李麗霞，王建軍，蔡立帥

(1.山西沃成生態(tài)環(huán)境研究所，山西 太原 030012; 2.山西歷山國家級自然保護(hù)區(qū)，山西 侯馬 043000)

山西省紅腹錦雞資源分布研究

李麗霞1，王建軍2，蔡立帥1

(1.山西沃成生態(tài)環(huán)境研究所，山西 太原 030012; 2.山西歷山國家級自然保護(hù)區(qū)，山西 侯馬 043000)

通過樣線法、紅外數(shù)碼相機(jī)法，對山西省紅腹錦雞資源分布情況進(jìn)行了數(shù)據(jù)收集，采用獸類資源數(shù)量計(jì)算方法和MaxEnt模型對山西省紅腹錦雞數(shù)量及資源分布進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，山西省共有紅腹錦雞2 116只，集中分布在山西省南部太寬河省級自然保護(hù)區(qū)、歷山國家級自然保護(hù)區(qū)、涑水河源頭省級自然保護(hù)區(qū)、蟒河獼猴國家級自然保護(hù)區(qū)；MaxEnt模型用于山西省紅腹錦雞棲息地預(yù)測，擬合精度較高。

山西?。?紅腹錦雞； 資源分布； MaxEnt模型

紅腹錦雞(Chrysolophuspictus)屬中國特有種，是國家Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物。《中國瀕危動(dòng)物紅皮書》將其瀕危等級列為易危(V)種。2004年之前，僅分布于青海、甘肅、寧夏、陜西、河南、四川、湖北、湖南、云南、貴州和廣西等地。2006年11月22日，在山西省中條山國有林管理局泗交林場發(fā)現(xiàn)了野生紅腹錦雞，經(jīng)考證，屬于山西省鳥類新記錄。近年來，紅腹錦雞在山西省南部的分布區(qū)域和資源數(shù)量均有較大增長。然而，對山西省紅腹錦雞種群密度方面的研究迄今未有報(bào)道。

紅腹錦雞又名金雞，中型雞類，體長59 cm～110 cm.尾特長，約38 cm～42 cm.野外特征明顯，全身羽毛顏色互相襯托，赤橙黃綠青藍(lán)紫俱全，是馳名中外的觀賞鳥類。紅腹錦雞棲息于山地常綠闊葉林、針闊葉混交林和針葉林中，或林緣灌叢、草叢和矮竹林間，冬季到農(nóng)田附近覓食。極善奔走，但飛翔能力較差。

1 研究區(qū)域和研究方法

1.1 研究區(qū)域

筆者通過查詢背景資料、訪問調(diào)查，結(jié)合實(shí)地考察(時(shí)間截止到2013年6月)，確定山西省紅腹錦雞的分布范圍主要在山西省南部地區(qū)，涉及山西省物種調(diào)查9個(gè)地理單元中的中條山地、晉東南高原、太行山地和晉南盆地4個(gè)地理單元。山西省紅腹錦雞專項(xiàng)調(diào)查區(qū)域范圍內(nèi)有9個(gè)自然保護(hù)區(qū)和1個(gè)國有林場，以紅腹錦雞集中分布的太寬河省級自然保護(hù)區(qū)(239 km2)、涑水河源頭省級自然保護(hù)區(qū)(231 km2)、歷山國家級自然保護(hù)區(qū)(242 km2)、蟒河獼猴國家級自然保護(hù)區(qū)(56 km2)和三交林場(145 km2)為主要研究區(qū)域。

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)收集方法

1) 紅外數(shù)碼相機(jī)法。在2010年春季至2013年夏季，利用紅外數(shù)碼相機(jī)對山西省紅腹錦雞重點(diǎn)分布區(qū)域內(nèi)的紅腹錦雞進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。共布設(shè)紅外自動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)190臺(tái)(太寬河保護(hù)區(qū)60臺(tái)，涑水河保護(hù)區(qū)30臺(tái)，歷山保護(hù)區(qū)60臺(tái)，蟒河獼猴保護(hù)區(qū)20臺(tái)，三交林場20臺(tái))，每臺(tái)紅外相機(jī)工作1 000 h記為1臺(tái)次。調(diào)查過程中紅外自動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)總計(jì)拍攝1 140臺(tái)次。

