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秦岭国家植物园陆栖脊椎动物多样性及区系分析

张勇, 徐哲超, 吴力博, 刘佳陇, 樊卫东, 张筱

张勇, 徐哲超, 吴力博, 等. 秦岭国家植物园陆栖脊椎动物多样性及区系分析[J]. 自然保护地,2023,3(3):45−66. DOI: 10.12335/2096-8981.2023021003
引用本文: 张勇, 徐哲超, 吴力博, 等. 秦岭国家植物园陆栖脊椎动物多样性及区系分析[J]. 自然保护地,2023,3(3):45−66. DOI: 10.12335/2096-8981.2023021003
ZHANG Yong, XU Zhechao, WU Libo, et al. Species Diversity and Fauna of Terrestrial Vertebrates in Qinling National Botanical Garden[J]. Natural Protected Areas, 2023, 3(3): 45−66. DOI: 10.12335/2096-8981.2023021003
Citation: ZHANG Yong, XU Zhechao, WU Libo, et al. Species Diversity and Fauna of Terrestrial Vertebrates in Qinling National Botanical Garden[J]. Natural Protected Areas, 2023, 3(3): 45−66. DOI: 10.12335/2096-8981.2023021003

秦岭国家植物园陆栖脊椎动物多样性及区系分析

基金项目: 陕西省林业科学院科技创新计划项目(SXLK2021-0212)
详细信息
    通讯作者:

    张勇: E-mail:zhytsinlingbg@qq.com

  • 中图分类号: Q958

Species Diversity and Fauna of Terrestrial Vertebrates in Qinling National Botanical Garden

  • 摘要: 【目的】了解秦岭国家植物园陆栖脊椎动物资源现状,更好地掌握和保护该区域物种资源和生物多样性。【方法】通过对2019—2022年的野外调查并结合已有监测数据和文献记载,对该区域陆栖脊椎动物名录进行整理、更新及分析,包括分类、保护级别、濒危等级、区系及分布型等。【结果】研究结果表明,秦岭国家植物园分布有陆栖脊椎动物4纲29目99科208属306种,其中,两栖纲2目7科11属11种、爬行纲2目9科15属18种、鸟纲18目60科143属234种、哺乳纲7目23科39属43种,较《秦岭植物园科学考察报告》所记录的142种新增了164种。国家级和省级重点保护野生动物69种,中国特有种31种,受威胁物种25种。在动物地理区划上,以东洋界物种占优势(45.42%),兼有古北界物种(31.70%)和广布种(22.87%);从分布型来看,分属13个分布型,其中以东洋型、古北型、喜马拉雅—横断山区型的物种占明显优势,同时其他分布型也占有一定比例。通过对各类群进行G-F指数分析可知,鸟类的G指数、F指数和G-F均最高,哺乳类次之,两栖类最低。【结论】秦岭国家植物园处于东洋古北两界物种的交融汇集区,具有较高的陆栖脊椎动物丰富度,重点保护及特有物种较多;同时物种数呈明显增长趋势,说明物种多样性存在被低估的可能;在科、属多样性水平上,鸟类相对丰富,哺乳类次之,两栖类最低。因此,建议进一步增大调查范围和频次,采用多种技术开展物种本底调查。
    Abstract: 【Objectives】 To understand the status quo of terrestrial vertebrate resources in Qinling National Botanical Garden and to get better acknowledgment and protection of the species resources and biodiversity in this area. 【Methods】 Based on the field investigation during 2019-2022 and combined with the existing monitoring data and literature records. The list of terrestrial vertebrates in the region was collected, updated, and analyzed, including classifications, protection levels, endangered levels, fauna and distribution types. 【Results】 The results showed that there are 4 classes, 29 orders, 99 families, 208 genera, and 306 species of terrestrial vertebrates, including 2 orders, 7 families, 11 genera, 11 species in amphibia; 2 orders, 9 families, 15 genera, 18 species in reptilia; 18 orders, 60 families, 143 genera, 234 species in ave; 7 orders, 23 families, 39 genera, 43 species in mammalia. Compared with the 142 species recorded in the Scientific Investigation Report of Qinling Botanical Garden, 164 species were added. Among these, 31 species were endemic to China, 69 species were listed as national and provincial class key protected wildlife, and 25 species were threatened species. In terms of zoogeographical division, the Oriental species dominated (45.42%) with the existence of Palaearctic species (31.70%) and widespread species (22.87%). From the perspective of distribution types, the animals belonged to 13 distribution types, among which the Oriental pattern, Palaearctic pattern, Himalayan-Hengduan Mountain pattern species were dominant, and other distribution patterns also occupied a certain proportion. By analyzing the G-F index of each class, we found that the G index, F index, and G-F index of birds were the highest, followed by mammals and amphibians. 【Conclusions】 Qinling National Botanical Garden was located in the confluence area of Oriental and Palaearctic species. It had high terrestrial vertebrate richness and many key protected and endemic species. The number of species showed a significant growth trend, indicating that there was a possibility of underestimation of species diversity. At the level of family and genus diversity, birds were relatively abundant, mammals were second, and amphibians were lower. Therefore, it could be suggested to further increase the scope and frequency of investigation and use a variety of techniques to carry out the species background investigation.
  • 生物多样性是生物与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括生态系统、物种和基因共3个层次,是人类赖以生存和发展的重要基础[1-2]。我国高度重视生物多样性保护,而开展本底资源调查是生物多样性保护和管理的基础。近年来,从国家到地方均积极组织开展了一系列区域性生物资源本底调查、监测与评估工作,这为区域性生物多样性保护提供了详实可靠的基础数据[3]。区域性生物多样性监测是一种既监测生物之间的变化又评估其保护成效的有效方法,是制定区域性生物多样性保护计划和管理措施的重要依据[4-5]。陆生脊椎动物作为区域性生物多样性调查监测的主要内容,也是生态系统和生物多样性的重要组成部分,对于维持生态系统的物质循环和能量流动具有极其重要的作用,其种类和数量的变化是区域生态系统变化的重要指针,对认识生物多样性和制订保护计划均具有重要意义[4-6]

