旅游干扰对张家界大鲵生境和种群的影响研究

论文摘要

旅游正成为许多国家发展最快和最大的产业,但旅游在带动区域经济发展的同时可能会对生物多样性和生态环境造成一定的压力及负面影响。研究旅游对野生生物的影响能为旅游业与生物多样性保护的协调发展提供重要科学依据。湖南省张家界既是享誉全球的旅游胜地,也是国家二级重点保护野生动物——中国大鲵(Andrias davidianus)国家级自然保护区(以下简称大鲵保护区)所在地。本论文采用原位研究和模拟试验观测相结合的方法,研究旅游干扰对大鲵生境、种群数量和繁殖的影响。首先,通过对保护区大鲵种群的原位观测和研究,解析旅游干扰因素和不同干扰强度对大鲵的主要生境要素(栖息空间、水质、饵料鱼)及大鲵种群数量的影响。其次,通过构建试验监测系统,模拟重度与轻度旅游干扰下的水质环境,研究旅游干扰对大鲵繁殖前期夜间活动节律、产卵与护卵行为及繁殖力(产卵量、受精率与孵化率)的影响。综合探讨了旅游干扰通过改变大鲵生境来影响大鲵种群繁殖行为、繁殖力与种群数量的过程与机制。本研究的主要结果与结论如下。(1)张家界市重度旅游干扰区的游客活动及旅游设施建设增加了环境噪音、减少了大鲵栖息地洞穴数,从而降低了大鲵生境空间质量。此外,重度旅游干扰还增加了水中细菌、真菌、放线菌与大肠菌群数量,提高了总氮(TN)与总磷(TP)浓度,并降低了溶解氧含量,从而降低了水质。最终导致了大鲵种群数量显著下降。在这些生境因子中,尤以大肠菌群对旅游干扰最为敏感。而相对而言,中度旅游干扰对大鲵生境与种群的影响不显著。(2)张家界大鲵栖息地共发现饵料鱼种类23种,其中,长鳍异华鲮(Parasinilabeo longiventralis)为本次发现的湖南省土著鱼类新纪录种。该区域的旅游干扰在减少土著鱼类种类的同时,也增加了非土著鱼类的种类,从而出现重度旅游干扰区现有鱼类种数多于旅游开发前。游客活动通过增加水中营养盐(TN与TP)的含量提高水体营养化程度,从而间接增加了大鲵饵料鱼的资源量。这使得重度旅游干扰区的渔获量显著大于轻度旅游干扰区,也为大鲵的生长与繁殖提供了较丰富的饵料。一定强度的旅游开发对大鲵饵料鱼资源并未产生明显的负面影响。此外,根据旅游干扰因子、大鲵生境要素与大鲵种群实地调查数据的分析结果,提出了防控旅游干扰的大鲵资源保护对策。(3)大鲵活动存在明显的昼夜节律,在模拟重度和轻度旅游干扰的水质下,雌鲵每天出洞时间分别为19:10±0:22与18:53±0:24,进洞时间分别为24:10±0:13 与 24:18±0:17;而雄鲵的出洞时间分别为 18:29±0:20与 18:13±0:18,进洞时间分别为6:44±0:23与6:40±0:29。配对样本T检验表明,模拟重度干扰水质下雌/雄大鲵的出洞时间显著晚于轻度干扰,但进洞时间的差异不显著。重度旅游干扰所导致的水质下降对雌/雄大鲵繁殖前期活动节律的影响主要表现在出洞时间上。(4)大鲵的产卵过程包括:进洞—缠绕—追逐—顶腹—轻吻—排精—震动—产卵—休息,均存在数次产卵现象。本文还发现部分大鲵存在白天产卵行为,这改变了大鲵仅夜间产卵的传统观点。而雄鲵的护卵行为包括扇尾、搅动、震动与吃食卵粒4种。模拟重度旅游干扰水质变化未显著影响大鲵的产卵行为与繁殖力(产卵量、受精率与孵化率),但延长了雄鲵的扇尾与搅动及受精卵的孵化时间。此行为可能是雄鲵在孵卵过程中对环境变化的一种主动响应机制:雄鲵在溶解氧含量降低的情况下,通过延长扇尾与搅动时长,提高溶解氧的含量,满足胚胎发育对较高溶解氧的需求,并延长孵化时间来维持正常的孵化率。以上结果说明:在张家界市,重度旅游干扰对大鲵栖息空间质量与水质产生了显著影响,从而减少了大鲵种群实测数量。旅游干扰推迟了大鲵繁殖前期的出洞时间、增加了雄鲵的扇尾与搅动时长等种群繁殖行为并延长了受精卵孵化时长等。这可能是大鲵对旅游干扰导致水质变化的一种主动响应,从而使得其繁殖力暂时没有受到显著影响。本文建议未来可通过控制游客数量以及对游客进行环境教育减少其造成的实际污染,并科学规划旅游设施,以降低张家界大鲵保护区的旅游干扰强度;从而有效保护大鲵栖息生境及其种群,促进旅游开发与大鲵保护的协调发展。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 缩写和符号清单
• 1 引言
• 2 文献综述
•   2.1 旅游环境影响与旅游干扰概念
•     2.1.1 相关概念
•     2.1.2 旅游的环境影响研究进展
•   2.2 旅游干扰对野生动物的影响
•     2.2.1 旅游干扰对野生动物栖息生境的影响
•     2.2.2 旅游干扰对野生动物行为的影响
•     2.2.3 旅游干扰对野生动物种群动态的影响
