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利用红外相机技术对小五台山兽类和两栖爬行类动物的研究

更新时间:2009-03-28

1 研究方法

1.1 研究区域

研究区域涵盖了金河口管理区、山涧口管理区、杨家坪管理区、汤音寺沟等保护区辖区内的山地及羊圈大桥山前湿地等区域,研究生境涵盖湿地、灌草丛、灌丛、阔叶林、针阔混交林、针叶林、亚高山草甸,海拔高度从杨家坪管理站的约800m至中台顶约2800m。

1.2 相机布设

主要针对中大型兽类、地面活动的啮齿类、雉类等。本次研究先后投入红外触发相机约70台次(部分相机被重复使用),主要挑选生境适宜、野生动物活动踪迹明显的区域作为监测点,共设立了61个监测点。研究获得约28000条数据(照片+视频,原始记录),经过筛选处理后得到有效数据10684条(照片+视频)。

第一阶段完成时,在61个监测点中收取到有效数据的监测点有36个;无数据的监测点有25个,其中:因故障失效的有3个;因人为活动太多而导致短期拍满的有2个;尚未收取数据的有7个;因相机丢失而从未获得数据的有13个。

本次调查采用国产 Lt6210MC、Lt5210MC和SG550型红外触发相机,安装时视情况采用视频模式或照片模式。视频格式为720P(6210型)/VGA(SG550型),拍摄时长10s或15s;照片格式为12M 像素(6210/5210型)/5M 像素(SG550型),3张连拍。红外相机设置统一为:触发灵敏度/低、两侧感应/开(6210/5210型)、IR 照明强度/低、时间显示/开。相机安装高度均为距离地面30~50cm的树干上(或崖壁上),具体高度依据当地的地形而定。

按2km×2km大小均匀划定调查网格,在每个调查网格里寻找兽类出现几率最高的地方安装相机,在有些区域则有针对性地布设相机(如针对斑羚等)。具体监测区域参见图1。

数据主要用来计算物种拍摄率(单一物种独立事件/总独立事件)、物种相对多度(RAI指数为每100个捕获日所获取某一物种在所有相机位点(i=1,2,3…)的独立事件数,公式为di表示在i位点的物种有效事件数,tni表示为在i位点正常工作的捕获日)等参数,进而分析调查区域内动物物种的生态指标[1-4]

  

图1 公里网格及机位布设注:星形为安装相机的位置;圆形为样线痕迹调查所达区域;方形为两爬类调查到达区域

1.3 兽类样线痕迹调查法

1.6.1 红外触发相机数据处理原则

拉普卜特在《建成环境的意义—非言语表达方法》中认为研究环境意义的方式主要有3种:(1)运用语言模型,主要建立在符号学之上;(2)依赖于象征(symbols)的研究;(3)运用建立在非言语交流上的模型[15]22。余荫山房的建筑语言符号及其意义,主要体现在语言模型与象征方面。

1.4 啮齿目及翼手目调查方法

据统计,本次调查记录到的兽类和两栖爬行类种类名录如表1、表2。

1.5 两栖爬行类调查方法

两栖爬行类动物的调查主要采取样线法进行调查。考虑到小五台山地区水资源丰富、海拔落差较大,因此预先根据生境特点划定了几块重点调查区域,覆盖了不同类型两栖爬行类喜好的环境类型。这里面主要包括:湿地(两栖类、亲水型蛇类)、干热沙石荒地(蜥蜴类、部分蛇类)、山地草丛(山地型蛇类)、低海拔农田道路(低海拔蛇类)、石壁房屋(壁虎类)等。然后在这些区域内设定数条样线,样线长度为500~1000m,由调查人员反复来回步行寻找两栖爬行类动物,找到后尽量捕捉并拍摄记录以便识别物种,拍摄完毕后就地放生。两栖爬行类的调查主要集中于夏季8月,此时两栖爬行类活动较为频繁,数量较多。此外秋季也进行了部分调查,因为这一期间有不少蛇类喜欢在阳光充足时爬上路面晒太阳,遇见率较高。调查时段主要集中在清晨、中午以后以及傍晚和夜间,覆盖了不同时段活动的两栖动物类型。调查区域主要集中于赤崖堡管理站附近山地、羊圈大桥湿地、杨家坪管理站附近山地、道洪寺沟附近山地等4个区域。

1.6 数据处理方法

兽类样线法是较传统的调查方法,在本次调查中作为红外相机调查法的补充手段被采用,主要用于在冬季记录动物的痕迹。样线设置主要结合红外相机安装作业,根据相机安装位置而设置样线,在安装相机的过程中记录沿途所发现的动物痕迹及动物活体目击。痕迹主要包括足迹、粪便、食痕、卧迹、尸体残骸、巢穴等。痕迹记录主要被用于红外相机数据的补充,尤其在不便于安装红外相机的区域,依靠痕迹来鉴定出现的物种及出现频次。痕迹统计主要为痕迹类型判断、所属物种判断、数量统计等。食肉目的粪便按照所有看到的数量来统计,足迹/足迹链则依据实地情况来计算数量;有蹄类的粪堆或足迹按照每相隔50m作为一处独立的痕迹来计算。

