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科技護航賽罕烏拉自然保護區 讓近三千種野生動植物“安居樂業”

作者:路 霞 本報記者 張景陽 編輯: 來源:科技日報 發布時間:2019-08-01 11:47:26
 

  科研人員在確定VHF無線電遙測儀器的放置點

  賽罕烏拉自然保護區內紅外相機拍攝到的野生動物猞猁

  開展野生動物多樣性監測與保護技術研究,了解物種分布隨生態環境變化的發展趨勢,對于提高野生動物保護管理成效、維護生物多樣性穩定和生態平衡,乃至探查全球氣候改變對生物多樣性的影響程度,有著極為重要的意義。

  近日,內蒙古自治區公布了2018年度全區科學技術獎勵名錄,在科學技術進步一等獎的名單中,作為年度唯一一個用于生態環境保護工作的一等獎獎項,“賽罕烏拉國家級自然保護區野生動物多樣性監測與保護技術研究”(以下簡稱野生動物保護研究)格外顯眼。

  歷經10年,從基礎研究到實踐應用,內蒙古賽罕烏拉自然保護區的研發團隊在林業科技領域的野生動物保護技術方面頗有成就,也為我國的自然保護區治理、野生動物保護提供了諸多可借鑒、可使用的經驗和技術。

  構建野生動物樂園,高科技參與其中

  位于內蒙古自治區赤峰市的賽罕烏拉國家級自然保護區是一個以森林、草原、濕地、沙地等多樣生態系統、珍稀瀕危野生動植物和西遼河上游水源涵養地為主要保護對象的綜合性自然保護區,已知野生動植物2719種,生物多樣性資源豐富,被聯合國教科文組織批準為世界生物圈保護區。

  2006年,保護區聯合北京林業大學共同開發實施野生動物保護研究的項目,對保護區進行了長達10多年的動態監測。保護區管理局工程師孟和達來告訴科技日報記者:“事實上我們同步開展了針對自然保護區的科學研究,結果證明,我們對保護區采取的多種保護措施成效顯著,技術手段和思路對于國內自然保護區有重要的借鑒作用。”

  據賽罕烏拉國家級自然保護區管理局局長李桂林介紹,此項目屬林業科學領域、野生動物保護技術方向,位列《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》“生態脆弱區域生態系統功能的恢復重建”優先主題范疇。

  “10多年的檢測過程,也是10多年的技術研究過程。集成分子鑒定、紅外相機、無線電遙測等一套技術創新,構建了自然保護區野生動物動態監測管理體系,為我國自然保護區野生動物多樣性監測與保護提供了示范,而我們的監測技術手段與成果也達到國際同類研究先進水平。”李桂林說。

  記者在該研究的成果鑒定書中看到了如下結論:以我國森林草原過渡地帶野生動物多樣性動態為研究主題,方法科學、規范,數據翔實,結果可靠,構建了自然保護區野生動物動態監測與保護管理體系,為我國自然保護區野生動物多樣性監測與保護提供了示范。

  檢測技術集成,讓保護區一覽無余

  賽罕烏拉國家級自然保護區野生動物多樣性監測項目集成了樣線法、紅外相機調查、無線電遙測跟蹤以及GPS精確定位與GIS空間分析技術,在野生動物監測與保護研究中具有手段多樣、方法先進、全面性、系統性的特點。

  項目組從2015年開始對斑羚實施GPS跟蹤研究,發現有個體死亡后開始設置紅外相機,證實了猞猁對斑羚的捕殺。數據顯示,現有跟蹤的4只斑羚活動范圍小,亞成年個體向外擴散的位點更多,從而離開出生地,避免與母獸競爭生存資源,同時減少近親繁殖的機會,顯示出對自然保護區有限棲息地空間的行為適應。“利用技術手段深入研究有蹄類動物的空間利用行為,對于闡明捕食者——獵物系統的長期動態平衡具有重要價值。”孟和達來說。

