天华山大熊猫种群与数量变化分析

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摘 要： 2011年4月和9月，在保护区设置32条监测样线，利用潘文石等建立的数学模型，分析保护区大熊猫种群分布及数量现状，并与全国三次大熊猫普查结果对比，结果显示：建立保护区后，大熊猫种群数量年均增长1只，是前39年年均增长速度的5.7倍。目前，天华山自然保护区分布大熊猫25只，其种群数量处于稳定期并呈现增长的趋势，种群分布向东部和低海拔迁移；阐述了大熊猫种群数量不仅受自身生物学特性的限制，而且与竹林质量、环境容量、人为干扰等因素息息相关。通过建立大熊猫数据库，为秦岭大熊猫种群分布与数量变化趋势研究提供借鉴。

关键词： 天华山； 大熊猫； 种群数量； 分布

中图分类号： S759.94 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）08-0048-03

大熊猫是我国特有的珍稀濒危动物，自1961年世界自然基金会（wwf）将其作为会徽以来，大熊猫即成为全世界保护野生动物的象征。由于长期的森林开发、狩猎、农业开垦等诸因素的影响，其种群分布和数量状况一直是人们关注的焦点。陕西秦岭是我国大熊猫秦岭亚种的集中分布区，尽管国内外学者曾在秦岭大熊猫保护方面做了一些研究，但由于涉及区域有限，目前还尚未对天华山保护区大熊猫种群分布与数量变化趋势进行任何研究。为了掌握天华山大熊猫种群消长变化及分布规律，天华山保护区在世界自然基金会资助下，开展了野外巡护监测与研究。

1 研究地区概况

天华山自然保护区地处秦岭中段南坡，属北亚热带湿润季风气候区。地理坐标介于东经108°02′～108°14′、北纬33°30′～33°44′之间。主要保护对象是大熊猫、金丝猴、羚牛、林麝及其栖息地。

1.1气候特点

由于受地形、植被等因素的影响，区内气候呈现出温度较低、冬冷夏凉、温凉湿润的特点，（平均气温为11.5℃，≥10℃的活动积温3374.0℃，年降水量922.8毫米，主要集中于每年的7～9月。年无霜期约218天），属于湿润气候类型。保护区内最高海拔2676米，最低海拔732米，相对高差1944米。

1.2野生动物资源

据保护区综合科学考察统计，保护区内有野生脊椎动物227种，占陕西省脊椎动物总数739种（许涛清、曹永汉，1996）的30.7%。其中，鱼类1目2科6属6种，两栖类2目5科6属8种，爬行类2目6科17属21种，鸟类11目32科83属138种，哺乳动物7目24科45属54种。在这些脊椎动物中，有国家重点保护动物28种，其中，国家I级重点保护物种6种，II级重点保护物种22种。

1.3野生植物资源

据天华山自然保护区综合科学考察统计，保护区有野生种子植物137科，618属，1528种（含种下类群），其中：裸子植物5科，12属，17种，占保护区总种数的1.1%；被子植物132科，606属，1511种，在被子植物中双子叶植物112科，484属，1266种，占保护区总种数的82.9%；单子叶植物20科，122属，245种，占保护区总种数的16.0%。从区系组成成分看，被子植物科、属、种最多，为绝对优势种群。

1.4保护价值

天华山自然保护区是以保护大熊猫、金丝猴、羚牛为主的野生动物及其栖息环境；保护生物多样性和森林生态系统的完整性；保护自然景观价值和汉江水资源涵养地等多功能自然保护区。是具有全球保护意义的秦岭自然保护区群的重要成员，同时也是生物多样性保护最优先行动地区。天华山自然保护区不仅具有完整的森林生态系统，而且是秦岭生物多样性最丰富的地区之一，不仅拥有秦岭四大宝中的大熊猫、金丝猴、羚牛三大宝，而且是秦岭大熊猫六大种群天华山种群的核心分布区，不仅具有重要的经济价值，而且生态价值、社会价值、景观价值和科研价值极高。

