大型食肉動物通常被認為是生態系統結構與功能完整性的代表,它們的存在往往被作為生態系統健康的標誌。當地時間8月3日,國際學術期刊《自然》子刊《自然-生態與演化》(Nature Ecology&Evolution)發表的一項研究發現,豹、雪豹、狼和豺這4種大型食肉動物幾乎從中國專為大熊貓保育而設立的大部分保護區中消失了。
研究稱,自中國的大熊貓保護區在50-60年前初次設立以來,這4個物種在大部分保護區中都難覓蹤影。其中,豹(Panthera pardus)從81%的保護區中消失了,雪豹(P. uncia)從38%的保護區消失,狼(Canis lupus)從77%的保護區消失,豺(Cuon alpinus)從95%的保護區消失。這一發現警示,不應過度依賴於單一物種保護政策來保護某地區的生物多樣性。
上述研究題為「Retreat of large carnivores across the giant panda distribution range」,第一作者為北京大學生命科學學院研究員李晟,通訊作者為北京師範大學生命科學學院教授張立。
論文第一作者李晟在接受澎湃新聞(www.thepaper.cn)採訪時表示,大型食肉動物在生態系統中處於食物鏈和營養級的頂端,具有極為重要的生態功能。
「大型食肉動物消失會造成生態系統中原有結構的破壞甚至崩潰,例如出現食草動物過剩、植被因食草動物高強度採食而退化等現象。」李晟的課題組專注於大型獸類、鳥類及其棲息地的野外生態學和保護生物學研究,具體的研究方向包括野生動物監測與自然保護區管理應用、保護成效評估等。
大型食肉動物的大規模消失
大型食肉動物可以通過捕獵、帶來恐懼效應等方式控制獵物物種的種群數量,進而通過不同營養級之間的傳遞,影響植被等生態系統內的不同層級和組成部分。
為了分析豹、雪豹、狼和豺4種大型食肉動物在大熊貓保護區內的存活狀況和分布變化,研究團隊在2008年至2018年間,在中國大熊貓分布區中的73個保護區內進行了相機陷阱調查,其中包括66個官方認證的大熊貓保護區。這些保護區範圍從北到南跨越五個山脈,分別是秦嶺、岷山、邛崍山、相嶺和涼山。
四種大型食肉動物歷史上在中國大熊貓分布範圍內的存在狀況。a:豹;b:雪豹;c:狼;d:豺。從歷史上看,研究調查的4種大型食肉動物中,有3種在大熊貓保護區中很常見。其中,豹曾存在於93%的保護區,狼曾存在於58%的保護區,豺曾存在於93%的保護區,雪豹較為少見,歷史上只存在於14%的保護區中。研究團隊檢查了大熊貓保護區內大約7380個調查站,收集並調查了169萬個照相機日的相機陷阱數據。
在中國大熊貓分布範圍內的五個山脈中,4種大型食肉動物的分布情況。左上方:豹;右上方:雪豹;左下,狼;右下:豺。黑條表示物種仍然存在的保護區,灰條表示物種消失的保護區。通過將歷史基線調查數據與現今的相機陷阱調查(相機陷阱,camera trap,指使用動作傳感器、紅外探測器等作為觸發機關的遙控相機)數據相比較,發現自這些保護區在50年-60年前初次設立以來,豹從81%的保護區消失了,雪豹從38%的保護區消失了,狼從77%的保護區消失了,豺從95%的保護區消失了。在以上4種大型食肉動物中,雪豹的原始分布率最小,分布降幅相較於其他三個物種來說也最小。研究團隊表示,高山生態系統中的低人類密度可能是雪豹分布降幅低的重要原因。
研究稱,豹、雪豹、狼和豺這四個物種已經在相嶺和涼山兩個南部山脈地區功能性滅絕了。而秦嶺、岷山和邛崍山中的豹、雪豹、狼和豺的物種檢出率極低,這意味著,這些大型食肉動物不再履行它們作為該生態系統中頂端捕食者的生態功能。目前,臥龍國家自然保護區是唯一保有豹、雪豹、狼和豺四種大型食肉動物的大熊貓保護區。
受到生存威脅的食肉動物
根據研究人員對保護區工作人員和當地村民的採訪,豹、雪豹、狼和豺這4種食肉動物數量的大規模下降都發生於1990年代。而在1980年代末至1990年代初,豹和豺仍然很常見。研究稱,這些物種數量減少的潛在因素包括商業伐木造成的棲息地喪失、對這些大型食肉動物及其獵物的偷獵,以及可能通過家畜感染的傳染病。
