Комунальний вивісний пост снігових барсів (Panthera uncia) та інші види на Тибетському плато, Китай

1 Центр природи і суспільства, Коледж наук про життя, Пекінський університет, Пекін, 100871, Китай

2 Товариство охорони пам’ятки Пантери та дикої природи, 8 West 40th Street, 18-й поверх, Нью-Йорк, Нью-Йорк 10018, США

3 Програма Snow Leopard, Пантера, 8 West 40th Street, 18-й поверх, Нью-Йорк, Нью-Йорк 10018, США

4 Природоохоронний центр "Шаньшуй", Пекін, 100871, Китай

5 Бюро охорони та управління дикою природою, Департамент лісового господарства Цинхай, Сінін 810008, Цинхай, Китай

6 Національний природний заповідник Саньцзянъюань, Департамент лісового господарства Цинхай, Сінін 810008, Цинхай, Китай

Анотація

Сніговий барс є ключовим видом гірських екосистем Середньої Азії та Тибетського плато. Однак мало відомо про взаємодію між сніжними барсами та симпатичними хижаками. За допомогою інфрачервоних камер ми виявили кам'янисте з'єднання двох долин у районі Саньцзяньюань на Тибетському плоскогір'ї, де проходило багато ссавців у цій місцевості, і часто маркували та нюхали місце на стику. Ми пропонуємо, щоб цей сайт служив знаком для багатьох видів у цій місцевості, особливо снігових барсів та інших хижих тварин. Позначені знаки можуть також попереджати тварин, що проходять повз, тимчасово розподілити свою діяльність, щоб уникнути потенційних конфліктів. Ми використовували індекс Шонера для вимірювання ступеня тимчасової сегрегації серед видів, захоплених пастками інфрачервоної камери на цій ділянці. Наше дослідження виявляє ймовірні шляхи як внутрішньо-, так і міжвидового спілкування та демонструє, що ступінь тимчасової сегрегації може корелювати зі ступенем потенційної міжвидової конкуренції. Це важливе повідомлення, яке допоможе зрозуміти структуру тваринних спільнот. Відкриття знакової дошки роз'яснює важливість визначення ключових середовищ існування та місць як снігових барсів, так і інших видів для більш ефективного збереження.

1. Вступ

Сніговий барс (Panthera uncia), вид, що перебуває під загрозою зникнення, занесений до Червоного списку МСОП [1], зустрічається у віддалених та суворих горах Середньої Азії та Тибетському плато [2]. Як ключовий вид, ця кішка відіграє важливу роль у цих гірських екосистемах [3]. Але за умови, що залишилось лише 3500–7000 населення, сніговий барс, як правило, трапляється при низькій щільності. Браконьєрство, вбивство у відповідь унаслідок конфлікту між худобою та сніговим барсом, знищення здобичі та погіршення середовища існування сприяли його рідкості [2]. Більшість досліджень сніжного барса зосереджені на його середовищі існування [4, 5] та харчових звичках [6–8], тоді як мало відомо про взаємодію снігових барсів та їх симпатричних видів.

Нюхові та зорові сигнали відомі як вирішальні посередники внутрішньовидового спілкування. Ссавці, особливо поодинокі види, використовують ці сигнали для реклами репродуктивного статусу, розпізнавання статі, ідентифікації особин, встановлення території тощо [9, 10]. Наприклад, комунальні стовпи знаків були знайдені у сніжного барса [11], гігантської панди (Ailuropoda melanoleuca) [12], і американський чорний ведмідь (Ursus americanus) [13] місця проживання. Однак попередні дослідження не описували міжвидових взаємодій у таких місцях.

У цьому дослідженні ми виявили місце, яке понюхали і позначили сніговими барсами та кількома іншими хижими тваринами, знаковим стовпом. Уайт та ін. (2003) використав термін «дошка оголошень» для опису такого веб-сайту, що використовується пандами [14]. Там одна тварина залишає повідомлення (наприклад, кал або сеча), а потім інша тварина, яка бачить або відчуває запах цього повідомлення. Таке спілкування може допомогти різним видам уникнути прямої конфронтації та може призвести до тимчасової сегрегації [15].

