高山峡谷地区无线电遥测与GPS 空间定位的比较:野外放归大熊猫的跟踪定位

以佩戴具有无线电发射功能的GPS 颈圈(Lotek GPS_ 4400M) 的放归大熊猫“祥祥”作为目标动物, 2006 年4 月至2007 年2 月,采用无线电遥测技术(RT)和GPS 跟踪技术在卧龙自然保护区的“五一棚”区域, 每日监测大熊猫在野外环境下的生存状况、移动规律和觅食行为。为了比较RT 和GPS 在高山峡谷地区空间定位的可行性和有效性,我们引入空间定位率、地形特征、空间定位差、巢域大小和日移动距离等指标来分析RT 和GPS 之间的定位差异。结果表明:RT 的空间定位效率明显高于GPS 的自动定位(P < 0. 001),分别是54.1%(绘图法)和45. 2% (≧ 2D);不同月份RT 和GPS 的空间定位率之间具有显著性差异(P < 0. 05),这与大熊猫不同月份的海拔活动范围和觅食行为特性密切相关。RT 位点的地形指数中坡度高于GPS,坡向和海拔高度较GPS 定位点低,两种无线电遥测方法(两点直接计算法和绘图法)之间没有显著性差异(P > 0.05);同一天位点之间的距离(空间定位差)平均450 ～ 660 m 左右;RT 与GPS 所估测的大熊猫巢域大小,除5 月、9 月和12月RT 低于GPS 外,其余月份为前者高于后者,但无显著性差异(P > 0. 05);日移动距离除12 月份RT 小于GPS 外,其余月份都呈现出RT 大于GPS 的格局,统计检验结果两者之间差异显著(P < 0. 05);两种无线电遥测方法所测指数之间都无明显差异(P > 0. 05)。这说明RT 遥测和GPS 定位都可以应用于高山峡谷地区野生动物的生态学研究,而且GPS 无线电颈圈在亚高山和高山森林中具有可行性和有效性。     

野化培训大熊猫的生境利用和空间格局

了解动物栖息地和空间利用模式是开展野生动物放归自然的重要前提。为明确野化培训大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）在野外环境中生境利用特征和空间格局,本文以2只野化培训大熊猫为研究对象,基于其野外GPS项圈数据,通过数字高程模型（DEM）、动物移动模块等工具分析其在野外环境中栖息地利用状况。结果表明：随着在野外环境时间的增加,2只大熊猫由低海拔西南坡的阔叶林逐渐向高海拔南坡针阔混交林区域移动,且坡度利用也存在明显的差异,但均偏向在17°~20°的平缓区域活动。在野外环境的最初一个月,2只大熊猫平均日移动距离较大,之后逐渐减小并趋于稳定。2只野化培训大熊猫在野外环境初期,活动区域大小随时间的变化而呈现出无规律的变化趋势,活动区域主要集中在3~4个栖息地斑块,且斑块间面积和距离各异。因此,认为野化培训大熊猫在野外栖息地环境初期属于不稳定的随机选择模式。     

农用地时空变化对大熊猫生境的影响:以岷山中部地区的白草河流域为例

岷山中部地区是我国野生大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)种群分布密度较高的地区之一,但近年来砍伐森林、种植药材等农业活动较为突出,可能对大熊猫及其生境利用造成不利影响.为了明确该地区农用地的时空变化特征,及其对保护区内外大熊猫生境的影响,我们采用遥感影像解析、GIS空间分析和野外调查相结合的方法在白草河流域进行了本项研究.结果表明.该流域的农用地主要分布在海拔1,700 m以下的地区.从1994-2008年,农用地面积呈现先减少后增加的趋势:1994-2001年间,农用地面积减少,减少区域主要在海拔1,700 m以下的地区;2001-2008年间,农用地面积增加明显,增加区域主要在海拔1,700m以上的高海拔地区和自然保护区周边.农用地扩张直接导致1994-2008年间该地区5,281 hm2(6.46%)的大熊猫生境丧失.就保护区内外而言,保护区外部大熊猫生境的丧失比例达21.53%,而保护区内部的生境变化不大.为了有效保护该地区的大熊猫生境,除了禁止在自然保护区内部进行开发外,建议对保护区外部的大熊猫生境进行保护,禁止在海拔1,700 m以上的高海拔地区进行土地开发.     

