野生大熊猫与放牧家畜利用生境的特征比较

doi:10.16258/j.cnki.1674-5906.2023.02.011

生态环境学报 ›› 2023, Vol. 32 ›› Issue (2): 309-319.DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2023.02.011

野生大熊猫与放牧家畜利用生境的特征比较

周世强¹(), Vanessa HULL², 张晋东³, 刘巅¹, 谢浩¹, 黄金燕¹, 张和民¹

1.中国大熊猫保护研究中心/大熊猫国家公园珍稀动物保护生物学国家林业和草原局重点实验室，四川都江堰 611830
2.Department of Wildlife Ecology and Conservation，University of Florida，Gainesville，FL 32611，USA
3.西华师范大学/西南野生动植物资源保护教育部重点实验室，四川南充 637002

收稿日期:2022-11-16 出版日期:2023-02-18 发布日期:2023-05-11
作者简介:周世强（1966年生），男，教授级高级工程师，主要从事野生大熊猫种群动态、栖息地和主食竹，圈养大熊猫野化放归、野外引种和重引入研究。E-mail: shiqiangzhou@sina.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(42071279);国家林业和草原局大熊猫国际合作基金项目(SD0631);国家林业和草原局大熊猫国际合作基金项目(林护发[2017]115号);香港海洋公园保育基金项目(GP09_12/13);中国大熊猫保护研究中心2018“科研年”项目(CCRCG181928)

Comparison of Habitat Use Patterns between Wild Giant Pandas and Grazing Livestock

ZHOU Shiqiang¹(), Vanessa HULL², ZHANG Jindong³, LIU Dian¹, XIE Hao¹, HUANG Jinyan¹, ZHANG Hemin¹

1. Key Laboratory of the National Forestry and Grassland Administration on Conservation Biology of Rare Animals in the Giant Panda National Park, China Conservation and Research Center for the Giant Panda, Dujiangyan 611830, P. R. China
2. Department of Wildlife Ecology and Conservation, University of Florida, Gainesville, FL 32611, USA
3. Key Laboratory of Southwest China Wildlife Resources Conservation, Ministry of Education, China West Normal University, Nanchong 637002, P. R. China

Received:2022-11-16 Online:2023-02-18 Published:2023-05-11

摘要/Abstract

摘要：

为了探讨放牧家畜影响野生大熊猫及其栖息地、主食竹资源的内在驱动因素，以便为大熊猫国家公园建设和管理提供依据。根据大熊猫国家公园卧龙片区野生大熊猫与放牧家畜的随机样地调查资料，从植物群落结构和物种组成方面，分析了它们利用生境的异同。结果表明：从植物群落特征来看，乔木层物种丰度、灌木层盖度、主食竹的种群特征（盖度、密度、地径和株高）等指标，野生大熊猫与放牧家畜之间具有显著性或极显著性差异，野生大熊猫利用生境的乔木层物种丰度17.38株，灌木层盖度75.31%，主食竹的盖度为56.32%、种群密度48.87 culms·m^-2、地径6.03 mm和株高143.48 cm，放牧家畜利用生境的乔木层物种丰度29株，灌木层盖度93.20%，主食竹的盖度为89.20%、种群密度66.54 culms·m^-2、地径3.82 mm和株高59.68 cm，而其余指标没有明显的统计学意义。就木本植物的物种组成特征而言，大熊猫利用生境的乔木层和灌木层的科属种数量都多于放牧家畜生境，前者为乔木层17科25属41种、灌木层29科49属91种，后者乔木层9科10属14种、灌木层17科26属38种；两者利用生境的植物群落相似性系数较低，乔木层仅为0.196、灌木层为0.245；但比较两者植物群落共有种的重要值指数，仅灌木层的3种树种两者之间的差异较为显著，其他木本植物都无明显的差异。从而说明放牧家畜主要影响大熊猫栖息地的灌木层结构和主食竹种的种群特征，致使野生大熊猫主动回避被放牧家畜干扰的区域、调整其活动空间和栖息地的范围。因此，合理规划家畜放养区域、严格控制家畜种类和数量是大熊猫国家公园和其他保护区管控放牧干扰的有效措施。