    目前,关于秦岭国家植物园脊椎动物的研究,现仅在《秦岭植物园科学考察报告》中记述了5纲26目62科154种[7],以及吴力博等[8]记述了园区鸟类158种,但尚未见到系统性研究园区内陆生脊椎动物多样性和区系的报道。随着园区的发展,周边地区的人为活动影响、植被演替以及气候变化等,均可能导致园区内动物资源发生改变。本文通过2019—2022年间的野外监测数据并结合历史文献资料,对秦岭国家植物园内分布的陆生脊椎物种进行了较为详实的汇总、分析与研究,以期掌握该区陆生脊椎动物资源的最新情况,完善生物多样性数据资料,为秦岭北麓中段脊椎动物资源和生态系统保护提供基础性的研究数据。

    秦岭国家植物园(108°13′ E~108°29′ E,33°43′ N~34°04′ N)地处秦岭中段北麓,规划总面积639 km2。园区海拔跨度约为480~3 000 m,地形地貌多样,有高山、中山、低山、丘陵和平原等5种地貌单元。秦岭国家植物园处于亚热带和暖温带分界线上,属于暖温带大陆性山地气候,境内大小河流密布、植被覆盖度高,分布有杂果林及次生林地、侧柏(Platycladus orientalis)林带、锐齿栎(Quercus aliena)林带、红桦(Betula albosinensis)林带、巴山冷杉(Abies fargesii)林带、太白红杉(Larix potaninii)林带、亚高山灌丛及草甸带等7个林带,植被垂直分带明显,形成了一个完整的立体生态系统。

    本研究数据主要来源于2个方面:一方面,是秦岭国家植物园早期的科学考察报告[7]以及相关的历史文献资料[8-9];另一方面,是2019—2022年的野外动物监测数据。不同的动物类群采用不同的调查方法,主要包括野外实地调查常采用的样线法、样点法和红外相机自动拍摄法,同时辅助走访和文献检索法。参考园区植被类型和功能区划,在迁地和就地保护区共设置了10个调查区域,涵盖了森林、灌丛、高山草甸、湿地和农田撂荒地等5种生境。调查时间为2019年8月至2022年12月,每个季节调查6~8次。在调查过程中主要记录物种的种类、数量、活动痕迹、地理位置以及微生境等信息。