不同海拔华北落叶松针叶三种抗氧化酶活性与光合色素含量

通过分析庞泉沟国家级自然保护区不同海拔(1 600～2 800 m)梯度华北落叶松针叶中3种抗氧化酶及光合色素含量的变化,探讨了高山林木适应环境的生理机制.结果表明,华北落叶松针叶中超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性随海拔梯度的变化规律相一致,即中海拔区(1 900～2 400 m)的3种抗氧化酶活性相对较低,而低海拔区(1 600～1 800 m)和高海拔区(2 500～2 800 m)活性相对较高.低海拔区3种酶活性分别比中海拔区提高62.79%、42.13% 和 7.87%,高海拔区分别提高75.20%、14.49% 和 63.38%,但临近森林垂直分布上限活性降低.膜脂过氧化产物丙二醛含量在低海拔区和高海拔区分别达9.27和14.06 μmol·g^-1 FM,而在中海拔区平均含量为5.58 μmol·g^-1 FM.叶绿素和类胡萝卜素含量随海拔梯度升高而降低,相关系数分别为-0.969和-0.986;但叶绿素a/b比值及Car的相对含量(Car/Chl)随海拔梯度升高而增加,相关系数分别为0.962和0.877.     

螺髻山自然保护区非飞行小型哺乳动物垂直多样性调查

2009 年4 ～8 月利用铗日法对螺髻山自然保护区非飞行小型哺乳动物的多样性进行了调查。调查于海拔1 800 ～4 150 m间按梯度设置7 个采集样地,每个采集样地内设3 个样带并置铗,有效布铗10 500铗次,捕获非飞行小型哺乳动物5 科8 属15 种,共491 个个体。调查结果表明,调查区域内非飞行小型哺乳动物群落的相对丰富度、丰富度和多样性指数均与海拔存在显著的相关性。统计分析显示:位于阴坡且与水源地相距较近的样地的物种相对丰富度明显高于位于阳坡、距离水源地远的样地;植被类型丰富、降水量充分的中海拔地区(2 200 ～ 2 600 m) 相对丰富度、丰富度和多样性达到最高;而在高海拔(> 3 800 m) 和低海拔区域(< 2 000 m)则较低。非飞行小型哺乳动物的多样性以中低山阔叶灌丛林与亚热带针阔混交林中最高,而在高山流石滩、高山草甸与河谷灌草丛中较低。在本研究的调查区域内,中海拔地区多样性和丰富度最大可能是非飞行小型哺乳动物垂直多样性分布的一个重要特点。     

生态旅游对大熊猫影响评价方法研究——以四川唐家河国家级自然保护区为例

旅游活动及伴随的人流、车流逐渐成为野生动物的主要干扰源,威胁着濒危物种的繁殖和生存。准确认识旅游活动对野生动物的影响是制定保护对策和提高保护成效的基础,但生态学领域有关旅游对野生动物影响的量化研究还比较少,可借鉴的评估方法仍较为缺乏。本研究比较唐家河国家级自然保护区旅游开发前(2000年)和开发后(2012年)大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)痕迹点距离路线的平均回避距离和最小回避距离,发现大熊猫对徒步路线表现出明显的回避效应,表明近年来的旅游活动对大熊猫确实产生了影响。通过最小回避距离和距离递增法确定旅游活动对大熊猫的影响等级和阈值距离。确定了距离徒步路线和自驾路线的第一等级距离阈值分别为0~57 m和0~460 m、第二等级为57~800 m和460~1 000 m、第三等级为800~1 400 m和大于1 000 m。基于距离徒步路线和自驾路线一定范围内的痕迹点分布数量,大熊猫对不同路线两侧每100 m的栖息地平均利用频率分别为1.9±0.23和0.8±0.15,通过Mann-Whitney U检验,发现二者间存在显著性差异(Z=﹣3.48,P=0.000)。通过对每100 m海拔区间内大熊猫痕迹距离自驾路线和徒步路线的距离分析,发现二者差异显著(t=3.76,P=0.003),对自驾路线,大熊猫在海拔2 000~2 100 m时回避距离最小,而对徒步路线,最小回避距离发生在2 100~2 200 m。基于本研究,为自然保护区内最小接触区或禁止旅游区的划分提供了依据,同时为其他保护区探索适合的生态旅游影响评价方法提供了示范和经验。     