1.5保护现状

天华山自然保护区自2002年建立以来，先后成立了组织管理机构，落实了保护管理人员，制定了一系列保护管理制度，开展了本底资源调查，完成了综合科学考察，编制了总体规划。不断加大基础设施建设力度，一期项目基本完成，保护区的各项设施齐全，保护能力不断增强。积极开展野外大熊猫及其栖息地巡护监测工作，严厉打击乱砍滥伐、乱捕滥猎行为，保护区内的大熊猫、金丝猴、羚牛等珍稀濒危野生动物数量逐渐增加、种群不断扩大，大熊猫栖息地“岛屿化”现状得到了有效改善，天华山种群有效栖息地面积不断扩大，栖息地质量明显优化，区内林政案件发生率显著下降，保护区的保护效能已经显现。

2 研究方法

2.1外业调查

2.1.1样线设置：以保护区为总体，结合全国大熊猫普查样线设置，采用机械布点，共布设调查样线32条。

2.1.2样方设置：在样线上设置若干调查样方，样方长60米，宽40米，面积0.0024平方公里。

2.1.3调查时间：2011年4月和10月各进行一次。

2.1.4调查范围：样线两侧各20米。

2.1.5调查方法：每3人为一个调查小组，在样线的起点、终点及每隔100米处各设置一个长60米，宽40米的调查样方，在样方内调查大熊猫及其它野生动物的实体、食痕、粪便、尿迹、足迹、体毛、卧迹、叫声、爪痕、尸体、植被状况及栖息地环境因子，如竹林分布、竹种、密度、高度、年龄、生长状况等信息，同时记录每次调查用时及干扰因子等。

填写大熊猫及栖息地野外巡护监测记录表1-5，将两次调查结果平均得到32组数据。详见表1。

控制面积为样线长度×样线两侧各20米宽形成的带状面积，即控制面积=样线长度×0.04（km2）；每天调查时间平均为9小时。

2.2数据处理

2.2.1数学模型的建立。由于天华山保护区的立地条件、地理位置以及外业调查方法基本符合潘文石（1988年）提出的在针阔叶混交林—巴山木竹林—大熊猫生态系统中大熊猫种群密度的数学模型的要求，因此，数据处理以该模型为参考。

2.2.2变量设置

密度（P）为单位面积内大熊猫的平均数量，单位：只/单位面积；T为单位面积内所设立的一个样方的面积，单位：平方公里；V为一个观测时间单位中，在一个样方里观测到大熊猫的平均数量，单位：只/样方面积/观测时间单位；K为在一个时间单位中，一只大熊猫可能独立进入一个样方的次数；S为保护区大熊猫利用的竹林面积。

3 研究成果

3.1大熊猫种群数量

3.1.1 样方面积T值的确定

在样线调查中，竹林小径周围平均以两侧宽各20米，前后长各30米作为T值，即T=0.06×0.04=0.0024（km2）

3.1.2 V值的获得

根据对V值的定义，可得：

V=[N/∑nt]/t.tu

式中：N为直观大熊猫实体总数；∑nt为每次调查的样方之和；t为每次调查所用的时间；tu为一个观测时间单位。从表1中得知：N=8，∑nt=1078，t=9，则tu为8÷（9×32）=0.0278（h）

