阿尔泰山东部北山羊春季生境选择研究

马驰，初雯雯，苏灿霞，初红军*，撇力扎提·巴哈提别克，黄文溥

（1.新疆大学资源与环境科学学院，乌鲁木齐 830046；2.新疆林科院森林生态研究所，乌鲁木齐 830002；3.北京林业大学生态与自然保护学院，北京 100083；4.新疆阿尔泰地区自然保护协会，新疆 阿勒泰 836500；5.新疆大学生命科学与技术学院，乌鲁木齐 830046）

生境是野生动物赖以生存的场所，是维持其正常生命活动所必需的各种生态因子的总和（郑方圆，普官秀，2016）。而选择最佳生境是野生动物长期生存与繁荣的关键策略。对野生动物生境开展有效的保护是阻止濒危物种走向灭绝，保持其种群可持续发展的重要前提和手段（姜广顺，李京芝，2021）。

北山羊主要分布在我国新疆、青海、内蒙古西部、甘肃北部等山地地区（Smith，解焱，2009），是国家二级重点保护野生动物（国家林业和草原局，农业农村部，2021）。国内外关于北山羊的研究主要有种群资源调查（Bagchi.，2004；Garee.，2016；李丽，2020）、栖息地生境选择与评估（Xu.，2007；边坤等，2012；阎济华，2015；李龙等，2021）、活动节律监测（胡亮等，2016）、食性选择（罗东等，2018）和行为学（Han，2020）等。

阿尔泰山东部前山带区域是北山羊的主要分布区之一，也是当地哈萨克族牧民春季主要放牧区域之一。4月初至5月初为春牧及转场的主要时间段，同时也是冬季滑雪末期与春季旅游交替的重要节点。为了解在人类活动干扰与家畜资源竞争的影响下，哪些生态因子影响春季阿尔泰山东部山区北山羊的生境选择，2021年4—5月开展了北山羊生境选择的野外调查，利用主成分分析等方法分析该区域北山羊生境选择的主要因子，这对保护其生境及我国阿尔泰山东部山区高山有蹄类具有指导意义。

1 研究方法

1.1 研究区域自然概况

研究区域南靠准噶尔盆地，北邻铁买克乡，东部与可可苏里湿地相毗邻，地理坐标89°32′34.63″～89°52′1.37″E，46°50′25.26″～47°11′3.86″N。从海子口水库沿东北-西南方向延伸至富蕴县为中海拔峡谷地带，整体山势陡峭，沿河谷两侧平行分布，坡度25～60°，山顶相对平缓。4月初天气回暖，山区积雪逐渐融化。水资源集中分布在额尔齐斯河及河岸两侧的山谷溪流，是野生动物的主要水源地。集中分布在峡谷底部和河岸两侧的苦杨、云 杉、疣 枝 桦、灌木柳等形成的河谷林生境，山坡主要的针茅、阿尔泰葱、赖草等草本植物为食草动物提供丰富的资源。主河及河岸两侧山区分布有雪豹、猞猁、狼、金雕等国家重点保护野生动物。

1.2 数据收集

2021年4—5月，根据研究区内河流、溪流等重要水源地的分布设置17条样线，每条样线长1.0～5.0 km，相邻样线间隔均大于1 km。实际调查时根据地形、水资源分布、残留痕迹位点适当调整样线，记录发现的北山羊等野生动物实体，3 d内较新鲜的粪便、尿迹、采食植物等活动痕迹。发现北山羊卧息、采食和饮水等行为时，先进行观察，待其离开后，以卧息地、采食点、饮水位置、尿迹等特殊痕迹为中心设置1个10 m×10 m的大样方，测量并记录样方中心的经纬度、海拔、坡向、坡位、距居民点距离、距最近家畜距离、距隐蔽物距离、距水源距离、距道路距离、距最近裸岩距离及隐蔽级等生态因子，沿大样方对角线的方向在中间和两角各设置1个1 m×1 m的小样方，调查记录植被种类及密度等生态因子。同时，沿样线的方向，利用GPS每隔1 000 m设置1个对照大样方和3个小样方，对照样方的设置方法和测定内容与利用样方一致，共设置生境利用大样方73个，对照大样方73个。

图1 阿尔泰山东部北山羊的研究区域和样线Fig.1 Study area and transect lines of Capra ibex in the eastern Altai Mountains