    根据地形、地势以及植被类型多样性等特征,在秦岭国家植物园就地区和迁地区内分别设置样线16条和4条。两栖爬行类沿河道湿地或灌丛等生境设立长度1 km、宽10 m的样线;鸟类样线长度3 km、宽100 m;哺乳动物样线长度3~5 km,宽50 m。在实际调查中,主要以1~2 km/h的徒步速度沿固定线路行进观察,并记录两侧出现的野生动物或其活动痕迹(如粪便、体毛、爪印、卧迹、尿迹、洞穴、足迹链等)。

    样点法和直接计数法主要用于鸟类和大型兽类的调查,在每个样区选择视野开阔且鸟类和兽类资源较丰富的区域,分别设置2个固定的调查样点,以点为中心进行观测,鸟类和兽类观察半径分别为300 m和500 m,各形成一个圆,每次观察时间约30 min,记录见到的鸟类和兽类种类和数量。

    红外相机自动拍摄法主要用于兽类和鸟类的监测,由于各种原因仅在迁地区兽类常出没的地方安装了16台红外相机,安装高度为0.5~1.3 m,对每台相机进行编号,并详细记录位置、微生境等信息。每2个月收取1次数据,同时检查相机性能、更换储存卡、适当调整机位等。

    走访和文献检索法适用于所有动物类群,即通过与周边居民或保护区工作人员进行访谈,了解本区域的物种和数量信息等,而文献检索法主要是搜集近年来有关秦岭国家植物园生物资源或物种新记录的报道。

    本文依据《中国两栖、爬行动物更新名录》[10]、《中国两栖动物及其分布彩色图鉴》[11]和《常见爬行动物野外识别手册》[12]对两栖爬行类进行分类和鉴定;依据《中国鸟类观察手册》[13]对鸟类进行分类和鉴定;依据《中国兽类分类与分布》[14]和《中国兽类图鉴(第3版)》[15]对哺乳类进行分类和鉴定。动物地理区划参照《中国动物地理》[16],该著作之后新发现或未收录的物种须根据其实际分布区域确定;濒危等级和特有性参照《中国生物多样性红色名录 脊椎动物》[17-20],未列入上述红色名录的物种暂定为“未评估”(NE);保护等级分别引自2021年发布的《国家重点保护野生动物名录》[21]和2022年发布的《陕西省重点保护野生动物名录》[22],濒危野生动植物种国际贸易的确定以2019年11月中华人民共和国濒危物种进出口管理办公室和中华人民共和国濒危物种科学委员会联合发布的《濒危野生动植物种国际贸易公约:附录Ⅰ、附录Ⅱ和附录Ⅲ》为准[23]。基于上文,整理并完成秦岭国家植物园陆生脊椎动物名录。

    各动物类群科(F指数)、属(G指数)间多样性以及G-F指数,参照蒋志刚等[24]提出的方法进行分析。

    F指数:DF=ni=1pilnpi

    G指数:DG=pj=1qjlnqj

    G-F指数:DGF=1DGDF

    其中:pi=ski/skisskSk表示某纲中k科中的物种数,Ski表示某纲中ki属中的物种数;n表示k科中的属数;qj=sj/sjssS表示某纲中物种总数;Sj表示某纲中j属的物种总数;p表示某纲中的属数。

    秦岭国家植物园现分布陆生脊椎动物4纲29目99科208属306种(实地调查为207种,文献记载与访问调查相差99种,见文后附表A)。两栖纲(Amphibia)2目7科11属11种;爬行纲(Reptilia)2目9科15属18种;鸟纲(Aves)18目60科143属234种,其中以雀形目(Passeriformes)种类占优势(159种),其次是雁形目(Anseriformes)(9种),种类最少的是䴙䴘目(Podicipediformes)、鹳形目(Ciconiiformes)、鲣鸟目(Suliformes)、犀鸟目(Bucerotiformes)和隼形目(Falconiformes)(各有1种);哺乳纲(Mammalia)7目23科39属43种,其中以啮齿目(Rodentia)种类居多(14种),食肉目(Carnivora)次之(9种),灵长目(Primates)和兔形目(Lagomorpha)最少(各有1种)。就陆栖脊椎动物类群组成而言,以鸟类占绝对优势,占物种总数的76.47%;哺乳类次之,占14.05%;爬行类占5.88%;两栖类最少,仅占3.59%(表1)。

