藏狐的活动规律家域特征及生境选择的研究

藏狐的活动规律、家域特征及生境选择的研究【摘要】：藏狐主要分布于青藏高原海拔3500m以上的区域,多在地势开阔的高原草原和高山草甸生境中活动。藏狐主要捕食高原鼠兔和草原啮齿类,在控制草原鼠害、维持高原生态系统平衡方面具有十分重要的生态学作用。长期以来,藏狐的生物学信息比较匮乏,开展针对藏狐的基础生态学研究将有助于我们深入了解高原极端环境中藏狐采取的适应性生活史对策,为高原动物资源的管理和保护,高原生态环境的改善和治理奠定理论基础。2006年4月和9-10月、2007年3-5月和9-10月、2008年3-4月,我们在青海省都兰县沟里乡捕捉到5只藏狐(4雄,1雌)。通过无线电遥测技术追踪藏狐,记录其活动位点,并观察藏狐的行为。根据藏狐活动位点的分布及在该点的行为,分析藏狐昼间行为在时间和空间上的分布特征,并探讨藏狐活动指数与环境变量之间的关系;应用地理信息系统扩展软件计算藏狐的家域面积及藏狐的利用分布特征,并尝试寻找核心活动区;通过在藏狐利用分布可能性与环境变量属性间建立多元线性回归模型,探讨藏狐对环境变量的选择利用特征;根据藏狐对环境因子的喜好,开展生境评价,并计算适宜生境中藏狐的空间环境容纳量;除此之外,我们还研究了藏狐的家域功能分区及其生物学特性、藏狐的洞穴生境选择、藏狐的食性组成及其他同域分布的物种的生物学信息。1.藏狐昼间活动规律研究结果表明:藏狐主要在晨昏时段活动(χ~2检验,P0.05),其昼间活动节律分配存在显著季节性变化(WilcoxonSignedRanksTest,Z=-2.366,P=0.018)。藏狐在暖季的活动指数((?)=0.60,SD=0.14)高于冷季((?)=0.49,SD=0.15)。藏狐的活动高峰时段主要集中在早8:00-12:00时和傍晚16:00-20:00时,其他时段活动程度较低。藏狐行为受地形因子的影响,在空间上存在集中分布区。藏狐的活动指数与坡度因子属性呈负相关(B=-0.099),与高原鼠兔的密度呈正相关(B=0.022),鼠兔密度和坡度因子的交互作用对藏狐行为的影响更明显(B=0.073);此外,藏狐的活动指数与海拔因子属性呈负相关(B=-0.023)。2.幼龄藏狐昼间行为分配在持续时间(χ~2=124.160,df=5,P=0.000)和发生频率(χ~2=78.785,df=5,P=0.000)上均为非正态分布,以休息行为为最主要行为(持续时间百分比为55.1%,频率百分比为45.0%),其次为捕食行为(持续时间百分比为20.0%,频率百分比为19.0%)和嬉戏行为(持续时间百分比为16.7%,发生频率百分比为39.0%)。幼龄藏狐主要选择晨昏活动,早8:00-9:00时以捕食和嬉戏行为为主,9:00时以后休息行为逐渐增加并在13:00-14:00时达到最高,14:00-15:00时捕食和嬉戏行为再次增多,休息行为减少,直至15:00-16:00时,重新以休息为主。成体藏狐出现时,幼龄藏狐的行为表现出高度的活跃性(持续时间,χ~2=157.546,df=5,P=0.000;发生频率,χ~2=213.642,df=5,P=0.000),以嬉戏(持续时间百分比为50.0%,发生频率百分比为54.7%)和奔跑(持续时间百分比为16.2%,发生频率百分比为18.6%)行为为主。3.应用固定核空间法、调和平均值法和最小多边形法估算藏狐的家域面积,并应用独立区域法(AIM)划分核域。固定核空问法计算结果:暖季节藏狐家域面积从2.81km~2到3.29km~2不等((?)=2.95km~2,SD=0.22),核域面积((?)=0.88km~2,SD=0.37)约占家域面积的17.3%-38.1%;冷季节家域面积从1.99km~2到3.70km~2不等((?)=3.36km~2,SD=1.07),核域面积((?)=1.00km~2,SD=0.49)占家域面积的15.7%-36.3%((?)=29.9%,SD=9.5%)。