野生大熊猫与放牧家畜的空间利用格局比较

空间利用是野生动物对环境资源的利用模式和活动格局,影响着种群之间的基因交流和生存发展。我们于2010～2012年在四川卧龙国家级自然保护区的“核桃坪”及其附近区域,采用GPS颈圈跟踪技术对分布和放养于该区域的野生大熊猫和放牧家畜—马群进行了定位监测和样地调查。分别选择了3只大熊猫和3个马群的代表性个体的GPS颈圈数据,在地理信息系统（GIS）中通过数字高程模型（DEM）、动物移动模块等工具提取和计算了它们活动区域的地形地势、巢域大小、日移动距离和核域数量,并检验了野生大熊猫和放牧家畜空间利用的差异性。结果表明：野生大熊猫和放牧家畜不同月份和整体之间在海拔高度、坡度坡向、巢域面积、日移动距离和核域数量等方面都具有显著性的差异。野生大熊猫表现为随季节和食物类型（竹笋、竹秆、枝叶）丰度的变化分别活动于拐棍竹林、短锥玉山竹林和冷箭竹林中,活动空间较大（海拔范围、巢域大小）、日移动距离较短和核域数量多等特征的随机扩散模式,且不同个体和月份之间波动性较大;放牧家畜则因初始放养于不同区域的竹林（拐棍竹林、冷箭竹林）和人为干涉程度的大小差异,显示出不同的空间利用格局,但与大熊猫相比,总体而言都具有巢域面积小、日移动距离略大、核域数量极少等“步步为营”空间利用模式的特征,且不同畜群和不同时间之间的变化幅度也小于大熊猫。不同的空间利用格局对环境资源的影响强度截然不同,大熊猫的利用模式有利于竹子资源的更新恢复和生境结构的持续发展,而放牧家畜的利用模式将造成竹子资源的死亡衰败和生境结构的破坏退化。因此,加强放牧家畜的管控,有效协调社区经济发展和生物多样性保护成为卧龙自然保护区（特区）今后工作和管理的当务之急。     

天目山不同海拔檫木群体遗传多样性和遗传结构

采用13对SSR引物,运用Bioptic Qsep100全自动核酸分析系统,分析了天目山5个海拔檫木群体的遗传多样性和遗传结构及其在不同海拔下的变化模式.结果表明: 天目山檫木群体具有较高的遗传多样性水平,其中期望杂合度和观察杂合度分别为0.84和0.61.根据Shannon指数,天目山檫木中海拔(500～800 m)群体的遗传多样性水平大于低海拔(200 m)和高海拔(1100～1400 m)群体的遗传多样性水平.由基因分化系数和AMOVA分析可知,檫木种群的遗传变异主要存在于群体内.STRUCTURE分析和UPGMA聚类分析表明,中、低海拔被划为一个群体,而高海拔被划为另一个群体.低海拔和中海拔檫木群体遗传距离的差异表明,人为干扰对物种多样性具有负面效应,而自然保护区对物种多样性的保护起到了积极作用.     