(47)若夫禁戒持守,惻隱慈悲,從古至人,莫不知是。(《太上玄天真武無上將軍籙》,《中华道藏》30/585)

1.6.2 红外触发相机数据计算内容

“No! He was much bigger than that!” they cried.The Mother Frog puffed herself up even more.“Was he as big as this?” she asked in surprise.

2 结果

豹在此前调查有访谈记录,但从无实体记录。此次在小五台山南台附近用红外触发相机拍摄到的豹,是保护区首次豹的野外活体记录,也是河北省首次用红外触发相机在野外拍摄到豹的记录。

啮齿目和翼手目的调查主要依靠笼捕、洞穴捕捉和目视观察的方法,另外辅以样线法和红外相机监测。但由于鼠类体型较小,且多为夜间活动,红外拍摄影像难以识别种类。因此,红外监测数据仅用于辅助记录。由于鼠类不是本次的调查重点,而翼手目目前缺乏较好的调查方法,在小五台探寻了多个山洞后仅找到一种(东亚伏翼),因此主要参考过往或相邻区域的资料。

3 讨论

3.1 首次实际记录物种

本次调查合计记录到本地兽类33种,含外来物种2种,其中有确凿影像记录或活体目击的有22种;两栖类4种;爬行类12种。本次调查结果名录中的所有大中型兽类均有红外相机的影像记录。兽类的有效红外触发总数据有2571条(照片+视频),独立事件为1016次。其中拍摄率最高的几种动物分别为赤狐(849条数据,424次独立事件)、野猪(590条数据,200次独立事件)、狍(337条数据,39次独立事件)、豹猫(297条数据,108次独立事件),拍摄最少的为豹和托氏兔,均仅拍摄到1次。从拍摄分布来看,如不考虑相机丢失数据缺失的影响,赤狐和豹猫的分布最广,托氏兔和豹的分布最窄(均只有一个机位拍摄到)。此外,除豹和猪獾外,其余兽类物种均有目击记录。

对相机拍摄原始数据的处理主要包括无效数据剔除、物种识别、独立事件计算。由于相机安装时分别采用照片或视频模式,均存在一只或一群动物在一次经过相机时被反复多次拍摄到的现象,因此在对数据进行处理时,将一次经过相机前的可识别物种或数量记为一次独立事件,如一台相机在1min内多次拍摄,一共记录到3只野猪在相机前活动,则记为一次独立事件,物种为野猪,数量为3只。一般情况下不会出现连续数分钟均为同一只或一群动物在一台相机前持续活动,因此间隔一段时间后的记录则为另一次独立事件;但若确实发生这种情况(一般仅现于褐马鸡或野猪),则仍记为一次独立事件。

3.2 无记录物种

在本次调查中,过往有记录而本次未能证明存在的兽类包括:狼、貉、豺、兔狲等4种。由于过往关于上述物种的调查方法并未列明,无从确认证据类型,结合本次调查收集的生境信息和物种习性分析,不排除某些过往记录有误的可能性。比如兔狲,其生境并非林区,而是高海拔荒漠石山地貌,因此该记录可能为豹猫的误认。

 

表1 兽类

  

大类哺乳纲分类食肉目偶蹄目啮齿目食虫目猬形目兔形目翼手目补充记录外来物种编号1234567891 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33物种名称豹豹猫赤狐猪獾狗獾黄鼬西伯利亚狍野猪中华斑羚岩松鼠北松鼠花鼠隐纹松鼠大林姬鼠达乌尔黄鼠小家鼠棕背山东小麝鼩东北刺猬托氏兔东亚伏翼复齿鼯鼠中华鼢鼠三趾跳鼠黑线姬鼠棕色田鼠(北方田鼠)褐家鼠麝鼠黑线仓鼠大仓鼠艾鼬水貂猕猴拉丁名Panthera pardus Prionailurus bengalensis Vulpes vulpes Arctonyx collaris Meles leucurus Mustela sibirica Capreolus pygargus Sus scrofa Naemorhedus griseus Sciurotamias davidianus Sclurus vulgaris Tamias sibiricus Tamiops swinhoei Apodemus peninsulae Spermophilus dauricus Musculus Linnaeus Myodes rufocanus Crocidura shantungensis Erinaceus amurensis Lepus tolai Pipistrellus abramus Trogopterus xanthipes Eospalax fontanierii Dipus sagitta Apodemus agrarius Lasiopodomys mandarinus Rattus norvegicus Ondatra zibethicus Cricetulus barabensis Tscherskia triton Mustela eversmanii Mustela vison Macaca mulatta记录方式红外拍摄红外拍摄/目击红外拍摄/目击红外拍摄红外拍摄/目击红外拍摄/目击红外拍摄/目击红外拍摄/目击红外拍摄/目击红外拍摄/目击红外拍摄/目击红外拍摄/目击红外拍摄/目击捕捉目击目击红外拍摄目击/痕迹目击红外拍摄/目击捕捉问卷调查痕迹记录问卷调查过往资料过往资料过往资料过往资料过往资料过往资料过往资料目击问卷调查