调和平均值法表明:暖季节藏狐的家域面积为0.87km~2-2.89km~2不等((?)=1.67km~2,SD=1.08),核域面积((?)=0.33km~2,SD=0.14)占家域面积的16.6%-34.5%((?)=22.7%,SD=10.2%);冷季节藏狐家域面积1.33km~2-4.99km~2不等((?)=3.09km~2,SD=1.68),核域面积为0.29km~2-1.11km~2不等((?)=0.64km~2,SD=0.40)。藏狐不同个体间家域及核域有不同程度的重叠:暖季节不同藏狐个体间家域重叠度指数((?)=0.24,SD=0.12)小于冷季节((?)=0.36,SD=0.19)(Mann-WhitneyU,Z=-1.037,P=0.300)。在暖季节,两只雄性个体家域重叠程度较大(OI=0.38),而在寒冷季节,重叠主要发生在雌(F1)和雄(M3)个体间(OI=0.74)。核域的重叠程度显著小于家域的重叠(Mann-WhitneyU,Z=-3.112,P=0.001)。核域的重叠主要表现在冷季节F1和M3个体间((OI=0.29)。4.应用无线电遥测技术和空间分析技术,将藏狐在家域范围内的空间利用分布和行为分布相结合,把藏狐的家域划分为四类功能区:核心活动区、核心非活动区、周边活动区和周边非活动区,分析家域的不同功能分区展示的生物学特性。藏狐核心活动区面积((?)=0.45km~2,SD=0.16)均小于核心非活动区((?)=0.51km~2,SD=0.16),周边活动区面积((?)=0.84km~2,SD=0.12)则大于周边非活动区((?)=0.63km~2,SD=0.19)。藏狐家域的核心活动区(Mann-WhitneyUtest,Z=-6.364,P=-0.000)和周边活动区(Mann-WhitneyUtest,Z=-4.192,P=0.000)中高原鼠兔密度均显著高于对应的非活动区。同核心非活动区相比,藏狐的核心活动区多选择坡度较缓(Mann-WhitneyUtest,Z=-3.011,P=0.003),海拔较低(Mann-WhitneyUtest,Z=-2.570,P=0.000),中坡位或下坡位(χ~2=23.229,df=5,P=0.000)的区域;同周边非活动区相比,周边活动区多选择坡位较低(χ~2=11.257,df=5,P=0.047)的区域,对坡度(Mann-WhitneyUtest,Z=-1.778,P=0.075)和海拔(Mann-WhitneyUtest,Z=-0.881,P=0.378)无显著选择性。5.基于多元线性回归模型对藏狐的生境选择进行初步分析。模型筛选中,高原鼠兔密度及其平方项均为藏狐生境选择重要的影响因子,地形起伏度、坡度和海拔亦重要的回归变量。在温暖季节,最佳简约模型包含高原鼠兔密度及其平方项、地形起伏度、坡度、海拔、鼠兔密度与地形起伏度和坡度的交互作用项等(k=8),模型的AICc权重值为AICcw=0.998;在寒冷季节,最佳简约模型中包含高原鼠兔密度及其平方项、地形起伏度、坡度、海拔、鼠兔密度与坡度的交互作用项等(k=7,AICcw=0.374)。藏狐在冷季和暖季均对高原鼠兔密度因子呈现非线性选择,其活动范围主要集中于鼠兔密度中等的区域;藏狐对地形起伏度呈现正选择,而对地形起伏与鼠兔密度的交互项呈负选择;藏狐回避高海拔区域。藏狐对坡度的选择在不同季节呈现相反的选择趋势。藏狐活动点与河流因子的距离((?)=806.4m,SD=301.9)显著小于随机点((?)=917.9m,SD=467.6)(ANOVA,F=7.876,P=0.005),同时对道路呈现正选择性利用(ANOVA,F=10.556,P=0.001)。藏狐对人类活动无明显回避行为,距离较近,但没有呈现显著选择(ANOVA,F=2.830,P=0.093)。6.将藏狐洞穴划分为繁殖洞穴和休息洞穴,洞穴的生境选择利用存在以下特征:繁殖洞穴位点对坡向没有明显的选择性(RayleighTest,P0.05),但休息洞穴主要位于阳坡((?)