中国东北虎种群和栖息地动态及其精准管理策略

本书基于对中国东北虎种群和栖息地动态变化的长期研究，收集整理并分析了大量的野外和实验室数据，综合应用物种分布模型理论、食物选择理论、上行效应理论、动物行为学理论、分子生态学理论、土地分享和土地抽取理论、生态阈值理论等生态学理论，以及栖息地优先区等级和生态廊道确定技术、基于足迹影像的个体识别技术、东北虎个体花纹识别技术等探索性技术，较为全面地揭示了东北虎种群和栖息地的动态特征，将有效地促进东北虎种群和栖息地的精准管理策略的制定与实施。本书不仅是一本面向所有野生动物爱好者的关于东北虎保护的科普读物，而且对于野生动物的科研保护也具有一定的参考意义，对于野生动物管理者对东北虎及其他濒危食肉动物种群和栖息地的保护与管理实践也具有一定的借鉴意义。

姜广顺，男，1971年8月11日生，吉林省通榆县人。东北林业大学野生动物与自然保护地学院教授、博士生导师；中国科学院动物研究所出站博士后；国务院学位委员会和教育部“全国优秀博士学位论文”获得者、教育部“新世纪优秀人才支持计划”获得者、世界自然基金会“虎保护很好巡护监测奖”和中国野生动物保护协会“斯巴鲁生态保护奖”获得者；兼任东北林业大学学术委员会委员、国家林业和草原局（以下简称国家林草局）猫科动物研究中心常务副主任、国际学术期刊Journal of Zoological Research主编（editor-in-chief）、国际动物学会全球变化的生物学效应专家工作组委员、俄罗斯滨海边疆区东北虎保护专家组成员、黑龙江省中俄虎豹国际合作指定中方负责专家、东北虎豹国家公园野生动物紧急救助专家组成员、《野生动物学报》编委、中国动物学会兽类学分会理事、中国林学会自然保护地与生物多样性分会常务委员兼秘书长等。他主持“东北虎豹栖息地哺乳动物类群时空互作网络的研究”“猎物群落与东北虎种群空间分布动态互作关系的研究”“东北豹种群空间分布的生态驱动机制研究”等国家自然科学基金面上项目及其他教育部人才支持计划项目、国家林业局保护司项目、科技部重点研发项目、东北亚次区域环境合作计划“基于自动相机监测和分子遗传分析方法的东北虎豹跨境移动研究”项目、世界自然基金会虎豹保护项目等围绕东北虎豹保护研究和技术服务的国内外项目共计48项。其研究团队在大型兽类生态与保护管理方面取得了重要的研究进展，2019年获国家林草局与中国林学会评审的梁希科学技术进步奖二等奖第一名，并成为黑龙江省“头雁人才计划”成员。