2) 樣線調(diào)查法。在紅腹錦雞重點(diǎn)分布區(qū)域布設(shè)樣線199條。其中，太寬河保護(hù)區(qū)布設(shè)樣線48條，歷山保護(hù)區(qū)布設(shè)樣線48條，涑水河保護(hù)區(qū)布設(shè)樣線45條，蟒河獼猴保護(hù)區(qū)布設(shè)樣線20條，三交林場布設(shè)樣線28條。調(diào)查時(shí)使用GPS記錄樣線調(diào)查的行進(jìn)航跡、紅腹錦雞的實(shí)體與痕跡，以及周邊的坡位、坡向、坡度、海拔等生境信息。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析方法

1) 根據(jù)《全國第二次陸生野生動(dòng)物資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程》中關(guān)于樣線法的資源數(shù)量計(jì)算方法計(jì)算紅腹錦雞資源數(shù)量。具體計(jì)算方法如下：

H =S×D，

(1)

D =(D1+D2+D3+…+Dn)/n，

(2)

Dn=Nn/ An.

(3)

式中：H——某個(gè)樣區(qū)某種動(dòng)物的資源數(shù)量，只；S——某個(gè)樣區(qū)的面積，km2；D——某個(gè)樣區(qū)某種動(dòng)物實(shí)體或某種痕跡的密度，只/km2；

Dn——第n條樣線某種動(dòng)物實(shí)體或某種痕跡的密度，只/km2；

Nn——第n條樣線某種動(dòng)物實(shí)體或某種痕跡的數(shù)量，只或km；

An——第n條樣線的面積，km2.

2) Maxent(maximun entropy)模型是基于GIS和最大熵原理編寫的用于預(yù)測物種潛在地理分布區(qū)的軟件。模型將已有物種分布點(diǎn)的單元作為樣點(diǎn)，根據(jù)樣點(diǎn)單元的環(huán)境變量，尋找約束條件的最大熵可能分布，據(jù)此來預(yù)測物種在目標(biāo)區(qū)域的分布。Maxent應(yīng)用線性回歸的方法對影響生物分布的主導(dǎo)因子進(jìn)行分析(即Jackknife功能)。Maxent能自動(dòng)完成預(yù)測圖制作、ROC曲線分析、主導(dǎo)環(huán)境因子分析，極大地提高了該模型的應(yīng)用效率。Maxent的運(yùn)算結(jié)果穩(wěn)定，對計(jì)算機(jī)配置的要求較低，運(yùn)算時(shí)間較短，操作也較為簡便，在樣點(diǎn)數(shù)據(jù)以及環(huán)境因子參數(shù)較多的情況下更有優(yōu)勢。該模型采用Jackknife檢驗(yàn)對環(huán)境因子的重要性進(jìn)行分析，并用ROC曲線下面積(AUC)對Maxent模型的精度進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：AUC值為0.50～0.60，失敗；0.60～0.70，較差；0.70～0.80，一般；0.80～0.90，好；0.90～1.00，非常好。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅腹錦雞數(shù)量統(tǒng)計(jì)

通過對2013年6月之前紅腹錦雞野外調(diào)查數(shù)據(jù)的計(jì)算分析得出，山西省共有紅腹錦雞2 116只，集中分布在太寬河保護(hù)區(qū)、歷山保護(hù)區(qū)、涑水河源頭保護(hù)區(qū)和蟒河獼猴保護(hù)區(qū)。其中，各個(gè)重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域的紅腹錦雞調(diào)查情況，見表1.