    表  1  秦岭国家植物园陆栖脊椎动物分类统计
    Table  1.  Classified statistic of terrestrial vertebrates in Qinling National Botanical Garden
    类群
    目数占比/%科数占比/%属数占比/%种数占比/%
    两栖纲 2 6.90 7 7.07 11 5.29 11 3.59
    爬行纲 2 6.90 9 9.09 15 7.21 18 5.88
    鸟纲 18 62.07 60 60.61 143 68.75 234 76.47
    哺乳纲 7 24.14 23 23.23 39 18.75 43 14.05
    总计 29 99 208 306
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    珍稀种和特有种及其分布形式是用于表示一个地区生物多样性的重要指标[25-26]。秦岭国家植物园内特有种较多,共计31种(附表A、图1),占物种总数的10.13%,其中两栖类有巫山角蟾(Boulenophrys wushanensis)等5种,爬行类有无蹼壁虎(Gekko swinhonis)等5种,鸟类有红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)等10种,哺乳类有岩松鼠(Sciurotamias davidianus)等11种。园区内也分布有较多的珍稀受保护物种,现有各级重点保护野生动物69种,占比为22.55%。其中:国家一级重点保护野生动物有朱鹮(Nipponia nippon)、金雕(Aquila chrysaetos)、黄胸鹀(Emberiza aureola)、川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)、中华扭角羚(Budorcas taxicolor)、林麝(Moschus berezovskii)和豺(Cuon alpinus)等8种,占比为2.61%;国家二级重点保护野生动物有中国大鲵(Andrias davidianus)、鸳鸯(Aix galericulata)、中华斑羚(Naemorhedus griseus)等36种,占比为11.76%;省级重点保护野生动物有隆肛蛙(Nanorana quadranus)、玉斑锦蛇(Euprepiophis mandarinus)、斑嘴鸭(Anas zonorhyncha)、小麂(Muntiacus reevesi)等25种,占比为8.17%。

    图  1  秦岭国家植物园各动物类群中重点保护野生动物分布
    Figure  1.  Distribution of key protected wildlife in each animal group of Qinling National Botanical Garden

    此外,秦岭国家植物园内还具有较多的濒危物种,被列入《中国生物多样性红色名录 脊椎动物》的受威胁物种共计25种(附表A、图2),占物种总数的8.17%。其中:列为极危等级的有中国大鲵、黄胸鹀和林麝等3种,占比为0.98%;列为濒危等级有中华鳖(Pelodiscus sinensis)、王锦蛇(Elaphe carinata)、朱鹮、黄腿渔鸮(Ketupa flavipes滇攀鼠(Vernaya fulva)和豺等6种,占比为1.96%;列为易危等级的有乌梢蛇(Ptyas dhumnades)等16种,占比为5.22%。此外,有黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)等31种被列为近危,占比为10.13%;中华蟾蜍(Bufo gargarizans)等248种被列为无危,占比为81.05%;数据缺乏和未评估各1种,均占比为0.33%,分别为秦岭鼢鼠(Eospalax rufescens)和黑喉山雀(Poecile hypermelaenus)。朱鹮等6种被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES 2019)的附录Ⅰ,占比为1.96%;血雉(Ithaginis cruentus)等23种被列入CITES 2019附录Ⅱ,占比为7.52%;黄喉貂(Martes flavigula)等3种被列入CITES 2019附录Ⅲ,占比为0.98%。

    图  2  秦岭国家植物园陆栖脊椎动物受威状况
    Figure  2.  Status of terrestrial vertebrates in Qinling National Botanical Garden

    从地理区系看,秦岭国家植物园所有陆栖脊椎动物可分属3个区系,即古北界物种、东洋界物种和广布种。其中东洋界种占据绝对优势,物种数共计139种,占物种总数的45.42%(附表A、表2);其次为古北界物种,物种数共计97种,占比为31.70%;广布种最少,物种数共计70种,占比为22.87%。通过对不同动物类群分析发现,两栖类无古北界物种;爬行类中,东洋种和广布种数量居多。在鸟类中,东洋界物种占优势,共有110种,占鸟类种数的47.01%;其次为古北界物种,共计88种,占比为37.61%,广布种仅占比为15.38%。在哺乳类中,广布种依旧占主要优势,共计20种,占哺乳类总数的46.51%;其次为东洋界种,共计17种,占比为39.53%;古北界物种仅占比为13.95%。

