李成, 章文艳, 2, 高军, 杨韬, 2, 熊姗, 2, 赵春霖, 2, 刘萍, 2, 王燕, 陈有华*, 戴蓉*(. 中国科学院成都生物研究所, 成都6004； 2. 中国科学院大学，北京00049；. 生态环境部南京环境科学研究所，南京20042)

生物资源状况是制订环境保护规划和经济发展战略的重要依据之一，优先应用本土物种开展生态修复，引种经济果木实现脱贫攻坚等，都需要详实的物种多样性资料作为科学基础。一个小的可普查的区域很容易数出物种数目。但一个大的不可普查的区域，受人力和经费的限制，无法开展全域普查，存在取样受限的问题，测度物种多样性就会出现困难。随着调查时间增加，物种多样性也会不断增长。这些新增加的物种一般是稀有种，因此，稀有种对准确估计生物多样性至关重要(Cao.，1998；Cao & Willians，1999)。

稀有种特指存在于有限的地区内的，或虽有大的分布范围但数量极少的物种；个体数量占比0.1%～1%为稀有种的临界值(Cao.，1998)。但稀有种的调查难度大，其估计方法是预测区域生物多样性的关键科学难题。Shen和Chen(2018)首次提出了贝叶斯权重估计方法，利用在走样线的过程中先后遇到同一物种个体的概率(称之为同种相遇指数)来估计群落水平多物种的聚集分布式样，该方法可以基于多次样线调查结果，估计物种多样性及发现潜在的稀有种，利用有限的调查数据得到科学的物种多样性结果；该文采用6个生态保护数据集验证了该方法的准确性，数据包括了3个丰度数据集和3个存在与否数据集，其中1个丰度数据是基于墨西哥哈利斯科州Chamela-Cuixmala生物圈保护区的两栖爬行动物调查数据(Suazo-Ortuno.，2010)，经比较发现，该方法对新稀有种数量的估计相当准确：在大部分情况下，95%的置信区间能很好地覆盖真实观测值。

本研究于2017—2020年的秋季调查了浙江古田山自然保护区的两栖爬行动物，采用贝叶斯权重估计方法估计了保护区两栖爬行动物多样性；并结合保护区综合考察报告(内部资料)和已有文献(方小斌等，2013；陈声文等，2018)，对贝叶斯权重估计方法的估计结果进行了印证。

1 材料与方法

1.1 研究区域和研究对象

浙江古田山国家级自然保护区地处亚热带东部的浙江、江西、安徽3省交界处，位于浙江省西部开化县苏庄镇(118°03′49.7″～118°11′12.2″E，29°10′19.4″～29°17′41.4″N)境内，海拔200～1 260 m，总面积8 107.1 hm。属我国中亚热带湿润季风气候区，四季分明，年日照总时数 1 334.1 h，日均气温15.3 ℃，最高气温38.1 ℃，最低气温-6.8 ℃。年均降水量1 963.7 mm，相对湿度92.4%。森林植被类型为常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针叶阔叶混交林和针叶林(于明坚等，2001)；常绿阔叶林是主要植被类型，约占保护区总面积的58%，在亚热带东部地区极具典型性和代表性(郑振杰，2018)。

两栖爬行动物个体小，日节律明显，夜行性物种多；变温动物受气候影响大，具有明显的季节性节律，如出蛰、集群繁殖、越冬迁徙等；即使经过长时间的调查，已发现的物种数仍是区域中总种数的下限，是陆栖脊椎动物调查中的难点。因此，准确的物种多样性估计是两栖爬行动物多样性研究的重要基础。

1.2 研究方法

调查方法主要为视觉遇见法，这是一种既适合调查又适合监测的技术，调查人员在一定的时间内走过一个区域或生境，使用的系统调查方法；可用于鉴定某个区域的物种丰富度、编辑物种名录和估计相关物种的丰富度(Crump & Scott，1994)。目前，我国较多的物种多样性调查采用了该方法，如对金顶齿突蟾的调查研究(谢锋等，2000)；对古田山保护区两栖动物群落结构的分析研究(陈声文等，2018)；对中国大鲵的调查研究(刘萍等，2021)等。

视觉遇见法是在有限制的区域中进行的，对调查区域的一致性要求较低，可以沿1条样线或溪流或池塘周围进行，记录所有遇到的物种。单一的长样线是最简单的野外调查路线，适合特定环境，如调查1条溪流的物种，或1个峡谷底部的物种(Jaeger & Inger，1994)，或调查1条公路对两栖动物的影响(Zhang.，2018)。但此法存在2个缺陷：(1)不可能发现这个区域内所有物种，尤其是稀有种；(2)不能预测稀有种的个体数量。