表1 紅腹錦雞資源數(shù)量

2.2 山西省紅腹錦雞Maxent生態(tài)位模型研究

筆者通過內(nèi)業(yè)調(diào)查與野外調(diào)查相結(jié)合的方式找出影響紅腹錦雞分布的生境變量，再應(yīng)用Maxent軟件對所有變量進(jìn)行運(yùn)算，目標(biāo)在于識(shí)別主要生境變量。結(jié)果共篩選出海拔(Elevation)、坡度(Slope)、坡向(Aspect)、山體陰影(Hillsha)、人口密度(Population)、棲息地類型(Habitat)、郁閉度(CD)、灌木蓋度(SC)、灌木種類(Shrub)、距湖泊的距離(Lake)、植被覆蓋率(Vegetation)、距道路的距離(Road)、距居民點(diǎn)的距離(Residential)、距河流的距離(River)、主要樹種(Tree)、距耕地的距離(Farmland)、樹高(TH)17個(gè)紅腹錦雞生境特征變量，并進(jìn)行主成分分析。

將這些生境變量帶入Maxent軟件進(jìn)行運(yùn)算，通過模型生成了山西省紅腹錦雞潛在棲息地分布圖，見第31頁圖1.

圖1 山西省紅腹錦雞潛在棲息地分布圖

模型預(yù)測精度分析應(yīng)用ROC曲線的AUC面積大小來進(jìn)行，其AUC值為0.972，表明模型擬合精度較高。從紅腹錦雞潛在棲息地分布圖可以看出，山西省南部局部地區(qū)棲息地質(zhì)量較好，具有一定連通性，但受到生境破碎化的威脅。

山西省紅腹錦雞生境變量特征分析見表2.

表2 山西省紅腹錦雞生境各組分特征值 %

由表2可以看出，山西省紅腹錦雞各生境變量的重要性由高到低依次為：植物覆蓋率、人口密度、灌木種類、距河流的距離、海拔、距湖泊的距離、主要樹種、棲息地類型、坡度、距居民點(diǎn)的距離、距道路的距離、距耕地的距離、郁閉度、灌木蓋度、坡向、山體陰影、樹高。第1主成分植物覆蓋率的貢獻(xiàn)率達(dá)到44.9%，第2主成分人口密度的貢獻(xiàn)率達(dá)到15.4%，第3主成分灌木種類的貢獻(xiàn)率達(dá)到10.8%，前3個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到71.1%.這說明前3個(gè)主成分基本包含了17個(gè)生境因子的大部分信息量，對紅腹錦雞的分布起決定性作用。

2.3 山西省紅腹錦雞的主要分布區(qū)域

山西省南部處于暖溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，是山西省紅腹錦雞分布的主要區(qū)域。通過實(shí)地調(diào)查和MexEnt軟件分析的結(jié)果可以看出，紅腹錦雞重點(diǎn)分布區(qū)域有以下4個(gè)。

1) 太寬河紅腹錦雞分布區(qū)域。太寬河省級自然保護(hù)區(qū)位于山西省夏縣東南部，中條山脈中段南坡，地理坐標(biāo)東經(jīng)111°20′00″～111°33′00″，北緯34°57′15″～35°7′00″.保護(hù)區(qū)屬中低山土石山區(qū)，地形復(fù)雜，西北高、東南低，海拔相對高差930 m.野外調(diào)查中太寬河保護(hù)區(qū)有10條樣線的13個(gè)點(diǎn)位及10臺(tái)紅外自動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)捕捉到紅腹錦雞信息。通過統(tǒng)計(jì)分析得出該區(qū)域有紅腹錦雞753只。