Щоб визначити взаємодію між сніжними барсами та симпатричними видами, ми записали дату, час та відповідну поведінку тварин, що проходять повз цей сайт, за допомогою інфрачервоних камерних пасток. Аналіз такої поведінки показав, що снігові барси та інші хижі тварини часто маркують і нюхають на цьому місці, вказуючи на те, що сайт працює як знаковий стовп. Наші дані також показали, що симпатричні хижаки були тимчасово розділені як за річним, так і за денним режимом діяльності. Ступінь тимчасової сегрегації може бути пов'язана зі ступенем конкуренції серед видів.

2. Матеріали та методи

2.1. Територія дослідження

Польове дослідження було проведено в містечку Суоцзя в префектурі Юшу (рисунок 1), центральній частині національного природного заповідника Саньцзянъюань, провінція Цинхай, Китай. У цьому регіоні висока щільність снігових барсів [6, 16]. Клімат, як правило, вітряний і сухий. Середньорічна температура становить -4 ° C (в діапазоні від -12 ° C до -20 ° C в січні та 8 ° C до -10 ° C у липні), а середньорічна кількість опадів становить 150-420 мм [17]. Альпійський луг - основний тип рослинності, що складається в основному з шару дерну товщиною до 30 см, густо вкритого осокою (Кобресія spp.). Окрім сніжного барса, основними видами ссавців у цій місцевості є сірий вовк (Вовчак канісу), тибетський бурий ведмідь (Ursus arctos), євразійська рись (Рись рись), руда лисиця (Vulpes vulpes), тибетська лисиця (Вульпес ферилата), Кіт Палласа (Отоколобус манул), кам’яна куниця (Martes foina), синя вівця (Псевдоіс наяур), гімалайський бабак (Мармота Гімалаяна), плато піка (Ochotona curzoniae), вухатий піка (Охотона макротис), а також різні дрібні гризуни [17].

Розташування камерних пасток у містечку Суоцзя в префектурі Юшу, провінція Цинхай, Китай.

2.2. Захоплення камери

З 1 січня 2011 року по 31 грудня 2011 року одна пасивна інфрачервона камера Reconyx (HC500 HyperFireTM) (Reconyx Inc., США) була встановлена на 35 см над землею біля нависаючої скелі з декількома скребками снігового барса та фекаліями м'яса (сайт SJ001 на рисунку 1). Камера працювала без затримки між кожною послідовною експозицією. Кожного разу, коли тварини спрацьовували камеру, було зроблено десять безперервних знімків. Камеру перевіряли приблизно кожні десять днів, щоб забезпечити незмінний кут і зарядити акумулятори. Не використовували приманки та запашні приманки. Таким же чином ще 15 інфрачервоних камер було розміщено на 15 сайтах з кінця квітня 2011 року. На жаль, лише камери на п’яти сайтах працювали належним чином протягом приблизно півроку, і ці дані включені сюди (сайт SJ002, SJ004, SJ008, SJ010 та SJ012 на рисунку 1). Інші камери були втрачені або пошкоджені.

Поведінка м’ясоїдних тварин поділялася на три категорії: нюхання (отримання інформації), маркування (надсилання інформації) та інші. Нюхальна поведінка визначалася як запах землі або скелі. А поведінка маркування включала таку поведінку, як вишкрібання, розтирання щік, розтирання спини, обприскування, сечовипускання або дефекація. Собак включали лише тоді, коли вони виходили самі, а не тоді, коли вони йшли за людьми.