 

表2 两栖爬行类

  

大类两栖纲爬行纲分类无尾目有鳞目补充记录编号1234567891 0 11 12 13 14 15 16物种名称中国林蛙黑斑侧褶蛙中华大蟾蜍花背蟾蜍赤峰锦蛇白条锦蛇团花锦蛇赤链蛇虎斑颈槽蛇黄脊游蛇中介蝮丽斑麻蜥无蹼壁虎乌鼠蛇黑眉晨蛇黄纹石龙子拉丁名Rana chensinensis Pelophylax nigromaculata Bufo gargarizans Bufo raddei Strauch Elaphe anomala Elap hedione Elap hedavidi Lycodon rufozonatum Rhabdophis tigrinus Oriento coluber spinalis Gloydius intermedius Eremias argus Gekko swinhonis Ptyas dhumnades Orthriophis taeniurus Plestiodon capito记录方式捕捉捕捉捕捉捕捉捕捉捕捉目击捕捉捕捉目击捕捉捕捉捕捉问卷调查问卷调查问卷调查

3.3 新记录物种

本次调查中新发现的兽类物种为:北松鼠(欧亚红松鼠)(Sclurus vulgaris)。华北地区的北松鼠种群目前被认为疑似近十年来人为放生的外来物种,在北京香山等地常见;但在华北地区北松鼠确有历史分布记录,为华北亚种(S.v.chiliensis),与常见的东北亚种(S.v.mantchuricus)为不同亚种。目前北松鼠在小五台山已经形成野外种群,可作为本地物种对待,但其分类归属还应期待采用分子研究来确定。

3.4 外来物种

类似的情况还存在于另外两种外来物种:水貂和猕猴。水貂在杨家坪管理区有当地人看到并拍照记录,应为逃逸或人为放生的个体,目前其野外数量情况不明,是否能够在小五台地区生存下来并形成种群,还需要进一步观察。猕猴则有数次目击记录,主要在小五台山东侧,疑为北京十渡景区散养的猕猴自然扩散至此或人为放生。由于华北地区原有猕猴分布,自然条件适合猕猴的生存,因此这些猕猴是否会在小五台山地区存活并种群扩大,是否会对当地原生动物类群造成影响,是需要密切关注的问题。

3.5 潜在物种

根据北京地区的兽类监测记录以及问卷调查、资料查阅可发现,小五台山地区可能还有几种潜在分布的兽类物种,分别为花面狸(果子狸)(Paguma larvata)、原麝(Moschusmos chiferus)。但这两种兽类在华北地区均罕见,数量极其稀少,虽然有的物种有问卷调查记录(如原麝),但保护区范围内是否存在还需要长期监测方可证实。

由大肠杆菌引起的各种疾病对于家禽健康均有着极大的影响,因此,需要采取有效的措施进行防控。而为了确保防控效果,需要做好家禽大肠杆菌病的诊断工作。

本文提出了一种C型结构磁通门传感器,该传感器通过提取变压器铁芯部分磁通,利用磁通门原理直接检测磁通大小。搭建实验平台,通过实验验证了该结构磁通门传感器能够实现变压器直流磁通的直接检测。

参考文献

[1]武鹏峰,刘雪华,蔡琼,等.红外相机技术在陕西观音山自然保护区兽类监测研究中的应用[J].兽类学报,2012,32(1):67-71.

[2]汪国海,施泽攀,刘秀菊,等.花坪保护区鸟兽物种的红外相机初步监测[J].生物多样性,2014,22(6):785-787.

[3]陈天波,宋亦希,陈辈乐,等.利用红外线相机监测地表水对广西弄岗国家级自然保护区兽类分布的影响[J].动物学研究,2013,34(3):145-151.

[4]吴洪潘,初红军,王渊,等.卡拉麦里山有蹄类自然保护区水源地蒙古野驴的活动节律:基于红外相机监测数据[J].生物多样性,2014,22(6):752-757.

 
李白
《河北林业科技》 2018年第01期
《河北林业科技》2018年第01期文献

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