2) 歷山紅腹錦雞分布區(qū)域。歷山國家級自然保護(hù)區(qū)位于山西省南部，中條山脈東段，地處運(yùn)城、晉城、臨汾3個(gè)市的垣曲、陽城、沁水、翼城4縣毗鄰地界，居黃河二曲之中，地理坐標(biāo)東經(jīng)111°51′10″～112°31′35″，北緯35°16′30″～35°27′20″.保護(hù)區(qū)屬中低山石質(zhì)山地，地層和巖石組成情況復(fù)雜，海拔相對高差約達(dá)2 000 m.野外調(diào)查中歷山保護(hù)區(qū)有9條樣線的11個(gè)點(diǎn)位及4臺(tái)紅外自動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)捕捉到紅腹錦雞信息。通過統(tǒng)計(jì)分析得出該區(qū)域有紅腹錦雞546只。

3) 蟒河紅腹錦雞分布區(qū)域。蟒河獼猴國家級自然保護(hù)區(qū)位于山西省東南部，中條山東端的陽城縣境內(nèi)，地理坐標(biāo)東經(jīng)112°22′10″～112°31′35″，北緯35°12′30″～35°17′20″.保護(hù)區(qū)為石質(zhì)山區(qū)，海拔相對高差1 272.6 m.野外調(diào)查中蟒河保護(hù)區(qū)有6條樣線的6個(gè)點(diǎn)位及2臺(tái)紅外自動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)捕捉到紅腹錦雞信息。通過統(tǒng)計(jì)分析得出該區(qū)域有紅腹錦雞181只。

4) 涑水河源頭紅腹錦雞分布區(qū)域。涑水河源頭省級自然保護(hù)區(qū)位于中條山西北麓，絳縣縣城東南部，地理坐標(biāo)東經(jīng)111°34′～111°51′，北緯35°22′～35°29′，東西長26.1 km，南北寬13.6 km.保護(hù)區(qū)地勢東高西低，海拔相對高差達(dá)988.5 m.野外調(diào)查中涑水河保護(hù)區(qū)有2條樣線的3個(gè)點(diǎn)位及3臺(tái)紅外自動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)捕捉到紅腹錦雞信息。通過統(tǒng)計(jì)分析得出該區(qū)域有紅腹錦雞150只。

3 結(jié)論

紅腹錦雞在山西省主要分布于南部地區(qū)，且數(shù)量較多。MaxEnt模型用于山西省紅腹錦雞資源分布研究，模型擬合精度較高。山西省南部局部地區(qū)紅腹錦雞的棲息地立地條件較好，具有一定連通性，但受到生境破碎化的威脅?？紤]到紅腹錦雞生境分布及種群交流的要求，應(yīng)對其生物多樣性的保護(hù)進(jìn)行系統(tǒng)、綜合的規(guī)劃，使對紅腹錦雞的保護(hù)融入到省級生物多樣性綜合保護(hù)規(guī)劃中。

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Distribution Study ofChrysolophuspictusin Shanxi Province

Li Lixia1, Wang Jianjun2, Cai Lishuai1

(1.ShanxiWochengInstituteofEcologicalEnvironment,Taiyuan030012,China;2.LishanNationalNatureReserveofShanxi,Houma043000,China)

Distribution data ofChrysolophuspictusin Shanxi province was collected by line transect and infrared camera.The calculation method of Mammal Resources Quantity was used to calculate the number ofChrysolophuspictusin Shanxi province and the MaxEnt model was used to calculate its distribution. The results showed that there were 2,116Chrysolophuspictusin Shanxi and concentrated in Taikuan River Nature Reserve, Lishan National Nature Reserve, Sushui Nature Reserve and Manghe National Nature Reserve. The fitting accuracy ofChrysolophuspictushabitat prediction in Shanxi province by using MaxEnt model was higher.

Shanxi province;Chrysolophuspictus; Resource distribution; MaxEnt model

2015-06-15

李麗霞(1988— )，女，山西長治人，2014年畢業(yè)于山西大學(xué)，助理工程師。

Q959.7+25

A

1007-726X(2016)02-0029-04