

老爷岭南部狍冬季移动、卧息生境选择及其适宜性评价

在动物生境研究中,移动生境和卧息生境是生境研究的焦点。开展移动生境和卧息生境选择,并在此基础上进行生境评价,有利于深入了解动物对移动和卧息生境条件的需求,制定科学合理的栖息地保护计划。以东北虎（Panthera tigris altaica）的主要猎物物种之一-狍（Capreolus pygargus）为研究对象,于2017-2019年冬季积雪覆盖期在老爷岭南部通过随机布设28个大样方和84条用于足迹链跟踪的样线收集狍的移动点和卧息点信息,再结合近年来收集的东北虎出现点,利用广义可加模型（GAM）和最大熵模型（MaxEnt）进行狍移动、卧息生境选择及评价研究。移动生境选择研究表明,狍在移动的过程中偏好选择坡度小、距农田距离>500 m、远离道路、居民点和低海拔或较高海拔的区域;移动生境评价分析表明,移动适宜和次适宜生境面积之和为1318.16 km²,占研究区域面积的51.28%,当加入虎活动点影响因子后,狍移动适宜和次适宜生境面积之和为901.52 km²,适宜和次适宜生境面积之和减少了31.61%。狍卧息生境选择研究表明,水源、农田、道路和雪深是影响狍卧息的关键因素,其中雪深对狍卧息生境选择的贡献率达到70.13%;卧息生境评价表明,卧息适宜和次适宜生境面积之和为1243.77 km²,占研究区域面积的48.39%,当加入虎出现点因子后,适宜生境和次适宜生境面积之和减少了61.00%,仅为485.02 km²。研究认为,虎的出现对狍移动和卧息生境选择均产生影响,虎的活动及捕食行为可能会减少狍的活动范围和频次,狍远离虎活动区域卧息休息,压缩了狍适宜卧息的空间。     

同域分布的野猪与狍活动节律及与月光周期的关系

完全的竞争者不能共存,物种间生态位分化是同域物种长期稳定共存的基础。不同物种在同一分布区时间生态位的分化对其共存至关重要。为研究同域分布物种的共存机制,在2018年11月到2021年7月利用远红外相机监测技术对穆棱东北红豆杉国家级自然保护区同域分布的野猪(Sus scrofa)和狍(Capreolus pygargus)进行了野外监测研究,并利用核密度估计方法和雅各布斯选择指数(JSI)对日活动节律和一段时间内的活动周期选择进行了评估,同时还利用非参数检验评估了2个物种的活动与月光周期的关系。研究结果表明,狍不管在全年还是在不同的季节,日活动节律均为双峰模式,而野猪的活动模式表现出明显的可塑性,在全年和冷季为单峰型,暖季为双峰型,二者在日活动节律上的重叠程度较高(Dhat>0.59),在暖季的重叠系数最高(Dhat=0.65)。此外,在时间段的选择上,狍在全年和冷季更喜欢在黎明和黄昏活动(0.170.32),而野猪活动在全年和冷季对白天和黄昏的选择更多(JSI>0.3),暖季则更喜欢在白天活动(J...