根据北山羊栖息地生境选择的实际情况，参照刘振生等（2008）、初红军等（2009）的相关研究方法，对栖息地生态因子的测定与等级划分如下。

4种非数值型生态因子：

坡向：利用65式军用罗盘仪测定，分为阳坡（S67.5°E～S22.5°W）、半阴半阳坡（N22.5°E～S67.5°E、S22.5°W～N67.5°W）和阴坡（N67.5°W～N22.5°E）。

坡位：上坡位（位于坡的上1/3）、中坡位（位于坡的中部）和下坡位（位于坡的下1/3）。

地表状况：指样方所处的地表形态特征，分为裸岩、砂土和碎石。

隐蔽物类型：裸岩、山坡和灌丛。

10种数值型生态因子：

海拔：利用GPS记录样方中心位置的海拔。

坡度：利用65式军用罗盘仪测量活动痕迹所在山坡的坡度。

植被密度：计数1 m×1 m样方内所有植物的株数，然后计算3个小样方植物株数即为植被密度。

距居民点距离：在奥维互动地图浏览器（V9.1.3，北京元生华网公司，https：//www.ovital.com）或两步路户外卫星地图（V7.1.5-1207，深圳市两步路信息技术有限公司，https：//www.2bulu.com/）中，测量大样方或小样方中心到最近电站、放牧点、村庄等的垂直距离。

距最近家畜距离：同距居民点距离一样，测量样方中心到最近家畜的直线距离。

距隐蔽物距离：样方中心到最近隐蔽物，如山坡、裸岩、灌木等的直线距离，若距离太远可用测距仪测量。

距水源距离：与距居民点距离测量方式相同。

距道路距离：与距居民点距离测量方式相同，测量样方中心和公路、小路等最近位点的垂直距离。

距最近裸岩距离：较近的裸岩可直接利用卷尺测量，较远时采用测距仪测量样方中心到最近裸岩的垂直距离。

隐蔽级：在大样方（中间小样方）中心竖立1根1 m的木杆，在东、南、西、北4个方向距离中心20 m处测量木杆可见度，可看见长度占总长度的百分比即为不同方向的隐蔽级，然后计算平均值。

1.3 数据处理

对4种非数值型生态因子采用χ检验进行显著性分析，10种数值型生态因子采用单个样本的Kolmogorov-Smirnov Test，分析检验结果是否符合正态分布。当单个样本K-S检验生态因子呈正态分布时，采用2个独立样本的检验分析差异性；对不符合进行参数分析条件的生态因子，采用2个独立样本的Mann-WhitneyTest。

对14个生态因子进行主成分分析，确定生境选择的主要生态因子。在主成分分析中，将原始数据标准化，并根据标准化后的数据矩阵计算出协方差矩阵或相关矩阵，求出相关矩阵的特征根和特征向量。最后根据特征根和特征向量求出各主成分及贡献率。

数据处理使用Excel和SPSS 20。

2 结果

2.1 春季北山羊对生态因子利用的一般特征

北山羊偏好利用中坡位，避免利用上坡位和下坡位（=3.714，=2，＜0.05），偏好利用裸岩掩体，随机利用山坡掩体，避免利用灌丛（=10.550，=2，＜0.05），偏好利用裸岩，随机利用砂土，避免利用碎石（=6.560，=2，＜0.05）（表1）。

表1 利用样方与对照样方生态因子的频次分布和χ2检验Table 1 Distribution frequency and chi-square test of ecological factors between used and control plots

海拔、坡度、距居民点距离、距最近家畜距离、距隐蔽物距离和距水源距离6个生态因子在生境利用样方和对照样方之间的差异显著（＜0.05），春季北山羊的生境以海拔低、坡度大、距居民点远、距最近家畜远、距隐蔽物近和距水源地近为主要特征（表2）。

表2 利用样方与对照样方数值型生态因子描述性和差异性比较Table 2 Description and difference comparison of ecological factors between used and control plots

2.2 春季北山羊生境中生态因子的主成分分析

主成分分析结果（表3）表明，生态因子变量前5个主成分的累计贡献率达到77.623%，反映了北山羊栖息地的生境特征。第1主成分的累计贡献率29.169%，其中植被密度、距水源距离、距道路距离、距最近家畜距离和距最近裸岩距离5个生态因子具有绝对值较大的权系数。第2主成分贡献率为15.328%，具有较大信息载荷量的生态因子有海拔、坡位、隐蔽物类型、距隐蔽物距离、距最近家畜距离和距最近裸岩距离。第3主成分贡献率为13.153%，比较重要的生态因子为海拔、坡向、坡度、地表状况等。第4、5主成分的贡献率分别为10.789%和9.184%。