  項目負責人、北京林業大學副教授鮑偉東博士介紹說:“我們的項目首次在國內整合無線電遙測與紅外相機技術,從群落行為互動適應的角度,研究獵物適應捕食風險的行為特點,揭示了有蹄類動物家域大小的季節變化與空間利用行為的不同適應模式。”

  項目組通過紅外相機在動物活動節律中的應用,從獵物群落行為互動適應的角度研究了馬鹿和狍適應捕食風險的行為特點。結果表明,由于狍的體型較馬鹿小很多,成為猞猁的主要獵捕目標,因此,其生境選擇和行為時間分配對策均不同于馬鹿,顯示出同域分布區有蹄類動物的不同適應模式,從而維持捕食者——獵物系統長期穩定共存。

  利用無線電遙測在動物空間選擇中的應用,項目組對馬鹿和狍開展了VHF無線電遙測,比較了兩者在自然保護區有限空間中的擴散和家域利用,發現雄性個體均有外出擴散的行為傾向,但限于安全空間不足,表現為在保護區附近和不同溝系的遷移,由此減輕種群近交壓力。

  “再比如對狍的遙測結果顯示,一些個體的家域出現較大范圍變化,避免被潛伏性捕食者長期跟蹤,但另外一些個體的家域較為穩定,顯示出不同的適應對策。這一結果顯示出,建立區域性自然保護區網絡有助于動物遷移擴散,維護大型有蹄類動物遺傳多樣性長期穩定。這些重要結論,均有賴于我們檢測技術集成的研究和應用,這種技術手段,可以讓我們第一時間了解自然保護區種群分布、物種變化等動態。”鮑偉東說。

  非損傷分子鑒定,精準識別種群

  在這項野生動物保護研究項目中,非損傷分子鑒定技術體系是另一大亮點。

  鮑偉東介紹說:“這項技術目前在國際上也是比較先進的。我們都知道,國家級自然保護區的珍稀動物和瀕危物種很多,利用麻醉和捕捉動物來獲取動物組織,會對動物本身造成巨大傷害。鑒于此,我們改用采集動物的糞便樣品來做DNA分析,效果非常好,這一套技術集成,我們稱之為非損傷分子鑒定,與紅外檢測技術相結合,會取得事半功倍的效果。目前,我們已經做了兩輪糞樣采集,現在鑒別出來的種群數量已經達到101只。”

  依靠這套全新技術,項目組建立了以非損傷采集動物糞樣提取DNA鑒定猞猁和斑羚最小種群數量與性別結構的分析技術規程。規程應用結果顯示,斑羚物種識別率為82.53%,性別鑒定率均為88%,個體鑒別能力達到0.99999。以此為基礎,通過整合個體親緣關系鑒定與GIS地理信息系統分析結果,研究人員發現了具有近緣關系的斑羚個體分布在不同的空間位置,揭示出斑羚的微生環境選擇具有在自然保護區有限空間環境中避免近親繁殖交配的適應價值。這些研究內容為提高珍稀物種的保護管理成效提供了先進技術方法。

  與此同時,項目組還建立了非損傷分子鑒定中華斑羚種群結構技術體系,提出了有蹄類動物和貓科動物糞便DNA提取和估算種群數量的分子鑒定操作流程,通過鑒定中華斑羚種群數量與性別結構的技術體系,探明中華斑羚近親個體離散分布于不同山脊空間的適應性,以此來規避近親繁殖風險。

  通過10年監測技術成果的科學普及與應用,賽罕烏拉國家級自然保護區目前發現內蒙古蛇類分布新記錄1種(雙斑錦蛇),內蒙古鳥類新記錄2種(灰藍姬鹟、丑鴨),保護區新分布哺乳動物7種、鳥類98種,構建了野生動物多樣性長期監測與保護管理體系,并在此基礎上加強對野生鳥類資源的宣傳保護工作。

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