关键词: 大熊猫, 放牧家畜, 利用生境, 植物群落, 群落组成

Abstract:

This study explored the internal driving factors for the effects of livestock grazing on wild giant pandas, their habitats, and staple bamboo resources, in order to provide a basis for the construction and management of the Giant Panda National Park. Based on the survey data of random sample fields of wild giant pandas and grazing livestock in the Wolong area of the Giant Panda National Park, this paper analyzed the similarities and differences of habitat use patterns between giant pandas and grazing livestock with respect to forest structure and plant community composition. The results showed that there were significant differences in forest structure, between wild giant pandas and grazing livestock with respect to species abundance of arbor layer, coverage of shrub layer, and bamboo characteristics (coverage, density, ground diameter and plant height), while the other indicators had no statistically significant difference. As far as the composition characteristics of woody plants were concerned, the number of families, genera and species in the tree layer and shrub layer of the habitat used by giant pandas was higher than that in the grazing livestock habitat. The similarity coefficient between giant pandas and livestock was low, but when comparing the importance index of the common plant species, the only significant difference was in the three species in the shrub layer, and there was no difference in the community composition of other woody plants. This suggests that grazing livestock mainly affects the structure of the shrub layer of giant panda habitat and characteristics of bamboo. This research, coupled with other studies, shows that wild giant pandas have actively avoided areas disturbed by grazing livestock and adjusted their ranges of habitat. Therefore, an effective measure for managing the Giant Panda National Park and other protected areas is to control grazing disturbance by spatial planning of livestock-free areas and strictly controlling the species and quantity of livestock.

Key words: giant panda (Ailuropoda melanoleuca), grazing livestock, used habitat, plant community, community components

中图分类号:

