A science-based approach to guide Amur leopard recovery in China

简介

极度濒危物种东北豹（Panthera pardus orientalis）种群的恢复一直倍受关注。针对东北豹的生境保护政策将直接决定其未来的命运，但是在保护政策制定之前针对东北豹种群仍缺乏系统的评估。本研究应用2013-2014年的红外相机监测数据首次评估了中国东北中俄边境地区东北豹的种群分布和影响因素。结果显示东北豹种群主要分布于中俄边界地带，空间显式密度模型估计结果表明东北豹的密度为0.4只/100km²，显著低于俄罗斯种群的密度。零膨胀模型结果显示猎物的多度是影响其分布的重要因素，其次豹避开道路和居民点，特别是避开放牧地区。长期牛的放牧活动已导致猎物生境退化，特别是牛代替了豹最主要的猎物梅花鹿。该研究在猎物恢复、减少人类干扰和跨境合作等方面提出了具体的建议。本研究为我国在人类干扰景观中持续恢复东北豹种群提供了重要的科学基础。

文章信息

研究意义

东北豹全球最濒危的大型猫科动物之一，目前主要分布在俄罗斯southwestern Primorsky Krai以及毗邻的中国吉林、黑龙江两省约4000km²的区域，预测其全球种群不超过80只。该区域的东北豹受到同域分布东北虎(Panthera tigris altaica)的干涉型竞争的压力，还受到栖息地岛屿化、近亲交配、环境随机以及疾病传播的威胁。俄罗斯southwestern Primorsky Krai成为东北豹种群最后的庇护所，也是其向中国腹地迁徙的种源地。中国长白山生态系统可以为东北豹提供约25000km²的潜在栖息地，中国政府也提出了针对东北豹的多阶段恢复计划。但目前针对中国境内东北豹种群还缺乏系统的研究。本研究首次评估了东北豹种群状态及生境，同时也对决定东北豹空间分布和丰富度的生态因子进行分析，以期为东北豹保护与恢复提供科学依据。

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。对于监测到的东北豹影像使用体侧花纹唯一性进行个体识别。使用基于最大似然法的空间标志重捕模型评估东北豹种群密度。考虑雌雄东北豹个体在基础遇见率（λ0）和家域面积（σ）的差异性，模型中考虑性别协变量。东北豹在监测期间部分位点的暂时性缺失会导致数据过度离散，因此使用负二项的零膨胀模型评价东北豹的生境偏好。

图 1 东北虎豹长期监测网络自动相机分布位点

研究结果

在2013年8月-2014年7月有31.46%的监测点共监测到东北豹活动326次，识别出33只东北豹个体（13只雄性，18只雌性，2只幼体）。东北虎豹在保护区内的平均相对丰富度都要高于保护区外（Mann–Whitney u test, p < 0.001）（表1）。野猪（Sus scrofa）和西伯利亚狍（Capreolus pygargus）分别被83%和90%的监测点拍到，但是保护区外西伯利亚狍的相对丰富度指数要显著高于保护区内（表1）。家牛被保护区外42%的监测点拍摄到，保护区外的相对丰富度指数显著高于保护区内部（表1）。

表 1  各监测物种和人类干扰类型在保护区内外的监测事件数、相对丰富度指数、监测位点数、监测位点百分比。粗体指标表示在保护区内外差异显著。

表 2 考虑性别的东北豹空间标志重捕模型比较

表 3 基于标志重捕模型的东北豹密度（只/100km²）和相应的探测函数（λ₀）、空间尺度参数（σ）预测值。

赤池值和模型权重表明在模型中增加性别变量能够显著增加模型的拟合能力（表 2）。雄性东北豹基础遇见率λ0在2013年为雌性东北豹2.5倍（0.10 ± 0.02 vs. 0.04 ± 0.02），在2014年为雌性东北豹1.5倍（0.06 ± 0.01 vs. 0.04 ± 0.01）（表 3）。雄性东北豹在2013年和2014年的运动参数σ分别是雌豹的1.7倍（5.78 ± 0.39 km vs. 3.39 ± 0.50 km）和1.5倍（6.97 ± 0.45 km vs. 4.65 ± 0.48）。东北豹在2013年的种群密度为0.30 ± 0.08只/100 km²（95% CI = 0.19–0.50），2014年密度为0.42 ± 0.09只/100 km²（95% CI = 0.28–0.62），估计的种群个体数分别为44（27–73）只和 62（41–92）只（表 3）。

表 4 最优零膨胀的负二项模型解释东北豹相对丰富度受环境变量的影响作用。RAC表示解释空间自相关的自变量，林型为以阔叶落叶林作为默认参考的分类变量。粗体表示显著的作用关系（p < 0.05）。

零膨胀的负二项模型表明东北豹的空间使用与距居民点距离、远离道路距离呈统计学正相关。在山脊生境和猎物丰富度较高的区域豹也有较高的生境使用强度。相较于阔叶落叶林，东北豹更偏好在蒙古栎林中活动（表 4）。放牧与人类活动的会造成东北豹的空间缺失，这一现象在保护区外尤为明显（表 4）。东北虎的出现不会限制东北豹的空间活动。

东北豹主要表现出沿中俄边境线分布的特点，在研究区域北部距离国境线50km的区域和保护区内部也有较高的东北豹丰富度（图 2）。家牛活动会对东北豹造成空间排除作用，也会降低梅花鹿、狍的相对丰富度（图 2，图 3）。但对野猪的相对丰富度未见明显影响（图 3）。

图 2 东北豹（左）与家畜（右）在研究区域的相对丰富度空间分布模式。黑点表示为拍摄到东北豹或家畜的监测点。

图 3 东北豹和猎物的相对丰富度指数在牛出现/不出现位点的比较