    表  2  秦岭国家植物园陆栖脊椎动物区系组成
    Table  2.  Fauna types of terrestrial vertebrates in Qinling National Botanical Garden
    类群古北界物种东洋界物种广布种
    物种数占各纲比/%占总种数比/%物种数占各纲比/%占总种数比/%物种数占各纲比/%占总种数比/%
    两栖类 0 0.00 0.00 5 45.45 1.63 6 54.55 1.96
    爬行纲 3 16.67 0.98 7 38.89 2.29 8 44.44 2.61
    鸟纲 88 37.61 28.76 110 47.01 35.95 36 15.38 11.76
    哺乳纲 6 13.95 1.96 17 39.53 5.55 20 46.51 6.54
    共计 97 31.70 139 45.42 70 22.87
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    就物种的分布型而言,秦岭国家植物园陆栖脊椎动物分属13个分布型(附表A、表3),其中以东洋型、古北型、喜马拉雅—横断山区型的物种占明显优势,各有70种、48种和41种,分别约占物种总数的22.88%、15.69%和13.40%;而东北型(东部为主)、华北型、中亚型和高地型物种最少,且均只有2种,占比均为0.65%。从动物地理区划来看,“蒙新区”的代表成分古北型和中亚型共50种,占比为16.34%;“东北—华北区”的代表成分东北型(东部为主)、华北型和东北—华北型共38种,占比为12.41%;“西南区”的代表成分高地型和喜马拉雅—横断山区型共43种,占比为14.05%;“华中—华南区”的代表成分南中国型和东洋型共108种,占比为35.29%。此外,季风区型17种,占比为5.56%;不易归类型37种,占比为12.09%。从各动物类群来看,其区系特征并不一致。其中,两栖类有5种分布型,以季风区型和南中国型为主;爬行类有6种分布型,以季风区型、南中国型和东洋型为主;哺乳类有8种分布型,以东洋型、古北型和喜马拉雅—横断山区型为主;而鸟类的分布型较为复杂,共有12种分布型,主要以古北型、喜马拉雅—横断山区型、东洋型和不易归类型为主。综上可知,秦岭国家植物园处于南、北方动物交错分布、相互渗透的地带。

    表  3  秦岭国家植物园陆栖脊椎动物分布型组成
    Table  3.  Species number of distribution types of terrestrial vertebrates in Qinling National Botanical Garden
    分布型两栖纲种数爬行纲
    种数
    鸟纲
    种数
    哺乳纲
    种数
    总计百分比/%
    全北型(C) 0 0 13 0 13 4.25
    古北型(U) 0 0 40 8 48 15.69
    东北型(M) 0 0 26 0 26 8.50
    东北型(东部为主)(K) 0 0 2 0 2 0.65
    华北型(B) 0 1 1 0 2 0.65
    东北—华北型(X) 2 0 4 2 8 2.61
    季风区型(E) 3 5 4 5 17 5.56
    中亚型(D) 0 1 0 1 2 0.65
    高地型(P) 0 0 2 0 2 0.65
    喜马拉雅—横断山区型(H) 1 1 31 8 41 13.40
    南中国型(S) 3 5 25 5 38 12.42
    东洋型(W) 2 5 53 10 70 22.88
    不易归类型(O) 0 0 33 4 37 12.09
    总计 11 18 234 43 306 100.00
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    G-F指数可反映出较长时间内一个地区的物种多样性[27]。通过G-F指数分析,G指数、F指数和G-F指数均表现为鸟纲>哺乳纲>爬行纲>两栖纲(表4)。由此可见,秦岭国家植物园鸟类的物种多样性最高,且在科、属水平上均较为丰富(DF =32.280 7,DG =4.699 1),哺乳类次之(DF =8.203 4,DG =3.632 2),而两栖类最低(DF =2.484 9,DG=2.397 9)。这种多样性是由于科间和属间多样性程度高而造成的,即鸟类的非单种科数和非单种属大于两栖爬行类和哺乳类。