2.3. Аналіз даних

Дані пастки камери зазвичай аналізуються шляхом групування виявлень, що відбуваються протягом десяти або тридцяти хвилин, в одне захоплення [18, 19]. Однак у цього методу є дві вади. Перший недолік полягає в тому, що часові рамки, що використовуються для групування виявлення, є штучними. Ні десять, ні тридцять хвилин не мають чіткого біологічного пояснення. Другий недолік полягає в тому, що групування виявлень, що відбуваються протягом певного періоду, в одне захоплення знижує точність даних, метод менш придатний для аналізу моделей щоденної активності. Тому ми визначаємо одиничний знімок як одну особу (включаючи кожну особу в групі), яка проходить повз камеру один раз. Для побудови кривих щоденної активності ми усереднювали кількість захоплень протягом сусідніх двох годин як кількість захоплень для кожного виду. Наприклад, число захоплення о 3:00 - це середнє за 2 години захоплення з 2:00 до 3:59. Річний та добовий показники перекриття між двома видами розраховували за формулою Шонера [20].

Підводячи підсумок, у нашому дослідженні ми використовували наступні формули. (1) Індекс активності часового моменту

= (фіксує в цей момент часу)/(фіксує протягом усього часового проміжку). (2) Захоплення =

(= кількість випадків, коли тварина проходить повз камеру). (3)

де - індекс перекриття тимчасової ніші між видами та видами, а також пропорції місяця (для річного індексу перекриття) або години (для денного індексу перекриття), що використовуються видами та видами відповідно. (4) Загальний індекс перекриття = Річний індекс перекриття

Щоденний індекс перекриття.

Ми застосували програмне забезпечення

зробити ієрархічний кластерний аналіз попарного загального індексу перекриття з методом середнього зв’язку та сформував кластерну дендрограму [21].

Ми не включали в ці аналізи бабака, піку та кам’яну куницю, оскільки вони були замалі для нашої камери, щоб їх можна було виявити на висоті 35 см над землею, або надто рідко реєструвались для аналізу.

3. Результати

3.1. Захоплення пастки камери

За 365 днів пасток з 1 січня 2011 року по 31 грудня 2011 року ми отримали 485 виловів хижих та 1100 виловів травоїдних на місці SJ001 (рис. 1), включаючи снігових барсів (145 виловів), сірих вовків (106), домашніх собаки (73), бурі ведмеді (14), руді лисиці (81), тибетські лисиці (44), коти Паллади (16), кам'яні куниці (6), сині вівці (891) та худоба (209) (таблиця 1, Малюнок 2). Снігові барси були найбільш часто фотографувалими хижаками, і ми виявили шість дорослих та одного дитинча. Що стосується симпатичних хижаків, то було виявлено не менше п’яти бурих ведмедів та шість вовків. Ми не змогли розрізнити особин рудих лисиць (включаючи одну молодь) або тибетських лисиць. Сфотографований вид представляв майже всіх хижаків, знайдених у цій місцевості, за винятком рисі та інших дрібних вусатих. Знімки камерних пасток з 5 інших сайтів будуть використані для порівняння в розділі обговорення.

Камерна пастка фіксує кожен вид хижих тварин з нюханням та маркуванням поведінки на комунальному стовпі.

3.2. Поведінка

Більшість хижаків не просто проходили повз сайт SJ001, але витрачали час, нюхаючи і розмічаючи його (таблиця 1, малюнок 2). Снігові барси відзначали найактивніше, роблячи це у 86 із 145 захоплень. Вовки позначили приблизно десять метрів від цієї камери, але з жовтня по грудень вони почали розмічати землю поруч з нею. Тут часто нюхали собаки. Бурі ведмеді нюхали цей сайт майже щоразу, коли вони проходили повз них, і часто натирали спину. Руді та тибетські лисиці, здавалося, воліють більше нюхати, ніж маркувати.

3.3. Схеми діяльності

Серед великих хижаків снігові барси відвідували цю ділянку протягом усього року, їх річна крива активності досягла максимуму в лютому (рис. 3 (а)). На відміну від цього, бурі ведмеді траплялись переважно в травні та жовтні, а вовки, як видається, були найбільш активними на цій території в лютому та жовтні. Домашні собаки демонстрували пік взимку (рисунок 3 (а)). Що стосується режимів повсякденної активності, снігові барси були активними на цій ділянці протягом ночі з дещо крепулярною тенденцією. Вовки проходили мимо полудня та сутінків, тоді як бурі ведмеді з’являлися на скелі лише до світанку (рисунок 3 (b)).