本研究调查线路(图1)自保护区5 hm样地(118.126 283°E，29.248 418°N，海拔462 m)下行，到柏树坑(118.122 610°E，29.243 420°N，海拔379 m)后，沿X604油古线，经古田山庄(118.116 940°E，29.240 550°N，海拔348 m)，到保护区入口的古田村石碑止(118.098 630°E，29.238 440°N，海拔276 m)。线路全长约4 km，其中，5 hm样地到古田山庄的样线沿河流调查，植被类型以常绿阔叶林为主，样线长2 km，调查时间为18∶00—24∶00，以调查两栖动物为主。古田山庄到古田村石碑的样线沿公路调查，植被类型以次生林和灌丛为主，样线长2 km，调查时间为 09∶00—12∶00，以调查爬行动物为主，因为“特大的森林中并不是爬行动物最适宜生存的地方，它们往往生活在山区次生林环境中，或是次生林与农耕区交界地带”(杨大同，饶定齐，2008)。

图1 浙江古田山国家级自然保护区内样线设置Fig. 1 The transect lines in the Gutianshan National Nature Reserve, Zhejiang

方小斌等(2013)调查发现,8—9月是保护区两栖爬行动物遇见数量最多的月份，因此选择2017年8月17—19日、2018年9月6—12日、2019年 9月6—9日和2020年9月9—14日调查两栖爬行动物，共20 d，累计样线长 80 km。

采用Shen和Chen(2018)提出的贝叶斯权重估计方法，估计物种多样性及发现潜在的稀有种。贝叶斯权重估计法的具体公式如下：

采用RSE version 1.3(https://github.com/ecomol/RSE)计算总体物种多样性及发现潜在的稀有种。

2 结果

古田山国家级自然保护区共记录两栖爬行动物27种，其中，两栖动物2目6科12种，爬行动物 2目 10科15种(表1)。

视觉遇见法调查发现的两栖爬行动物的不同物种数量符合负指数分布(=-0.298，=0.559 6)，调查中遇到个体数量多的物种非常少，遇到 10只(次)以上的物种只有10种，而17个物种的个体数量低于5只(次)(百分比<1%)，该地两栖爬行动物以稀有种为主(占62.9%)。

贝叶斯权重估计方法结果显示，保护区的两栖爬行动物物种总数约为38种(表2)。

3 讨论

3.1 古田山自然保护区究竟有多少种两栖爬行动物？

保护区物种资源丰富，综合考察报告(内部资料)记录两栖动物26种，爬行动物51种，合计77种；而基于对古田山的两栖爬行动物野外实地调查，方小斌等(2013)记录两栖动物17种，爬行动物14种；陈声文等(2018)记录两栖动物13种。基于此，野外实地调查共记录41种两栖爬行动物(表3)。

综合陈声文等(2018)记录和本文调查，41种两栖爬行动物中，有5种(三港雨蛙、斑腿泛树蛙、绞花林蛇、赤链蛇、短尾蝮)需要进一步调查确认。目前保护区实际记录两栖爬行动物36种，与贝叶斯权重估计方法估计的38种比较接近。

3.2 贝叶斯权重估计方法对校正生物多样性数据的价值

生物多样性的调查与监测是一项重要的基础性工作。历经多年的调查和研究，我国科学家在生物多样性分类和系统学、生态学、保护和繁育等领域取得了显著进步，同时，物种多样性数据库也在不断扩充，为进一步利用新方法估计生物多样性状况及开展优先保护区域规划奠定了基础。

表1 2017—2020年在古田山国家级自然保护区调查的两栖爬行动物种类和数量Table 1 Species and numbers of amphibians and reptiles in the Gutianshan National Nature Reserve from 2017-2020

表2 基于贝叶斯权重法估计古田山国家级自然保护区的两栖爬行动物多样性和稀有种Table 2 Species and rare species of amphibians and reptiles estimated using Bayesian-weighted approach in the Gutianshan National Nature Reserve

表3 古田山国家级自然保护区的两栖爬行动物名录Table 3 Species of amphibians and reptiles in the Gutianshan National Nature Reserve

注：*方小斌等(2013)原文记载的无斑肥螈修订为秉志肥螈, 竹叶蛙修订为小竹叶蛙, (0)表示根据方小斌等(2013)图3、图4、图5分析， 该种个体数量为0

Notes:*andin Fang(2013), revised asand, respectively, (0) showed the species number is 0, according to figures 3, 4, 5 in Fang. (2013)

视觉遇见法是物种多样性调查的最基础方法之一，其优点是相对简单、快速和便捷，但是该方法受到物种、季节、时间长度、天气状况、人员专业能力等因素的影响较大。即使经过长期调查，仍然难以克服视觉遇见法的固有缺陷，在不同作者的文献中记录的物种多样性差别较大。例如古田山的两栖爬行动物多样性，77种(内部资料)、31种(方小斌等，2013)，这些差异较大的数据为估计保护区两栖爬行动物多样性带来了较大困难。

基于4年的样线调查记录，采用贝叶斯权重估计方法估计保护区分布有38种两栖爬行动物；而目前实地调查记录分布有36种，印证了贝叶斯权重估计方法估计结果的准确性；为科学评价区域生物多样性状况提供了新的思路和方法。

中国科学院植物研究所米湘成研究员提供植被研究资料，浙江省衢州市开化县古田山国家级自然保护区的赖正权先生、浙江师范大学王腾毅同学协助调查工作，特此一并致谢！