表3 春季北山羊生境中生态因子变量的主成分分析Table 3 Principal component analysis of ecological factors of Capra ibex habitats in spring

3 讨论

野生动物个体在具有不同适应度功能的生境中，会选择使其期望适应度最大化的生境（Douglas，2011）。濒危物种保护工作的野生动物管理者应该把重点放在控制野生动物栖息地选择和偏好的各种生态和人为因素上（Solomon&Burt，2010）。阿尔泰山东部北山羊在春季生境选择时，偏好距水源地近、远离家畜、远离人类活动、靠近裸岩和陡峭的中坡位山坡或悬崖，倾向于靠近隐蔽物的中低海拔区域。

关于高山有蹄类采食地、卧息地研究发现，水资源是限制其活动范围的主要因素（朱新胜等，2016；Gretchen，2017）。本研究也发现类似规律：春季阿尔泰山东部山区积雪快速融化殆尽，北山羊可饮用的水资源集中于额尔齐斯河及两侧山谷溪流。距道路距离与水源地距离权重系数相同，而道路是北山羊回避的因子，这是因为研究区域内的主要道路（电站施工道路和省道S226）与额尔齐斯河及主要溪流邻近且平行分布，导致北山羊在靠近水源饮水时必须靠近公路，来往车辆导致北山羊在短暂饮水后会快速离开，或直接逃逸。上述原因致使北山羊分布于额尔齐斯河两侧和远离公路的山谷。这与李丽（2020）研究发现北山羊通常选择远离道路的特征相似。

本研究区域主要为低海拔陡山与河谷，与山前荒漠戈壁与后山森林草原相比，春季的河谷林植被生长茂盛，阿尔泰山葱、鸢尾、蒲公英等早生草本植物可提供丰富的食物资源，故也成为哈萨克族牧民春牧的主要地点。牛、马等家畜活动的山谷平滩及河岸两侧靠近水源的山坡也是北山羊的采食区域。北山羊通过避开家畜的活动时间或远离家畜活动范围来回避与家畜的直接接触。此外，区域内部分牧民骑摩托车放牧、农用车承载毡房转场迁移及可可托海滑雪旅游车辆等活动频繁，导致北山羊远离人类活动区域。为避免人类活动干扰以及与家畜的资源竞争等负面影响（Bagchi，2004；Wingard，2011；Berger，2013），北山羊选择远离人类活动和家畜的区域。

本研究发现，北山羊一般选择距隐蔽物近、靠近裸岩的中坡位栖息地，同时选择裸岩作为隐蔽掩体。这一结果类似于天山中部北山羊栖息地的选择（Li，2015）。额尔齐斯河两侧山势陡峭，多悬崖与裸岩。卧息隐蔽在山顶或山坡中部悬崖或裸岩阴坡的北山羊不仅能降低被捕食者发现的几率，还可以阻挡正午阳光的曝晒，以减少体内水分散失从而保持体温平衡。理想的栖息条件可保证北山羊及时发现捕食者并迅速逃离威胁。本研究区栖息的北山羊春季通常选择在陡坡、悬崖及裸岩等崎岖地形阴面作为栖息地，居高临下的地形同时也是逃避雪豹、猞猁、狼等天敌的理想场所。因此北山羊偏爱陡峭的山坡和裸岩（Reading，2007），并选择隐蔽条件较好的区域活动（朱新胜等，2016）。

本研究中北山羊的栖息地海拔在1 200 m左右，而其在甘肃马鬃山、天山中部、喜马拉雅等地区的活动范围在2 300 m以上（边坤等，2011；李叶，2012；Garee，2016），其他中大型有蹄类野生动物也有类似情况（刘振生等，2008）。这主要与我国北山羊栖息的各大山系地理位置有关。北山羊春季栖息地坡向选择不明显，这可能与调查时间、河流走向、地形及春季晨昏活动频率（胡亮等，2016）等其他生态因子有关，需进一步对其生境选择进行补充调查研究。

新疆阿勒泰地区自然保护协会为本次研究提供野外考察车辆，该协会员工提供生活和工作上的支持和帮助。阿尔泰山国有林管理分局领导、护林员参加野外调查和数据收集。富蕴县公安局李云飞队长等在生活和工作中给予支持和帮助，野外考察得到阿尔泰山国有林管理局富蕴分局领导及管护站领导和护林员们等提供的许多帮助。谨致衷心感谢！