寒温带森林白桦径向生长的海拔差异及其气候响应——以奥克里堆山为例

气候变化深刻影响森林生态系统的结构和功能。在全球升温背景下,不同环境中不同树种的生长模式及其气候响应决定着生态系统的发展和稳定。本研究基于大兴安岭地区奥克里堆山的白桦年轮宽度数据,采用树木年代学方法,分析(兴安)落叶松森林中先锋树种白桦的生长-气候响应与升温和海拔变化的关联。结果表明: 气候变暖使具有明显海拔环境差异的白桦产生生长分异。较低海拔(1050 m)区域的白桦生长显著增加,而在相对偏高海拔(1250 m)区域的生长变化不大;在具有明显快速升温变化(1980年)之前,各海拔区域白桦生长的冬季(上年10月至当年2月)低温胁迫均达到显著水平;在快速升温阶段(1981—2010年),白桦生长的冬季低温胁迫降低,生长季(5—7月)温度成为偏高海拔处白桦生长的主要限定性因子;在水热条件较为调和的低海拔区域,白桦生长加快。研究区内白桦的分布总体上随着气候的持续变暖逐渐向高海拔区域扩散。     

库车种子植物区系垂直分布格局分析

该研究通过野外植被调查及相关文献资料查阅,探讨了库车山区种子植物区系的垂直分布格局特征及其对海拔变化的响应。结果表明:该区种子植物约有78科376属960种。其中,裸子植物3科3属9种,被子植物75科373属951种。植物科、属、种总数随着海拔的升高呈现先增加后降低的单峰分布结构。其中科总数在海拔1 600~1 800 m处为最高峰,属总数在海拔1 800~1 900 m处呈现最高峰;物种总数在海拔1 900~2 000 m处呈现最高峰,有478种(隶属59科,230属)。种子植物区系地理成分分析中,库车山区植物区系垂直海拔梯度上不管是科级水平还是属级水平种类成分都以温带分布型占优势。在垂直分布梯度上,温带分布科最高点出现在海拔1 800~1 900 m(含20科),从海拔2 800~2 900 m开始,随着海拔梯度升高呈现下降趋势,到海拔3 600~3 700 m时为最低点(含6科);温带分布属峰值出现在海拔1 900~2 000 m,随着海拔的升高呈现下降趋势。该研究结果对该区植物种质资源和生态系统多样性,植物资源的引种驯化、栽培和合理利用具有重要意义。     

佛坪大熊猫的移动习性

１９９１年４月１９９２年４月,在佛坪自然保护区采用无线电遥测方法,对大熊猫移动进行了研究。结果表明,佛坪大熊猫有季节性能垂直移动习性。海拔２２００米以上的松花竹林为夏居地,１３００－１９００米的巴山木竹林为冬居地。每年６－９月熊猫向上移动至夏居地,１０月至次年５月在冬居地活动。熊猫的移动与气候和食物的变化有关。     

野生大熊猫行为谱及PAE编码系统

行为谱是动物行为学研究的基础。大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)是生物多样性保护中的旗舰物种,其行为生态的研究备受关注,然而由于大熊猫数量稀少且警惕性强,很难在野外进行观察,有关其行为谱等基础行为研究结果主要是基于圈养大熊猫的观察研究。为了促进野生大熊猫行为学的深入研究,2015年1月—2016年6月,2018年8月— 2019年4月我们在卧龙自然保护区基于红外相机图片和视频数据,利用PAE编码系统建立了野生大熊猫行为谱和PAE编码系统。研究共计在14种环境背景中记录到大熊猫12种姿势、52种动作、56种行为。一方面,本研究结果基本涵盖了大熊猫的主要行为,并发现了一些未在圈养大熊猫行为谱中记录到的行为,如野生大熊猫利用植物的茎进行自我除雪行为;另一方面丰富了观察大熊猫行为的环境因素。以上结果为深入研究野生大熊猫行为生态学提供了基础信息。       