(a) Щорічні схеми діяльності та (b) Структури добової активності великих хижаків на комунальному знаку. Сніговий леопард (

Серед дрібних хижих тварин річна структура активності тибетських лисиць була дуже схожа на таку у бурих ведмедів, тоді як руді лисиці проходили повз протягом року (рис. 4 (а)). Щоденні дані показували, що руді лисиці зазвичай відвідували лише вночі, тоді як тибетські лисиці та коти Паллада приїжджали сюди впродовж дня (рис. 4 (б)).

(a) Щорічні схеми активності та (b) Щоденні схеми діяльності сніжного барса (

) та дрібних хижаків на комунальному знаковому посту. Руда лисиця (

), і кішка Палласа (

Травоїдними тваринами, сфотографованими на цьому місці, були худоба (лише домашні яки на цій ділянці) та сині вівці. Тваринництво проходило повз цього місця після 8:00 ранку і поверталося до 14:00, їхня активність залежить від пастухів (рисунок 5 (а)). Блакитні вівці, здавалося, уникали худоби, з'являючись на цьому місці до 10:00 та після 14:00, але ніколи вночі (Рисунок 5 (b)).

(a) Щорічні схеми активності та (b) Щоденні схеми діяльності снігового барса (

) та рослиноїдні тварини на комунальному знаковому посту. Блакитна вівця (

4. Обговорення

4.1. Підписати пост

Порівняно із захопленням 5 інших камер, розташованих неподалік (рисунок 1), кількість снігових барсів, захоплених на місці SJ001, було набагато більшим (див. Таблицю 2). Ця різниця свідчить про те, що цей сайт мав особливе значення для внутрішньовидового спілкування в цій галузі. Крім того, різноманітність сфотографованих видів хижих тварин було найвищим, що означає, що ця ділянка може також служити координаційним центром для міжвидового спілкування (див. Таблицю 2). Попередні дослідження показали, що ссавці вибирають помітні об'єкти у великих транспортних вузлах для спілкування між собою. Наприклад, снігові барси воліють розмічати на гірських перевалах, підвалинах скель, злиттях річок та інших помітних місцях [4, 22]. Бурі ведмеді, як правило, позначають уздовж маршрутів подорожі [23], тоді як вовки віддають перевагу перехрестям [24, 25]. Ця ділянка розташована на стику двох великих долин із звисаючою скелею біля основи скелі. Тварини, що подорожують по цих долинах, проходять сюди повз, і скеля знаходиться на відповідній висоті для осідання запаху та натирання. Тоді як інші 5 ділянок не знаходяться на перехресті. Тому не дивно, що ця ділянка улюблена такою кількістю хижих видів і служить комунальним знаком.

4.2. Часова сегрегація

Багато ссавців поділилися цим знаковим постом, особливо хижаки, які часто нюхали і позначали його. Крім того, хижі тварини полюють на рослиноїдних, а також вони полюють один на одного; а вік, розмір та закономірності групування багато в чому визначають результат таких взаємодій [26, 27]. Часова сегрегація є важливим механізмом співіснування цих видів та уникнення прямої конфронтації [28]. Щоб зрозуміти цю тимчасову сегрегацію, ми спочатку проаналізували ймовірні фактори, що впливають на річну та добову структуру активності різних видів, а потім об’єднали попарно річні та добові індекси перекриття в кластерну дендрограму, щоб показати їх взаємозв’язок.