=43.0°,SD=6.9)和半阳坡((?)=98.2°,SD=18.0)区域(RayleighTest,P0.05)。地形起伏较大的区域常被藏狐利用作为洞穴生境(Mann-WhitneyUTest,P0.05),并且藏狐洞穴位点的视野范围显著大于随机点(Mann-WhitneyUTest,P0.05)。藏狐的休息洞穴多位于陡坡、低鼠兔密度、与其他洞穴距离较近的区域。藏狐洞穴位点并未呈现出对人类活动的回避,海拔、光照指数、与水源和公路的距离等对藏狐的洞穴生境影响亦不明显(Mann-WhitneyUTest,P0.05)。7.应用粪便分析法初步研究了藏狐的食性组成。分析检测到的食物条目包括高原鼠兔、啮齿类、草原旱獭,牦牛、鸟类、两栖类、昆虫和植被等。藏狐对不同食物的条目具有选择性(9-10月份:χ~2=360.61,df=9,P=0.000,3-5月份:χ~2=358.17,df=10,P=0.000)。食物组成中,高原鼠兔出现比例最高((?)=84.8%,SD=10.6),其次为啮齿类((?)=17.3%,SD=13.4)。在鼠兔密度较低的3-5月份,藏狐食物组分中草原旱獭出现频率较高。牦牛、藏原羚、岩羊等仅在少数样本中发现。9-10月份高原鼠兔的密度((?)=4.15,95%置信区间为3.42-4.88)显著高于3-5月份((?)=2.67,95%置信区间2.31-3.03)(U=2376,Z=-3.961,P0.001),但藏狐食性组成无季节性的显著变化(χ~2=9.14,df=11,P=0.609)。藏狐全年的食物生态位宽度为1.32,Shannon-Weaver多样性指数和均匀性指数分别为2.29和0.66。8.依据藏狐的“出现点”数据,基于海拔、坡度、坡位和地形起伏度等4个地形因子对藏狐的生境质量进行初步评价,并基于藏狐最小空间需求估算研究地区该物种的空间环境容纳量。通过比较藏狐对各因子的利用及其可获得性建立单个因子的评价准则,并依据各因子的分布特征进行综合生境评价。藏狐最适宜的海拔高度为4050-4300m,坡度为5-20°,坡位为上坡位和下坡位,对地形起伏度因子没有明显的喜好。根据藏狐对不同生境因子的利用,及不同个体对生境利用的一致性,建立综合评价准则:(?)。研究地区适宜性区域面积约为17.4km~2,占总研究地区面积的38.8%,其中最适宜生境仅0.4km~2。藏狐的最小空间需求为2.09-3.55km~2,研究地区藏狐的空间环境容纳量为7-12只。9.通过指数法调查高原鼠兔的空间密度分布特征。暖季节高原鼠兔种群密度显著高于冷季节(U=2376,Z=-3.961,P0.001),并在空间分布上呈现季节性变动。高原鼠兔的密度分布与海拔因子呈非线性相关(y=-20.484x~2+20.501x,r~2=0.324),随着海拔的升高,鼠兔密度呈下降趋势,在海拔高度达到4300m以上鼠兔密度降到最低,并逐渐趋于稳定;高原鼠兔对坡度因子呈负选择(y=-0.784x~2+0.737x,r~2=0.218),对地形起伏度的选择利用主要选择较平坦和较起伏的区域(y=1.415x~2-1.455x,r~2=0.246)。【关键词】：藏狐行为家域利用分布生境选择生境评价空间容纳量【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2009【分类号】：Q958【目录】：中文摘要7-11ABSTRACT11-17前言17-20第一章研究综述20-231.1种群数量和密度211.2生境选择211.3活动规律21-221.4食性221.5其他22-23第二章研究地区自然概况23-262.1气候、地质和土壤232.2植被资源23-242.3野生动物资源242.4人为活动24-26第三章藏狐的活动规律26-383.1成年藏狐昼间行为的时空分布特征26-323.2幼龄藏狐的昼间行为节律32-38第四