繁殖-育幼期雌性大熊猫的空间利用与活动模式特征

繁殖期间的空间利用与活动模式特征是野生动物长期适应环境的具体表现,研究野生动物繁殖期间行为特征与策略是动物生态学研究中最重要的基础问题之一。2010年3月至2012年3月,我们利用内置记录活动水平传感器的GPS项圈记录了1只受孕、产仔并育幼的野生大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）的活动位点和活动水平。研究了该大熊猫各繁殖阶段（交配后期、产仔期和育幼期）的空间利用与活动模式特征。结果表明：在交配后期（2010年春季,即4-6月）,雌性大熊猫活动空间范围较大为3.49 km²,其日平均活动距离较大,活动水平也相对较强;在产仔期前后（2010年夏秋季,即7-10月）,雌性大熊猫的活动范围明显缩小为0.42 km²,日平均活动距离和活动水平都明显减低;自2010年冬季（2010年11月至2011年3月）开始雌性大熊猫带仔生活,其家域面积逐渐增大,且趋向稳定 （0.84~1.19 km²）,日平均活动距离和活动水平都开始逐渐增大。雌性大熊猫在求偶交配、受孕、产仔和育幼过程中的空间利用与活动模式特征反映了大熊猫在繁殖期间的行为策略。本研究结果可为繁殖期间大熊猫及栖息地的保护管理政策制定提供科学依据。     

卧龙自然保护区大熊猫对拐棍竹笋的选择与利用

拐棍竹是卧龙野生大熊猫春季的主要食物。2014-2016年,从设置的3条固定样线中我们发现了当地野生大熊猫有分段取食拐棍竹笋的现象,且没有到放牧活动和人为干扰严重的河谷区域取食竹林内的拐棍竹笋。它们首先在海拔较低( 2 100 m左右)、新笋发育较早且人为干扰不严重的区域觅食,当这些区域的新笋普遍超过2 m高度时会向海拔较高处迁移。大熊猫优先选择有较高比例粗大竹笋的区域作为觅食场所,且当觅食斑块内新笋普遍较小时对粗笋有倾向性选择(P<0.05),但当环境中的新笋质量较好时,选择性有所降低(P>0.05)。大熊猫在新笋质量较好的觅食斑块中取食率较高,在海拔较高处因竹笋的基径较小所以取食率较低(F=20.12, P<0.05)。大熊猫取食新笋所留残桩高度与周边竹笋的高度呈正比(r=0.50, P<0.001)。为保证大熊猫在新笋期的觅食活动免遭干扰,管理者应该在这一时期严格限制大熊猫活动频繁区域的人为干扰。     

Daily activity of captive giant pandas (Ailuropoda melanoleuca) at the wolong reserve

Daytime activity patterns of captive giant pandas (Ailuropoda melanoleuca) (n = 21) were observed for 2 week periods during October 1991 and January, April, and July 1992. A daytime bimodal activity pattern was seen with increased activity coinciding with feeding times at 1000 and 1600 h. The animals spent an average of 40 ± 10% of their time sleeping, 21 ± 10% resting, 25 ± 11% eating, 13 ± 9% walking, and 1 ± 3% interacting with other giant pandas. Adult females were less active than males or juveniles. During July, giant pandas were less active during the daytime than during other seasons of the year. There was no difference in activity patterns between pregnant and non-pregnant females. Two infants had similar activity patterns to the adults by the time they were 6 months old. Comparison with wild giant pandas (n = 5) at the Wolong Nature Reserve revealed similar bimodal activity cycles, although the time of peak activity differed and foraging/feeding time was greater for wild pandas than for captive animals. © 1994 Wiley-Liss, Inc.     