由此可求出：V=[N/∑nt]/t.tu=[8÷1078]÷9× 0.0278=2.2923×10-5（只/样方/观测时间单位）。

3.1.3 K值的获得

根据潘文石（1998）对秦岭大熊猫的研究结果可知，秦岭南坡大熊猫的平均活动范围为6.908×10-4（km2/h）。

由此可知K=6.908×10-4×0.0278÷0.0024=0.008。

至此，已经求得T=0.0024（km2）；K=0.008，V=2.2923×10-5只/样方/观测时间单位，代入模型得到

P=V/[1-（1-T）K]= 2.2923×10-5÷[1-（1-0.0024）×0.008]=1.1944。

根据2004-2005年天华山自然保护区综合科学考察研究结果显示：保护区内大熊猫利用的竹林面积约20.76km2，据此估算保护区内大熊猫数量约为：

P×S=1.1944×20.76=25（只）

3.2大熊猫种群数量变化及评价

天华山自然保护区是秦岭大熊猫的历史分布区，早在1959年，西北大学及北京师范大学生物学实习队在宁陕县柴家关发现大熊猫皮及一些不完整的头骨之后，陕西省人民政府曾先后于1959年、1963年、1964年、1973年、1974年、1976年、1980年、1988年、1996年组织有关生物学专家对秦岭进行了调查。我国也分别于1974-1977年、1985-1988年、1999-2003年组织开展了三次全国大熊猫调查。基本掌握了我国野生大熊猫的数量及分布区域。其中：天华山自然保护区所保护的秦岭大熊猫天华山种群的数量也发生了一些变化，如表2所示：

纵观48年的统计数据，总体评价是：天华山自然保护区大熊猫种群数量处于稳定期并呈现增长的趋势。其中：1963年，由于调查方法不同，样线、样方少，调查结果偏少；1987-1998年间，正值森工企业木材生产高峰，对大熊猫栖息地破坏严重，加之，筑路的炮声、伐木集材声、汽车噪音及大面积的竹林开花等因素的干扰，迫使大熊猫离开家园，向周边迁移，因此，1995年调查时，其种群数量突变，减少到自发现大熊猫以来的最低值，仅有8只。自1998年实施天然林保护工程以来，尤其是建立保护区后，大熊猫栖息地得到了有效的保护，其种群数量迅速增加，充分显示了保护管理的效能。

3.3大熊猫在保护区的分布状况

据表1显示，这次监测共获得大熊猫实体8只、粪便88节、食痕26处、尿迹23处、卧迹5处、爪痕7处、足迹109处、体毛32处、叫声31次。通过整理、统计和分析，发现秦岭大熊猫天华山种群的活动规律及分布状况是：冬、春季一般在低海拔的区域活动，主食竹为龙头竹和巴山木竹；而夏、秋季一般在高海拔的区域活动，主食竹为秦岭箭竹。冬、春季一般分布在柴家关保护站的马尾岔、泰山坝、萝不峪等沟道的上部及马面牌保护站的木河坪、臭椿沟、七里沟、石板沟等地；夏、秋季一般分布在麻房子保护站的张葛老洞沟、十里河、兰花湖，木河坪保护站东木河的水井沟、新壕沟、绵羊沟及西木河的扬江子沟、二道沟、黄家湾、闫家湾等地。具体分布详见表3

4 结论

天华山自然保护区1959年开始记载并调查大熊猫的活动情况，但当地社区村民认为在更早的时候就已经发现了“花熊”的存在，只不过当时没有人研究它、保护它。经过48年的调查研究得出如下结论：

4.1天华山大熊猫种群数量稳中有升

从表2中不难看出：历时48年，除1963年和1996年变化异常外，其余五次调查结果很接近，种群数量在17～29之间，表明该种群目前处于稳定期，但从纵向看，由原来的10只发展到现在的25只，反映了种群的增长趋势。

4.2森林资源开发（采伐作业）对大熊猫栖息影响较大

据表2统计资料分析，1963-1987年的25年中森林资源尚未开发，大熊猫数量年均增长0.76只，1987-1996年，是天华山区域森林资源采伐最严重的时期，大熊猫种群数量年均减少2.1只。下降的速度是前25年增长速度的2.8倍。足以反映森林资源开发对大熊猫栖息地破坏之严重，对大熊猫种群发展威胁之巨大。