    表  4  秦岭国家植物园陆栖脊椎动物G-F指数
    Table  4.  Analysis of G-F index of terrestrial vertebrates in Qinling National Botanical Garden
    物种数非单种科数非单种属数F指数G指数DG/DFG-F指数
    两栖纲 11 3 0 2.4849 2.3979 0.9650 0.0350
    爬行纲 18 3 2 2.8047 2.6303 0.9378 0.0622
    鸟纲 234 37 44 32.2807 4.6991 0.1456 0.8544
    哺乳纲 43 9 4 8.2034 3.6322 0.4428 0.5572
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    区域内的物种数量是衡量该地区生物多样性丰富程度的重要指标,而物种编目则是生物多样性的本底数据,编制具有权威性和时效性的区域物种名录,对于生物多样性的科学研究、资源管理、科学决策等具有重要意义[28]。近年来,不断有秦岭国家植物园脊椎动物新记录被发现(内部资料):一方面,说明了园区脊椎动物资源丰富多样;另一方面,也意味着园区脊椎动物物种多样性仍存在被低估的可能,或者过去的调查不完整或者不彻底。本次通过实地调查并结合文献检索,记录了秦岭国家植物园有陆栖脊椎动物4纲29目99科208属306种,这也是迄今为止秦岭国家植物园最为系统的、全面的陆栖脊椎动物多样性记述。物种总数比沈茂才[7]在该区域记录的142种增加了164种,占比增加了115.49%。其中,两栖类新增4种,爬行类新增9种,鸟类新增143种,哺乳类新增8种,鸟类增加比率最高,达到157.14%。由此可见,随着后续物种调查的持续深入和加强,特别是针对不同类群动物的长期专项调查和一些有季节迁徙习性的物种,将会有更多的园区新记录产生。通过分析可知,物种变化的原因主要有:一是分子遗传学研究将原有部分物种的亚种提升为种,如原栗耳凤鹛华南亚种(Staphida castaniceps torqueola)被提升为种级栗颈凤鹛(S. torqueola[13],原社鼠四川亚种(Rattus niviventer confucianus)提升为种级北社鼠(Niviventer confucianus[14,29]等;二是栖息地环境的改善,园区在就地保护区相继实施了天然林修复工程、退耕还林工程、移民搬迁工程和湿地恢复工程,使得物种栖息地得到修复或扩大,如在增加的物种中鸟类居多,而其中主要以雁形目、鸻形目(Charadriiformes)和雀形目为主,这说明园区内的水域湿地、林地及灌丛在吸引水鸟和林鸟中发挥了重要功能[30];三是调查方法和记录来源的多样化,早期在物种本底调查中,由于人力物力等原因,采用的调查方式方法可能过于单一,记录不够全面,而随着调查设备的更新和红外相机技术等新方法的应用,以及更多自然观察活动的普及和兴起,更多物种新分布记录的被发现。

    脊椎动物自身长期进化并与周围环境相互适应、彼此影响而形成动物的地理区系[16,27]。秦岭国家植物园地处秦岭山脉中段北麓的秦岭山地,在动物地理区划上,位于东洋界与古北界的交汇过渡区,主体属古北界中印亚界华北区黄土高原亚区的最南缘[16,31],动物区系成分应以古北界为主,兼有东洋界成分的过渡特征。实际上,由于迁徙能力较强的鸟类物种数的大量增加,动物区系成分却是以东洋界(45.42%)为主,兼有古北界(31.70%)成分,同时具有一定数量的广布种(22.87%)。这一现象出现的主要原因是近年来园区新增大量鸟类新记录,而这些鸟类多以东洋界物种为主(鸟类中有47.01%的物种属东洋界)。总体上看,园区动物区系呈现多种成分共存,东洋—古北两界物种相互渗透和过渡的特点。这也在一定程度上反映出动物的地理分布受多种因素共同作用的影响[16,29],而我国作为古北、东洋两界的交汇区,其动物地理区划的界定也是相对复杂、困难[16,32]

    从动物分布型看,共有13种分布型,主要以东洋型、古北型和喜马拉雅—横断山区型的物种为主,同时南中国型、不易归类型、东北型和全北型也占有一定的比例,其他分布型相对较少。不同的动物类群,由于地理位置、外界环境条件和自身扩散能力等原因,可产生不同的分布型[16]。秦岭国家植物园整体处于我国华中区和华北区以及暖温带与北亚热带的分界线上,华中区、华北区、季风区、蒙新区和西南区在此交汇,因此,多区系动物类群在这里并存。此外,迁徙能力较强的鸟类对气候和环境变化反应敏感,有些东洋型、南中国型和喜马拉雅—横断山区型鸟类也有北扩之趋势[8,33-34],如方尾鹟(Culicicapa ceylonensis)、黑颏凤鹛(Yuhina nigrimenta)、白喉红尾鸲(Phoenicurus schisticeps)、淡绿鵙鹛(Pteruthius xanthochlorus)、红头穗鹛(Cyanoderma ruficeps)等,从而形成了本区多种动物分布型共存的格局。