Q958
X174

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图/表 8

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样地编号	研究对象	纬度	经度	海拔高度/m	坡向/(°)	坡度/(°)	坡位	竹子种类	植被类型
PP01	大熊猫	31.07347°N	103.24040°E	2812	345	30	上部	冷箭竹	针阔混交林
PP02	大熊猫	31.07141°N	103.23648°E	2620	153	45	中部	短锥玉山竹	针阔混交林
PP03	大熊猫	31.07284°N	103.24191°E	2813	15	41	上部	冷箭竹	针阔混交林
PP04	大熊猫	31.03640°N	103.26540°E	2985	180	40	上部	冷箭竹	针阔混交林
PP05	大熊猫	31.09166°N	103.26231°E	2540	278	20	上部	拐棍竹	落叶阔叶林
PP06	大熊猫	31.09121°N	103.26080°E	2430	218	30	下部	拐棍竹	落叶阔叶林
PP07	大熊猫	31.08213°N	103.25897°E	2590	110	48	上部	短锥玉山竹	针阔混交林
PP08	大熊猫	31.03675°N	103.26614°E	3010	150	30	山脊	冷箭竹	针阔混交林
PP09	大熊猫	31.03723°N	103.26498°E	2990	200	30	山脊	冷箭竹	针阔混交林
PP10	大熊猫	31.06695°N	103.23227°E	2620	250	38	中部	拐棍竹	落叶阔叶林
PP11	大熊猫	31.06366°N	103.23259°E	2578	180	70	中部	拐棍竹	针阔混交林
PP12	大熊猫	31.06383°N	103.23279°E	2595	140	55	中部	拐棍竹	针阔混交林
PP13	大熊猫	31.05843°N	103.26018°E	2680	92	41	下部	冷箭竹	针阔混交林
PP14	大熊猫	31.05917°N	103.24560°E	3025	60	30	上部	冷箭竹	亚高山暗针叶林
PP15	大熊猫	31.05882°N	103.24486°E	3040	60	20	上部	冷箭竹	亚高山暗针叶林
PP16	大熊猫	31.05891°N	103.24431°E	3055	68	5	上部	冷箭竹	亚高山暗针叶林
PP17	大熊猫	31.06945°N	103.24050°E	2830	240	20	上部	短锥玉山竹	亚高山暗针叶林
PP18	大熊猫	31.06491°N	103.25550°E	2660	55	38	下部	短锥玉山竹	亚高山暗针叶林
PP19	大熊猫	31.06413°N	103.25563°E	2680	85	45	中部	短锥玉山竹	亚高山暗针叶林
PP20	大熊猫	31.05894°N	103.25883°E	2770	120	40	下部	冷箭竹	针阔混交林
PP21	大熊猫	31.05790°N	103.25485°E	2995	133	10	上部	冷箭竹	针阔混交林
PP22	大熊猫	31.06181°N	103.22945°E	2380	267	40	下部	拐棍竹	落叶阔叶林
PP23	大熊猫	31.06995°N	103.23436°E	2487	255	50	中部	短锥玉山竹	针阔混交林
PP24	大熊猫	31.12971°N	103.27069°E	2165	230	25	山脊	拐棍竹	落叶阔叶林
PP25	大熊猫	31.07423°N	103.23249°E	2515	294	5	中部	拐棍竹	针阔混交林
HP01	放牧家畜	31.04478°N	103.25188°E	2860	310	15	中部	冷箭竹	落叶阔叶林
HP02	放牧家畜	31.04432°N	103.24798°E	2770	264	20	中部	冷箭竹	针阔混交林
HP03	放牧家畜	31.06127°N	103.24827°E	2816	320	20	下部	冷箭竹	落叶阔叶林
HP04	放牧家畜	31.05793°N	103.25064°E	2897	220	25	上部	冷箭竹	针阔混交林
HP05	放牧家畜	31.05911°N	103.24889°E	2860	280	18	下部	冷箭竹	落叶阔叶林
HP06	放牧家畜	31.05702°N	103.24660°E	2973	90	30	上部	冷箭竹	针阔混交林
HP07	放牧家畜	31.04967°N	103.25430°E	3022	340	5	山脊	冷箭竹	亚高山暗针叶林
HP08	放牧家畜	31.04818°N	103.25567°E	3074	210	15	上部	冷箭竹	竹丛、草地
HP09	放牧家畜	31.04629°N	103.25502°E	2956	300	60	中部	冷箭竹	竹丛
HP10	放牧家畜	31.04643°N	103.25640°E	2934	190	15	中部	冷箭竹	亚高山暗针叶林