自從中國在1960年代初建立第一個大熊貓保護區以來,大熊貓在世界自然保護聯盟(IUCN)紅色名錄上已從從「瀕危」(Endangered )轉為「易危」(Vulnerable ),但這並未使大熊貓分布範圍內大型食肉動物數量的上升。
研究表示,這可能是由於不同物種對棲息地的需求不同導致的。
李晟對澎湃新聞(www.thepaper.cn)記者解釋,大熊貓主要以竹子為食,活動範圍較小,單個個體的家域通常只有5-13平方公裡;而豹、狼、豺等大型食肉動物的種群密度更低,活動範圍更大,單個個體的家域面積可高達上百平方公裡,對棲息地面積和完整性的要求要遠高於大熊貓。
他表示,「一個中等大小的自然保護區的面積通常為300-400平方公裡,能維持一個大熊貓的野生種群,但遠不足以維持一個大型食肉動物種群的長期生存」。
此外,大型食肉動物的生存需要依賴豐富的獵物,但據研究發現,相嶺、涼山地區的野生有蹄類動物的平均檢出率遠低於秦山、岷山和邛崍山地區。人類與野生動物衝突的歷史因素也成為威脅大型食肉動物生存的原因之一。
大熊貓保護與大型食肉動物保護並不矛盾
雖然目前大熊貓保護區內的大型食肉動物面臨著大規模消失的困境,但李晟認為,設立大熊貓保護區對保護其它大型食肉動物同樣具有非常積極的作用。
他表示,隨著大熊貓國家公園的建立,未來這片區域內大型食肉動物的保育前景是積極樂觀的。一方面,設立大熊貓保護區可以有效保護食肉動物的獵物,為大型食肉動物提供充足的食物資源,另一方面也可以有效保護大型食肉動物的棲息地免遭幹擾與破壞。同時,針對大熊貓的巡護、反盜獵、社區發展等保護行動也可以直接減輕或消除對大型食肉動物的直接威脅,如盜獵、報復性獵殺等。
「當前在大熊貓分布區內,之所以還有部分區域能夠有豹、豺等大型食肉動物得以保留下來,主要就是得益於這些不同時期建立的大熊貓保護區以及相關的保護投入。」自2014年至今,李晟在INCN物種生存委員會(SSC)的豺評估專家組從事社會服務工作。
由於大型食肉動物的生態習性與需求不同,李晟建議,在保護區規劃和設計方面,需要在更大的空間尺度上考慮建立區域性保護區群或更大面積的保護地,以滿足大型食肉動物種群延續的需求,在所需的保護策略和保護區規劃上與大熊貓保護存在差異。
研究結果顯示,目前,在大熊貓分布區內仍有大型食肉動物種群存在的區域主要是在秦嶺山脈中部和邛崍山脈中部。這兩片區域都有若干相鄰的大熊貓保護區組成的數千平方公裡的、面積更大的保護區群,能為大型食肉動物提供更加有效的保護。
大型食肉動物保育需「因地制宜」
在中國大熊貓分布範圍內恢復大型食肉動物種群是一個長期目標,李晟強調,不同的區域可能需要採取不同的策略和方式。
對於目前還保有大片連續棲息地和較為豐富的獵物種群資源的大熊貓分布區北部山脈,需要通過恢復棲息地連通性以促進現有大型食肉動物種群的自然恢復;
在局部大型食肉動物已經消失、但獵物資源充足的地區,可以考慮通過引入或促進周邊區域大型食肉動物自然擴散的方式逐步恢復其種群;
而在棲息地破碎化較嚴重,獵物物種資源匱乏的大熊貓分布區南部山系,近期需要優先考慮的是棲息地和獵物資源的恢復,大型食肉動物種群的恢復將是一項遠期的目標。
「如果大熊貓保護區內的大型食肉種群得以恢復,將會使得區內的生態系統結構更加完整,生態系統穩定性提高,具有更強的抵抗外界幹擾能力。同時也會減緩或避免食草動物過剩給生態系統帶來的負面影響,例如植被破壞、森林更新受阻、疫病頻發等。」
但李晟提醒,我國在大型食肉動物的生物學與生態學研究方面的積累仍相對較少,在大型食肉動物種群管理與保護管理方面也缺乏實踐與經驗,未來的大型食肉動物保育將是一項長期而艱巨的工作。
他透露,研究團隊將進一步評估各個大型食肉動物物種的分布現狀與種群現狀,重點研究豹、雪豹等現有大型食肉動物在生態系統中的功能與作用機制,為後續的管理與保護提供科學支持。他們還將與主管部門、大熊貓國家公園、保護區等加強合作,在保護目標設定、保護策略制定、保護地空間規劃、保護成效評估等方面,把大型食肉動物保護的需求納入現有和今後的框架。
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