    一个区域内某种生态类群的G-F指数大小主要取决于动物类群科内属种分布,较高的G-F指数表明某类群物种在科、属水平上有较高的物种多样性,其物种在属间分布越均匀,而较低的G-F指数则表明拥有较多的单种科和单属科,也反映了某区域内该生态类群的物种分化大小和种间亲缘关系的远近[35-36]。通过对丰富度指数的比较发现,园区4个动物类群的G指数均小于F指数,故DG/DF<1,则各动物类群的科间多样性指数均较高,属间多样性均较低。同时,鸟类的G指数、F指数和G-F指数均最高,这表明鸟类物种多样性以及科间、属间多样性均高于两栖爬行类和哺乳类,物种丰富度更高,鸟类的在属间分布也较均匀,物种分化相对较小,种间亲缘关系相对较近。这是因为鸟类的物种数和非单种科较多所致,该区的鸟类有234种,两栖爬行类和哺乳类总数却不足鸟类之半;鸟类有37个非单种科和44个非单种属,而两栖类仅有3科为非单种科,无非单种属,爬行类有非单种科3个,非单种属2个,哺乳类的非单种科9个,非单种属4个。

    物种丰富度的高低常与地理位置、气候条件、栖息地类型等因素相关[27,37]。由于秦岭国家植物园特殊的地理位置,不仅地处我国亚热带和暖温带的分界线上,也是我国中部候鸟迁徙的途经区。鸟类是受关注度较高且活动能力较强的动物类群,在春秋季,有些候鸟会途径秦岭和大巴山区,某些过境旅鸟会在此短暂停留。而在园区迁地保护区又有大面积恢复重建的湖泊湿地中的鱼类、无脊椎动物和其他水生植物等为鸟类提供了丰富的食物,每年会吸引大量的迁徙候鸟在此觅食或越冬,例如,新增鸭科(Anatidae)中的斑嘴鸭、绿头鸭(Anas platyrhynchos)、白眼潜鸭(Aythya nyroca)、鸳鸯(Aix galericulata)、花脸鸭(Sibirionetta formosa)、罗纹鸭(Mareca falcata)等,鹭科(Ardeidae)的绿鹭(Butorides striata)等。两栖爬行类受自身条件限制,一般迁徙能力弱且活动隐匿性较强,而秦岭山脉在动物地理分布上具有明显的屏障作用,并且原本秦岭北麓分布的物种数也较少[38],因此,该地区鸟类物种丰富度比两栖爬行类、兽类物种丰富度高。由于本次调查更多地关注了中低海拔区域,对于高海拔区域调查次数有限,因此,后续调查中可适当再补充高海拔区域的物种调查,力争对整个园区范围内的陆栖脊椎动物物种及多样性有更为全面的了解。

    区域性物种编目是一项基础性工作,也是开展区域生物多样性科学研究、资源管理、科学决策的基础。通过对秦岭国家植物园陆栖脊椎动物名录的编目,表明秦岭国家植物园现生陆栖脊椎动物4纲29目99科208属306种,物种记录比首次保护区科学考察数据增加了一倍之多。其中,国家级、省级重点保护野生动物共69种,中国特有种31种,列入CITES附录(2019)的有32种,珍稀濒危野生动物种类相对丰富。动物区系以东洋界物种为主,兼有古北界物种和广布种,分属有13个分布型。在科、属多样性水平上鸟类相对丰富,哺乳类次之,两栖类较低。

    虽然秦岭国家植物园内物种资源较为丰富,但在保护与监管上仍有些许不足,如物种监测力度不够、资源本底需进一步详实、栖息地破碎化、旅游开发、人为干扰等问题。据此,本文提出以下保护建议:

    1)扩大调查范围、增加调查频次,采用红外相机技术、无人机结合3S技术、环境DNA技术等多种手段开展物种调查;

    2)联合周边保护区开展重点受威胁物种的专项调查和种群生物学研究,同时加强对一些易忽略物种的关注,如两栖爬行类等;