•   2.3 隐鳃鲵科动物的生境与行为
•     2.3.1 美洲隐鳃鲵的生境与行为
•     2.3.2 日本大鲵的生境、行为与种群
•     2.3.3 中国大鲵的研究动态
• 3 研究内容与研究方法
•   3.1 研究内容
•   3.2 技术路线
•   3.3 研究区域概况
•     3.3.1 张家界大鲵自然保护区地理位置与范围
•     3.3.2 张家界大鲵自然保护区自然环境概况
•     3.3.3 张家界市旅游概况
•   3.4 野外调查、模拟实验与分析方法
•     3.4.1 样点设置
•     3.4.2 调查分析方法
•     3.4.3 模拟实验
•     3.4.4 数据统计分析
• 4 旅游干扰对张家界大鲵生境空间与水质的影响
•   4.1 不同样点的旅游干扰情况
•   4.2 不同干扰强度下大鲵生境空间
•   4.3 大鲵栖息地的水质
•     4.3.1 大鲵栖息地水体理化指标
•     4.3.2 大鲵栖息水体的微生物指标
•   4.4 大鲵种群数量
•   4.5 旅游干扰、大鲵生境空间、水质与大鲵种群相关性
•     4.5.1 数据分析结果
•     4.5.2 旅游干扰的量化分析
•     4.5.3 大鲵生境空间变化与大鲵种群的关系
•     4.5.4 水质变化与大鲵种群的关系
•   4.6 本章小结
• 5 旅游干扰下大鲵饵料鱼的研究
•   5.1 样点旅游干扰内容
•   5.2 不同干扰强度下大鲵栖息地的鱼类
•     5.2.1 疑似新记录种的分类学鉴定
•     5.2.2 调查点饵料鱼的种类
•     5.2.3 饵料鱼种类的相似性
•   5.3 大鲵饵料鱼的资源量
•   5.4 大鲵种群数量
•   5.5 旅游干扰、饵料鱼与大鲵种群数量的相关性
•     5.5.1 数据分析结果
•     5.5.2 旅游干扰与大鲵饵料鱼的关系
•     5.5.3 旅游干扰与大鲵种群数量
•     5.5.4 旅游干扰对大鲵生境的影响研究方向及大鲵保护对策
•   5.6 本章小结
• 6 模拟旅游干扰水质对大鲵繁殖前期昼夜活动节律的影响
•   6.1 模拟不同强度旅游干扰水质下大鲵昼夜节律
•     6.1.1 出洞时间
•     6.1.2 洞外活动
•     6.1.3 进洞时间
•   6.2 模拟不同强度旅游干扰下水质指标
•     6.2.1 大鲵出/进洞时的水温
•     6.2.2 大鲵出/进洞时水中溶解氧含量
•     6.2.3 大鲵出进洞时大肠菌群数量
•   6.3 模拟旅游干扰水质指标对大鲵活动节律的影响
•     6.3.1 相关性分析结果
•     6.3.2 溶解氧含量对大鲵昼夜活动节律影响
•     6.3.3 大肠菌群对大鲵的活动节律影响
•   6.4 大鲵的夜间活动节律及对水温的响应
•     6.4.1 大鲵夜间活动节律
•     6.4.2 大鲵出/进洞时间对水温的响应
•   6.5 本章小结
• 7 模拟旅游干扰下水质对大鲵产卵与护卵行为的影响
•   7.1 模拟旅游干扰水质变化对大鲵产卵影响
•     7.1.1 大鲵的分区与外形特点
•     7.1.2 不同干扰强度水中大鲵的产卵行为、产卵量与受精率
•     7.1.3 模拟旅游干扰水质变化对大鲵产卵量与受精率的影响
•   7.2 模拟旅游干扰水质变化对大鲵护卵行为的影响
•     7.2.1 不同强度干扰水质下雄鲵护卵行为
•     7.2.2 大鲵护卵行为与水质指标的关系
•     7.2.3 大鲵的孵化率与孵化过程中水质指标的关系
•     7.2.4 模拟旅游干扰的水质变化对大鲵护卵行为与孵化率的影响
•   7.3 本章小结
• 8 结论与创新点
•   8.1 主要结论
•   8.2 创新点
•   8.3 展望
• 参考文献
• 作者简历及在学研究成果
• 学位论文数据集

文章来源

类型: 博士论文

作者: 罗庆华

导师: 季宏兵

关键词: 旅游干扰,中国大鲵,生境,种群,张家界

来源: 北京科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 北京科技大学

基金: 国家自然科学基金(31460160)

分类号: Q958

DOI: 10.26945/d.cnki.gbjku.2019.000027

总页数: 131

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