唐家河自然保护区大熊猫种群数量及栖息地的移动

本文根据大熊猫季节性活动规律特点,应用海拔高度路线调查法,全面收集唐家河自然保护区大熊猫的比较新鲜粪便,计获１２４个粪样材料,提取ＤＮＡ作ＤＮＡ指纹图,经微机检测,保护区有大熊猫３７只,个体数量与粪样采集量之比为１∶３３５１４,有６个家系,雌兽２１只,雄兽１６只。并搞清了保护区生态环境质量,箭竹遭受病虫害的程度,洪水对栖息地的影响,特别对引起大熊猫数量减少及栖息地移动等原因,作了较为详细的分析。     

Measures of giant panda habitat selection across multiple spatial scales for species conservation

Examining ecological processes across spatial scales is crucial as animals select and use resources at different scales. We carried out field surveys in September 2005, March–September 2006, and April 2007, and used ecological niche factor analysis to determine habitat preferences for the giant panda (Ailuropoda melanoleuca) across 4 spatial scales: daily movement, core range, home range, and seasonal elevational migration. We found that giant pandas prefer conifer forest and mixed forest at higher than average elevation (2,157 m) of study area in the 4 scale models. However, we also observed significant scale differences in habitat selection. The strength of habitat preference increased with scale for the 2 disturbed forests (sparse forest and fragmented forest), and decreased with scale for 0–30° gentle slope and south- and north-facing aspect. Furthermore, habitat suitability patterns were scale-dependent. These findings highlight the need to determine species–environment associations across multiple scales for habitat management and species conservation. © 2012 The Wildlife Society.     

传统圈养和半自然散放环境亚成年大熊猫的行为差异

2001年7月20日至8月20日,在四川卧龙自然保护区中国保护大熊猫研究中心,采用连续观察法记录和分析了传统圈养和半自然散放环境下亚成年大熊猫(分别为3和9只)的几种行为的持续时间和发生次数。传统圈养环境亚成年大熊猫探究行为的持续时间、标记行为的频次显著多于半自然散放环境下的个体;刻板行为的持续时间有增加的趋势,但无显著差异。刻板行为的持续时间与标记行为的频次和探究行为的持续时间均呈显著正相关。表明圈养环境的改善有助于亚成年大熊猫探究和标记行为的明显减少。     

基于红外相机技术对佛坪国家级自然保护区 大熊猫季节性空间分布与活动模式的研究

2015年1月至2017年12月,在陕西佛坪国家级自然保护区海拔1 200~2 500 m的57条大熊猫(Ailuropodamelanoleuca)活动频繁的巡护样线上,布设130台红外相机。累计红外相机有效工作日100 685 d,共拍摄到大熊猫有效独立照片1 831张。将红外相机拍摄的有效照片和相机工作日依据不同竹种类型及保护站归类,对大熊猫季节性空间分布与活动模式进行研究。结果表明:(1)大熊猫春季活动最为频繁,在巴山木竹(Bashania fargesii)林和秦岭箭竹(Fargesia qinlingensis)林中相对多度分别是2.89和3.72;其次是冬季,在巴山木竹林和秦岭箭竹林中的相对多度分别是2.95和2.74。3月份是其活动高峰,巴山木竹林和秦岭箭竹林中的相对多度指数都是最高;11、12和1月份,大熊猫在巴山木竹林中相对多度指数高于秦岭箭竹林;2至10月份,大熊猫在秦岭箭竹林中的相对多度指数都要高于巴山木竹林。(2)大熊猫在佛坪保护区各个保护站均有分布,且存在季节性空间分布差异。三官庙和西河保护站全年的12个月都能够捕获到大熊猫的身影,是大熊猫分布相对多度最高的两个区域,大古坪、岳坝和龙潭子3个保护站海拔较低,大熊猫主要集中在冬春季节活动;凉风垭保护站海拔较高,主要分布的是秦岭箭竹林,大熊猫主要在夏季活动。(3)干扰活动主要包括采集、放牧、旅游、家犬活动和监测5种类型。干扰活动类型在各个保护站存在差异,且多为零星干扰,对大熊猫的活动和分布存在一定影响。本研究较为全面地调查了佛坪国家级自然保护区大熊猫季节性活动动态和区域性分布状况,调查结果可为后期的保护管理提供有效的参考依据。