第1章 东北虎栖息地分布的环境因子驱动 1
1.1 引言 1
1.2 材料与方法 2
1.2.1 研究区域 2
1.2.2 东北虎种群数据 3
1.2.3 环境变量和人为干扰变量 4
1.2.4 空间自相关检测 5
1.2.5 统计分析 6
1.3 结果 7
1.3.1 长白山模型 7
1.3.2 完达山模型 10
1.3.3 分区比较和定量化响应 12
1.4 讨论 13
1.4.1 环境因素的影响 13
1.4.2 人为干扰的影响 14
1.4.3 空间自相关效应 15
1.4.4 保护意义 16
1.5 本章小结 17
参考文献 17
第2章 东北虎保护中的生态与社会的协同效应 22
2.1 引言 22
2.2 研究方法 24
2.2.1 森林管理数据的收集与分析 24
2.2.2 东北虎和东北豹种群大小与生境分布 27
2.3 结果 28
2.4 讨论 33
2.5 本章小结 37
参考文献 38
第3章 有蹄类动物死亡原因和生境质量评价综合分析 40
3.1 引言 40
3.2 研究地区概况 41
3.3 数据收集和分析方法 42
3.3.1 有蹄类动物死亡点数据来源 42
3.3.2 死亡原因分析 42
3.3.3 有蹄类动物出现点数据来源 42
3.3.4 生境选择分析 42
3.4 研究结果 45
3.4.1 有蹄类动物死亡原因 45
3.4.2 生境选择分析 45
3.4.3 生境评价 45
3.5 讨论 48
3.5.1 有蹄类动物死亡原因及比例 48
3.5.2 生境选择和质量评价 48
3.6 本章小结 50
参考文献 50
第4章 人为干扰对森林植被、东北虎及其猎物的影响 54
4.1 引言 54
4.2 研究地区与方法 57
4.2.1 研究区域 57
4.2.2 数据收集 57
4.2.3 数据分析 58
4.3 结果 59
4.3.1 人为干扰对植被的影响 59
4.3.2 人为干扰对猎物的影响 63
4.3.3 人为干扰对东北虎的影响 63
4.4 讨论 63
4.4.1 放牧的影响 63
4.4.2 道路的影响 64
4.4.3 人参种植的影响 65
4.4.4 GAM、GLM、SEM的模型比较 66
4.5 结论 66
4.6 本章小结 66
参考文献 67
第5章 中国珲春地区与俄罗斯Primorskii Krai西南部东北虎食性分析的比较 70
5.1 引言 70
5.2 材料与方法 71
5.2.1 研究区域 71
5.2.2 野外研究方法 72
5.2.3 粪便分析 72
5.2.4 数据分析 73
5.3 结果 74
5.4 讨论 77
5.5 本章小结 79
参考文献 79
第6章 野生和圈养雌性东北虎繁殖参数的比较 82
6.1 引言 82
6.2 材料与方法 83
6.2.1 研究种群 83
6.2.2 数据分析 84
6.3 结果 84
6.3.1 圈养东北虎和野生东北虎种群的繁殖参数 84
6.3.2 幼崽死亡率 85
6.3.3 繁殖的季节性 85
6.3.4 幼崽死亡后再次受孕雌虎的繁殖特征 87
6.4 讨论 87
6.5 本章小结 88
参考文献 89
第7章 东北虎对自然猎物的偏好本能及其与个性关系的探测研究 91
7.1 引言 91
7.2 材料与方法 92
7.2.1 实验动物 92
7.2.2 实验设备 92
7.2.3 刺激物 92
7.2.4 猎物识别测试 93
7.2.5 个性评估 93
7.2.6 数据分析 95
7.3 结果 97
7.3.1 对自然猎物视觉刺激的偏好反应 97
7.3.2 对自然猎物听觉刺激的偏好反应 98
7.3.3 对自然猎物嗅觉刺激的偏好反应 99
7.3.4 对自然猎物的本能偏好及其与个性特征的关系 100
7.4 讨论 101
7.5 本章小结 103
参考文献 103
第8章 利用东北虎粪便DNA进行基因分型的风险评估 106
8.1 引言 106
8.2 材料与方法 107
8.2.1 取样 107
8.2.2 DNA提取 107
8.2.3 微卫星数据分析 108
8.2.4 基因分型的正确性评估 108
8.2.5 使用粪便样本评估种群遗传学参数 109
8.3 结果 109
8.3.1 微卫星位点分型正确性评估 109
8.3.2 基因分型误差对估算种群遗传学参数的影响 109
8.4 讨论 113
8.5 本章小结 114
参考文献 115
第9章 应用雪地足迹影像进行东北虎的性别鉴定 117
9.1 引言 117
9.2 材料与方法 118
9.2.1 名词定义 118
9.2.2 足迹照片数据采集和分析方法 119
9.2.3 圈养东北虎的足迹影像采集 119
9.2.4 野生东北虎的足迹影像采集 121
9.2.5 足迹几何轮廓的提取 122
9.2.6 数据分析 122
9.3 结果 123
9.3.1 圈养东北虎的性别判别模型 123
9.3.2 基于足迹识别技术对野生东北虎进行性别鉴定 124
9.4 讨论 125
9.4.1 采集和测量足迹 125
9.4.2 雪地足迹数据的客观性 125
9.4.3 样本量和建模方法对性别判别的影响 125
9.4.4 管理启示 126
9.5 本章小结 126
参考文献 127
第10章 中国东北虎栖息地等级保护优先区域和廊道确定的适宜性模型技术 129
10.1 引言 129
10.2 研究方法 130
10.2.1 数据收集与栖息地斑块确定 130
10.2.2 栖息地廊道识别 134
10.2.3 优化算法模型、适宜栖息地斑块与廊道内优先核心栖息地识别 134
10.3 结果 135
10.3.1 中国东北虎种群和栖息地分布 135
10.3.2 东北虎栖息地模拟及*小需求面积 137
10.3.3 等级优先保护区域确定 139
10.3.4 潜在保护功能的比较 142
10.4 讨论 144
10.5 本章小结 145
参考文献 146
第11章 东北虎种群和栖息地精准管理的生态阈值 148
11.1 引言 148
11.2 基于上行效应确定东北虎保护中的生态阈值 150
11.2.1 气候和特别天气引起的阈值效应 150
11.2.2 栖息地丧失和人为干扰引起的阈值效应 151
11.2.3 植被的生态阈值 153
11.2.4 猎物或食草动物的生态阈值 153
11.2.5 东北虎和东北豹的共存阈值 155
11.3 未来生态阈值研究应用和面临的挑战 155
11.4 本章小结 157
参考文献 158
第12章 东北虎精准保护管理工作中的挑战、机遇与举措 163
12.1 引言 163
12.2 顶层设计、统一规划 164
12.3 专家咨询、科学规范 166
12.4 创新举措、人虎和谐 168
12.5 本章小结 169
参考文献 169
Chapter 1 Environmental factors drive the habitat distribution of Amur tiger 171
1.1 Introduction 171
1.2 Materials and methods 172
1.2.1 Study area 172
1.2.2 Amur tiger population data 173
1.2.3 Environmental and anthropogenic variables 174
1.2.4 Spatial autocorrelation examination 176
1.2.5 Statistical analysis 177
1.3 Results 178
1.3.1 Changbaishan model 178
1.3.2 Wandashan model 182
1.3.3 Subregional comparison and quantitative responses 184
1.4 Discussion 186
1.4.1 Effects of environmental factors 186
1.4.2 Effects of anthropogenic factors 187
1.4.3 Effects of spatial autocorrelation 188
1.4.4 Conservation implications 189
1.5 Summary 190
References 190
Chapter 2 The synergy between ecology and society in Amur tiger conservation 195
2.1 Introduction 195
2.2 Methods 197
2.2.1 Collection and analysis of forest management data 197
2.2.2 Population size and habitat distribution of Amur tiger and Amur leopard 199
2.3 Results 202
2.4 Discussion 207
2.5 Summary 211
References 212
Chapter 3 An integrated analysis of the causes of ungulate mortality in the Wandashan Mountains (Heilongjiang Province，China) and an evaluation of habitat quality 215
3.1 Introduction 215
3.2 Study area and background 216
3.3 Materials and methods 217
3.3.1 Mortality data 217
3.3.2 Cause of mortality in the three ungulate species 217
……