Річні схеми активності значною мірою визначаються природними циклами та дещо іншими уподобаннями середовища існування видів. Наприклад, снігові барси залишаються на крутих скелястих місцевостях цілий рік, але вони трохи активніші в лютневий шлюбний сезон, коли вони можуть широко блукати, щоб знайти собі пару. Вовки воліють жити в менш стрімких місцевостях [29]. Пік активності в лютому може бути пов’язаний з їх шлюбним сезоном, але ми не маємо пояснень щодо жовтневого. Згідно з нашими попередніми даними, ведмеді спаровуються переважно в травні та червні та зимують приблизно з кінця жовтня до початку березня. Ми знайшли кілька печер, в яких ведмеді перезимували поблизу цього комунального стовпа. Кажуть, що бурі ведмеді до зимової сплячки набагато активніше несуть жир [30]. Отже, річна крива активності цих ведмедів показує піки у травні та жовтні.

У порівнянні з річними моделями діяльності, щоденні виявилися більш гнучкими. Під впливом різних факторів, серед яких мисливство та інші види діяльності людини, тварини можуть стати більш нічними або шукати різні місця проживання. Взаємодія між різними видами може також вплинути на нього. Точніше кажучи, сніговий барс активний в основному вночі, а його здобич, синя вівця, яка активна навколо цього місця лише вдень, демонструвала помітну різницю в схемах своєї діяльності. Вовки, як правило, нічні, рівень активності досягає максимуму на світанку та сутінках в інших районах [31, 32], тоді як їхня активність була денною на комунальному знаковому посту. Це могло бути пов’язано з уникненням між вовками та сніжними барсами, внаслідок чого один вид зміщує характер своєї діяльності в протилежну фазу [28]. Бурі ведмеді проходили повз цей сайт лише вночі з піками о 23:00 та 5:00, як показано в наших небагатьох записах. Ми виявили, що ведмеді слідуватимуть за сніжними барсами, щоб зневажати свої вбивства, і це, мабуть, одна з причин, що їх повсякденна поведінка схожа.

Дендрограма кластерного аналізу попарно повних індексів перекриття. Він показує взаємозв’язок моделей активності дев’яти видів на комунальному знаковому посту. Висота представляє відстань зв'язку між скупченнями.

5. Висновки

Підводячи підсумок, використовуючи камерні пастки, ми виявили важливу мітку маркування або знаковий стовп, який використовують снігові барси та кілька симпатричних видів для внутрішньо- та міжвидового спілкування. Ми ввели індекс Шонера та дендрограму кластеризації для вимірювання та представлення ступеня тимчасової сегрегації між фотографуваними видами та виявили, що вони тимчасово сегрегували більш-менш у цьому місці, імовірно, щоб уникнути прямих конфронтацій. Така комунальна вивіска забезпечила попередні знання про використання в менших масштабах середовища існування снігових барсів та про розподіл ніш між видами, що є важливим фактором для захисту ключових середовищ існування снігових барсів та інших симпатичних ссавців. Майбутні дослідження можуть знайти та дослідити інші подібні сайти, щоб дізнатись, як здійснюються внутрішньовидові та міжвидові комунікації, а також зрозуміти структуру громади та роль снігових барсів в екосистемі.

Конфлікт інтересів

Ми підтверджуємо, що у цьому документі немає конфлікту інтересів.

Подяка

Це дослідження було попереднім заходом більш масштабного проекту дослідження та збереження сніжного барса, який спільно проводили Департамент лісового господарства Цинхай, Центр охорони природи Шань-Шуй, Центр природи та суспільства Пекінського університету, а також Фонд Пантери та Сніжного барса. Автори висловлюють подяку Туденгджаксі, Енге, Нангкайчиченгу, Наобовендінгу, Байрангу та іншим із монастиря Суб Гунса; і Лан Ву, Лінгюн Сяо та Мейці Лю з Пекінського університету за допомогу у польових роботах. Інші внесли участь у проекті, серед них Ханг Інь, Хайюань Ма, Давацзянчай та Чжаксидуоцзе. Вони також висловлюють свою особливу вдячність Сандану Лі, Лі Чжану, Ю Чжану з Департаменту лісового господарства Цинхай та Руофану Лі, Рензенгу та іншим із природного заповідника Цинхай Саньцзянюань.