样地编号	研究对象	纬度	经度	海拔高度/m	坡向/(°)	坡度/(°)	坡位	竹子种类	植被类型
PP01	大熊猫	31.07347°N	103.24040°E	2812	345	30	上部	冷箭竹	针阔混交林
PP02	大熊猫	31.07141°N	103.23648°E	2620	153	45	中部	短锥玉山竹	针阔混交林
PP03	大熊猫	31.07284°N	103.24191°E	2813	15	41	上部	冷箭竹	针阔混交林
PP04	大熊猫	31.03640°N	103.26540°E	2985	180	40	上部	冷箭竹	针阔混交林
PP05	大熊猫	31.09166°N	103.26231°E	2540	278	20	上部	拐棍竹	落叶阔叶林
PP06	大熊猫	31.09121°N	103.26080°E	2430	218	30	下部	拐棍竹	落叶阔叶林
PP07	大熊猫	31.08213°N	103.25897°E	2590	110	48	上部	短锥玉山竹	针阔混交林
PP08	大熊猫	31.03675°N	103.26614°E	3010	150	30	山脊	冷箭竹	针阔混交林
PP09	大熊猫	31.03723°N	103.26498°E	2990	200	30	山脊	冷箭竹	针阔混交林
PP10	大熊猫	31.06695°N	103.23227°E	2620	250	38	中部	拐棍竹	落叶阔叶林
PP11	大熊猫	31.06366°N	103.23259°E	2578	180	70	中部	拐棍竹	针阔混交林
PP12	大熊猫	31.06383°N	103.23279°E	2595	140	55	中部	拐棍竹	针阔混交林
PP13	大熊猫	31.05843°N	103.26018°E	2680	92	41	下部	冷箭竹	针阔混交林
PP14	大熊猫	31.05917°N	103.24560°E	3025	60	30	上部	冷箭竹	亚高山暗针叶林
PP15	大熊猫	31.05882°N	103.24486°E	3040	60	20	上部	冷箭竹	亚高山暗针叶林
PP16	大熊猫	31.05891°N	103.24431°E	3055	68	5	上部	冷箭竹	亚高山暗针叶林
PP17	大熊猫	31.06945°N	103.24050°E	2830	240	20	上部	短锥玉山竹	亚高山暗针叶林
PP18	大熊猫	31.06491°N	103.25550°E	2660	55	38	下部	短锥玉山竹	亚高山暗针叶林
PP19	大熊猫	31.06413°N	103.25563°E	2680	85	45	中部	短锥玉山竹	亚高山暗针叶林
PP20	大熊猫	31.05894°N	103.25883°E	2770	120	40	下部	冷箭竹	针阔混交林
PP21	大熊猫	31.05790°N	103.25485°E	2995	133	10	上部	冷箭竹	针阔混交林
PP22	大熊猫	31.06181°N	103.22945°E	2380	267	40	下部	拐棍竹	落叶阔叶林
PP23	大熊猫	31.06995°N	103.23436°E	2487	255	50	中部	短锥玉山竹	针阔混交林
PP24	大熊猫	31.12971°N	103.27069°E	2165	230	25	山脊	拐棍竹	落叶阔叶林
PP25	大熊猫	31.07423°N	103.23249°E	2515	294	5	中部	拐棍竹	针阔混交林
HP01	放牧家畜	31.04478°N	103.25188°E	2860	310	15	中部	冷箭竹	落叶阔叶林
HP02	放牧家畜	31.04432°N	103.24798°E	2770	264	20	中部	冷箭竹	针阔混交林
HP03	放牧家畜	31.06127°N	103.24827°E	2816	320	20	下部	冷箭竹	落叶阔叶林
HP04	放牧家畜	31.05793°N	103.25064°E	2897	220	25	上部	冷箭竹	针阔混交林
HP05	放牧家畜	31.05911°N	103.24889°E	2860	280	18	下部	冷箭竹	落叶阔叶林
HP06	放牧家畜	31.05702°N	103.24660°E	2973	90	30	上部	冷箭竹	针阔混交林
HP07	放牧家畜	31.04967°N	103.25430°E	3022	340	5	山脊	冷箭竹	亚高山暗针叶林
HP08	放牧家畜	31.04818°N	103.25567°E	3074	210	15	上部	冷箭竹	竹丛、草地
HP09	放牧家畜	31.04629°N	103.25502°E	2956	300	60	中部	冷箭竹	竹丛
HP10	放牧家畜	31.04643°N	103.25640°E	2934	190	15	中部	冷箭竹	亚高山暗针叶林

