Living on the edge: Opportunities for Amur tiger recovery in China

简介

为了从科学上指导中国东北虎种群的恢复工作，我们利用大尺度红外相机监测网络数据首次分析了中国东北中俄边境区东北虎种群的密度、生存率和补员动态，同时我们应用占域模型系统评价了环境因子、猎物和人类干扰对东北虎生境选择和利用的影响。空间显示捕获-再捕获模型显示中国境内大多数东北虎的活动被限制在中俄边境区。虎密度介于0.20 - 0.27个体/100 km²，2013到2014二年期间生存率（apparent survival rate）为0.83，补员率（apparent per capita recruitment）为0.45。珲春自然保护区内虎的密度是周边受干扰有林地的三倍。当前东北虎在珲春及周边地区占域率为35%，人类干扰变量比猎物和环境变量更好地解释了他们的占域和分布。东北虎的生境利用与放牧强度、到居民点和道路的距离呈显著负相关，与主要猎物梅花鹿的多度和森林覆盖呈显著的正相关。这些发现有助于我们识别中国境内东北虎种群下降和扩散限制的原因，并完善东北虎保护的策略。逐步减轻牛和人类对森林的影响，同时满足当地居民的经济需要，应该是增加老虎数量的关键优先行动。长期目标是通过改善大型蹄类动物的栖息地来扩大东北虎的分布。该研究为东北虎豹国家公园的科学建设、未来东北虎种群管理和保护奠定了科学基础。

文章信息

研究意义

在过去的一个多世纪里东北虎种群经历了严重的种群衰退和栖息地范围萎缩。目前中国境内东北虎种群仍受到人类干扰的影响。尽管已经展开了有关东北虎恢复的研究，但是仍缺乏大量的科学证据来支持东北虎优先保护策略的制定。比如东北虎对环境及人类干扰因素的响应方式，东北虎种群在已有保护区内外的生存差异也缺乏有效评估。针对以上问题的研究有利于科学地制定景观尺度的保护计划，在恢复东北虎种群的同时提高局域生境的生物多样性和生态系统服务。

研究方法

本研究基于东北虎豹自动相机长期监测网络(TLON)的监测数据，该网络按照3.6 × 3.6km 网格密度布设相机共计356个监测点，监测面积为4858km²。监测区域包括珲春、汪清、老爷岭3个国家级自然保护区（图 1）。监测时间为2013年8月-2014年7月。使用开放种群空间标志重捕模型评估东北虎种群密度，使用等级空间占域模型评估环境和干扰因素对东北虎空间使用的影响。

图 1 研究地自动相机位点和东北虎栖息地使用概率分布

研究结果

东北虎在中俄边境区域以及研究地的西南区域有较高的生境利用率（图 1）。东北虎生存率（φ）的后验平均为0.83，补员率（ρ）的后验平均为0.45（表 1）。预测的状态空间种群大小在2013年和2014年分别为22（95%CI = 15 – 33）和29（95% CI = 21 – 40）（表 1）。虎的密度在2013年为0.20（95%CI = 0.14 – 0.30）只成体/100km²，2014年为0.27（95%CI = 0.19–0.37）只成体/100km²（表 1）。

表 1 基于自动相机数据的东北虎开放种群空间标志重捕模型参数后验估计

图 2 珲春保护区内外的东北虎密度比较

空间标记-重捕模型显示位于珲春保护区内边境附近的东北虎核心种群密度在2013年为0.20 ± 0.06 SE，是保护区外东北虎密度（0.06 ± 0.02 SE）的3.3倍。而2014年保护区内虎密度为区外的3.6倍（0.25 ± 0.07 SE vs. 0.07 ± 0.02 SE）（图 2）。

图 3 东北虎占域概率对海拔、归一化植被指数（NDVI）、距道路距离、梅花鹿丰富度和家牛丰富度的响应关系。灰线表示95%置信区间。

东北虎明显选择低海拔以及高NDVI的区域，当海拔超过800m东北虎的生境使用强度持续下降（图 3）。

东北虎生境使用强度跟梅花鹿丰富度具有正的统计需关系。道路、居民点和家牛丰富度与东北虎生境使用成显著负关系（图 3）。

研究结论

中国境内大多数东北虎的活动被限制在中俄边境区。虎密度介于0.20 - 0.27个体/100 km²，2013到2014两年期间生存率为0.83，补员率为0.45。珲春自然保护区内虎的密度是周边受干扰有林地的三倍。中俄边境区域的东北虎小种群受到人类活动的严重胁迫，限制其向中国腹地进一步扩散。