4.3实施天然林保护工程，是保护野生动物栖息地的关键

1998年国家实施天然林保护工程，禁止采伐天然林，天华山大熊猫栖息地又重新开始恢复，野生动物数量逐步增加，1996-2003年大熊猫数量年均增长1.13只。

4.4建立保护区是野生动物保护的有效途径

2002年陕西省政府批准建立天华山省级大熊猫自然保护区，保护区建立后，一方面，加强自然资源保护；另一方面，加大林政执法力度，对盗伐、偷猎、采药等行为严肃惩处。同时，加强社区共管，提高保护意识，减少了人为干扰。2003-2011年，大熊猫种群数量年均增长1只，是前39年年均增长速度的5.7倍。除大熊猫外，其它伴生动物金丝猴、羚牛、林麝等种群数量也成倍增加。

5 讨论

5.1大熊猫数量动态变化趋势及原因分析

大熊猫数量除受自身生物学特性限制外，还与栖息地质量、竹林开花、森林资源开发、环境容量、人为干扰等因素息息相关，天华山保护区大熊猫种群数量总体变化趋势是稳定中有增长，尤其近几年增长速度较快，其变化规律在秦岭具有典型性和代表性。

5.2大熊猫分布动态趋势及原因分析

这次研究发现，天华山大熊猫种群其分布呈向东部迁移的趋势，同时向低海拔区域转移。其原因有三个方面：一是保护区西北部于1995年前后，发生了大面积竹林开花，现正处于恢复期，但秦岭主脊因立地条件和气候的限制恢复较慢；二是西部临近佛坪，种群密度较大，有效栖息地不足，而东部与菜子坪大熊猫走廊带接壤，具有充分的栖息空间；三是保护区南部地区，原来居住的社区村民随着退耕还林政策的落实，已逐步向保护区外部迁移，而且，在保护区低海拔还分布有大面积的大熊猫喜食竹类——巴山木竹。

5.3大熊猫栖息地动态变化趋势及原因分析

1981年以前，天华山处于自然状态，乔木参天，竹林密布，是大熊猫良好的栖息地。1982年—1998年，天华山经历了森林资源开发，过度采伐与不科学的更新（主要指在保护区的东北部人工栽植日本落叶松5000余公顷）对栖息地造成了不同程度的破坏，有效栖息地面积随之减少。另一方面，当地村民过量采割竹林，对大熊猫栖息地也构成了威胁。还有在保护区发生了大面积的竹林开花，部分竹子死亡，致使栖息地质量下降，数量减少。2002年，建立了天华山自然保护区，一方面对日本落叶松进行了合理的改造；另一方面禁止割竹；但是，目前保护区周边仍有割竹行为发生，对栖息地保护十分不利。

6 问题与对策

天华山自然保护区的建立和天然林保护工程的实施，为秦岭大熊猫栖息地的自然恢复带来了良好的机遇，为大熊猫种群数量的发展提供了保障。然而，就天华山自然保护区大熊猫种群数量的发展而言，还存在一些具体问题亟带解决：

一是有效栖息地面积小；二是竹林开花严重；三是大熊猫密度较低；四是偷猎现象依然存在。

针对上述问题，建议采取如下措施：

一是结合落叶松林改造，人工栽植竹子，扩大栖息地面积；二是对开花竹林地进行补植，促进竹林恢复；三是继续加强保护管理，严厉打击盗伐、偷猎行为；四是积极开展社区共管，建立联合共管体系，促进社区经济发展，实现保护与发展双赢。

参考文献：

[1] 潘文石，等.秦岭大熊猫的自然庇护所[M].北京：北京大学出版社，1988.

[2] 潘文石，等.继续生存的机会[M].北京：北京大学出版社，2001.

[3] 李占刚，党坤良，李登武等.陕西天华山自然保护区综合科学考察与研究.西安：陕西科学技术出版社，2005.

[4] 国家林业局.全国第三次大熊猫调查报告.北京：科学出版社，2006.

[5] 孙建存等.长青保护区大熊猫种群数量与分布监测研究.西安：陕西师范大学学报，2007.