指标	描述	范围
郁闭度	样地中所有乔木层树种覆盖的程度，通过目测获得	0.00-1.00
乔木胸径	样地中各乔木树种的胸高直径 (cm)，采用围径尺测量，阈值：1.3 m高	1.40-130.00 cm
乔木树高	样地中各乔木树种的高度 (m)，通过经验丰富人员的目估获得	5.01-34.00 m
灌木层盖度	根据样地内的视觉估计，灌木层树木覆盖面积 (%)	0.00-100%
灌木地径	样地中灌木层各树木的基部直径 (cm)，通过围径尺测量	0.10-18.50 cm
灌木高度	样地中灌木层各树木的高度 (m)，通过钢卷尺测量	0.10-5.00 m
竹子盖度	根据样地内的视觉估计，竹子覆盖面积 (%)	2.00%-100.00%
竹子密度	通过设置1-5小样方，进行计数，通过获得样地平均密度 (culms·m^-2)	5.40-149.5 culms·m^-2
竹子地径	样地中1-5个样方随机选择1-30株竹子的地径 (mm)，通过数显游标卡尺测量	1.0-20.0 mm
竹子高度	样地中5个样方随机选择1-30株竹子的高度 (mm)，通过钢卷尺测量	1.05-600 cm
物种丰富度	样地中的树木种数 (S)	乔木层：1-14，灌木层：3-38
物种丰度	样地中所有树木的个体数量总和	乔木层：1-72，灌木层：4-331
植物区系成分	植物种类所属的科属种数量	乔木层：1科1属1种-7科25属41种，灌木层：1科1属1种-29科49属94种
植物群落的相似性指数	大熊猫与放牧家畜利用生境 (所有样地汇总) 的树木种类的相似性，采用Jaccard指数公式进行计算	0.000-1.000
乔木层和灌木层的优势树种	根据计算各层树木的重要值排序获得	乔木层：9.04-83.95，灌木层：1.35-35.75

指标	描述	范围
郁闭度	样地中所有乔木层树种覆盖的程度，通过目测获得	0.00-1.00
乔木胸径	样地中各乔木树种的胸高直径 (cm)，采用围径尺测量，阈值：1.3 m高	1.40-130.00 cm
乔木树高	样地中各乔木树种的高度 (m)，通过经验丰富人员的目估获得	5.01-34.00 m
灌木层盖度	根据样地内的视觉估计，灌木层树木覆盖面积 (%)	0.00-100%
灌木地径	样地中灌木层各树木的基部直径 (cm)，通过围径尺测量	0.10-18.50 cm
灌木高度	样地中灌木层各树木的高度 (m)，通过钢卷尺测量	0.10-5.00 m
竹子盖度	根据样地内的视觉估计，竹子覆盖面积 (%)	2.00%-100.00%
竹子密度	通过设置1-5小样方，进行计数，通过获得样地平均密度 (culms·m^-2)	5.40-149.5 culms·m^-2
竹子地径	样地中1-5个样方随机选择1-30株竹子的地径 (mm)，通过数显游标卡尺测量	1.0-20.0 mm
竹子高度	样地中5个样方随机选择1-30株竹子的高度 (mm)，通过钢卷尺测量	1.05-600 cm
物种丰富度	样地中的树木种数 (S)	乔木层：1-14，灌木层：3-38
物种丰度	样地中所有树木的个体数量总和	乔木层：1-72，灌木层：4-331
植物区系成分	植物种类所属的科属种数量	乔木层：1科1属1种-7科25属41种，灌木层：1科1属1种-29科49属94种
植物群落的相似性指数	大熊猫与放牧家畜利用生境 (所有样地汇总) 的树木种类的相似性，采用Jaccard指数公式进行计算	0.000-1.000
乔木层和灌木层的优势树种	根据计算各层树木的重要值排序获得	乔木层：9.04-83.95，灌木层：1.35-35.75