    3)建立园区野生动物疫源疫病监测预警体系和长效机制,强化疫源疫病防控和应急处置能力;

    4)制定相应的旅游管理计划,关注因旅游开发而引起的环境问题以及对野生动物的干扰问题,合理评估并制定相应的措施;

    5)通过多渠道、多方式加强野生动物资源保护的宣传,提升公众对野生动物资源及其栖息地的保护意识。

  • 图  1   秦岭国家植物园各动物类群中重点保护野生动物分布

    Figure  1.   Distribution of key protected wildlife in each animal group of Qinling National Botanical Garden

    图  2   秦岭国家植物园陆栖脊椎动物受威状况

    Figure  2.   Status of terrestrial vertebrates in Qinling National Botanical Garden

    表  1   秦岭国家植物园陆栖脊椎动物分类统计

    Table  1   Classified statistic of terrestrial vertebrates in Qinling National Botanical Garden

    类群
    目数占比/%科数占比/%属数占比/%种数占比/%
    两栖纲 2 6.90 7 7.07 11 5.29 11 3.59
    爬行纲 2 6.90 9 9.09 15 7.21 18 5.88
    鸟纲 18 62.07 60 60.61 143 68.75 234 76.47
    哺乳纲 7 24.14 23 23.23 39 18.75 43 14.05
    总计 29 99 208 306
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    表  2   秦岭国家植物园陆栖脊椎动物区系组成

    Table  2   Fauna types of terrestrial vertebrates in Qinling National Botanical Garden

    类群古北界物种东洋界物种广布种
    物种数占各纲比/%占总种数比/%物种数占各纲比/%占总种数比/%物种数占各纲比/%占总种数比/%
    两栖类 0 0.00 0.00 5 45.45 1.63 6 54.55 1.96
    爬行纲 3 16.67 0.98 7 38.89 2.29 8 44.44 2.61
    鸟纲 88 37.61 28.76 110 47.01 35.95 36 15.38 11.76
    哺乳纲 6 13.95 1.96 17 39.53 5.55 20 46.51 6.54
    共计 97 31.70 139 45.42 70 22.87
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    表  3   秦岭国家植物园陆栖脊椎动物分布型组成

    Table  3   Species number of distribution types of terrestrial vertebrates in Qinling National Botanical Garden

    分布型两栖纲种数爬行纲
    种数
    鸟纲
    种数
    哺乳纲
    种数
    总计百分比/%
    全北型(C) 0 0 13 0 13 4.25
    古北型(U) 0 0 40 8 48 15.69
    东北型(M) 0 0 26 0 26 8.50
    东北型(东部为主)(K) 0 0 2 0 2 0.65
    华北型(B) 0 1 1 0 2 0.65
    东北—华北型(X) 2 0 4 2 8 2.61
    季风区型(E) 3 5 4 5 17 5.56
    中亚型(D) 0 1 0 1 2 0.65
    高地型(P) 0 0 2 0 2 0.65
    喜马拉雅—横断山区型(H) 1 1 31 8 41 13.40
    南中国型(S) 3 5 25 5 38 12.42
    东洋型(W) 2 5 53 10 70 22.88
    不易归类型(O) 0 0 33 4 37 12.09
    总计 11 18 234 43 306 100.00
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    表  4   秦岭国家植物园陆栖脊椎动物G-F指数

    Table  4   Analysis of G-F index of terrestrial vertebrates in Qinling National Botanical Garden

    物种数非单种科数非单种属数F指数G指数DG/DFG-F指数
    两栖纲 11 3 0 2.4849 2.3979 0.9650 0.0350
    爬行纲 18 3 2 2.8047 2.6303 0.9378 0.0622
    鸟纲 234 37 44 32.2807 4.6991 0.1456 0.8544
    哺乳纲 43 9 4 8.2034 3.6322 0.4428 0.5572
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  • 期刊类型引用(1)

    1. 张勇,康晓育,徐哲超,刘佳陇,樊卫东. 秦岭国家植物园天牛科昆虫多样性与区系分析. 陕西林业科技. 2024(02): 80-87 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-09
  • 修回日期:  2023-04-02
  • 录用日期:  2023-04-02
  • 网络出版日期:  2023-08-20
  • 刊出日期:  2023-08-30

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