林层	植物种名	大熊猫	放牧家畜	n	F	P
乔木层	峨眉冷杉 Abies fabri	44.04±23.45	32.00±17.16	18	1.077	0.315
	糙皮桦 Betula utilis	33.05±22.04	36.64±22.78	21	0.1.000	0.756
	红桦 Betula albo-sinensis	25.45±12.48	34.41±13.25	13	1.380	0.265
	疏花槭 Acer laxiflorum	16.86±11.38	16.81±3.57	16	1.062×10^-4	0.992
	西南樱桃 Prunus pilosiuscula	15.02±3.78	17.59±9.25	10	0.384	0.553
	稠李 Prunus padus	22.22±11.34	25.79±15.54	5	0.075	0.802
灌木层	宝兴栒子 Cotoneaster moupinensis	14.78±4.86	15.77±9.93	10	0.046	0.835
	冰川茶藨子 Ribes glaciale	25.62±12.44	37.36±12.42	26	4.555	0.043
	糙皮桦 Betula utilis	28.47±11.90	9.03±0.04	10	4.874	0.058
	大叶醉鱼草 Buddleja davidii	24.56±17.46	24.32±17.35	5	2.387×10^-4	0.989
	峨眉蔷薇 Rosa omeiensis	13.73±8.85	22.82±10.55	13	2.860	0.119
	刚毛忍冬 Lonicera hispida	20.78±9.67	35.06±12.38	16	6.184	0.026
	狗枣猕猴桃 Actinidia kolomikta var. gagnepainii	25.44±12.12	11.67±5.19	16	3.561	0.080
	红花蔷薇 Rosa moyesii	16.07±11.54	27.93±20.28	10	1.423	0.267
	红毛花楸 Rorbus rufopilosa	35.42±15.29	32.26±17.69	21	0.180	0.676
	桦叶荚蒾 Viburnum betulifolium	24.89±10.66	17.04±0.47	15	1.312	0.273
	假稠李 Maddensia hypoleuca	11.96±4.42	28.02±17.73	10	3.858	0.085
	角翅卫矛 Euonymus acanthocarpus	11.15±6.36	8.91±0.45	11	0.345	0.572
	柳叶忍冬 Lonicera lanceolata	22.54±10.54	21.83±7.29	22	0.020	0.890
	山光杜鹃 Rhododendron oreodoxa	32.39±24.51	14.55±8.16	11	2.388	0.157
	川滇柳 Salix dolia	19.00±0.92	24.69±13.12	6	0.333	0.595
	西南樱桃 Prunus pilosiuscula	19.53±12.59	26.38±15.01	15	0.845	0.375
	喜阴悬钩子 Rubus mesogaeus	23.63±4.91	15.64±1.57	5	4.547	0.123
	心叶荚蒾 Viburnum cordifolium	26.98±12.00	16.34±7.00	10	1.978	0.197
	绣线菊 Spiraea sp.	14.12±7.63	32.44±8.46	8	7.265	0.036
	疣枝小蘖 Berberis verruculosa	15.16±5.71	11.42±5.20	6	0.653	0.462

野生大熊猫与放牧家畜利用生境的特征比较

Comparison of Habitat Use Patterns between Wild Giant Pandas and Grazing Livestock

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图/表 8

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[2]	王占永, 陈昕, 胡喜生, 何红弟, 蔡铭, 彭仲仁. 植物屏障影响路边大气颗粒物分布机理及研究方法的进展[J]. 生态环境学报, 2022, 31(5): 1047-1058.
[3]	段文军, 李达, 李冲. 5种不同林龄尾巨桉人工林林下植物多样性及其影响因素分析[J]. 生态环境学报, 2022, 31(5): 857-864.
[4]	朱奕豪, 李青梅, 刘晓丽, 李娜, 宋凤玲, 陈为峰. 不同土地整治类型新增耕地土壤微生物群落特征研究[J]. 生态环境学报, 2022, 31(5): 909-917.
[5]	张苗苗, 陈书涛, 丁司丞, 王瑾, 章堃. 增温及秸秆施用对大豆-冬小麦轮作农田土壤真菌群落组成及多样性的影响[J]. 生态环境学报, 2022, 31(4): 759-770.
[6]	杨世福, 马玲玲, 陈芸芝, 唐旭利. 鼎湖山季风常绿阔叶林演替系列土壤细菌群落的变化特征[J]. 生态环境学报, 2022, 31(12): 2275-2282.
[7]	王琪, 张峰, 赵萌莉, 张新宇, 张军. 放牧强度对短花针茅荒漠草原植物群落组成及种间关系的影响[J]. 生态环境学报, 2021, 30(10): 1961-1967.

林层	大熊猫			放牧家畜
林层	科	属	种	科	属	种
乔木层	17	25	41	9	10	14
灌木层	29	49	94	17	26	38

林层	大熊猫			放牧家畜
林层	科	属	种	科	属	种
乔木层	17	25	41	9	10	14
灌木层	29	49	94	17	26	38