紅外相機(jī)技術(shù)對蟒河國家級自然保護(hù)區(qū)鳥獸多樣性的調(diào)查,生態(tài)學(xué)論文

紅外相機(jī)技術(shù)對蟒河國家級自然保護(hù)區(qū)鳥獸多樣性的調(diào)查,生態(tài)學(xué)論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【】【】【】【】【】紅外相機(jī)技術(shù)對蟒河國家級自然保衛(wèi)區(qū)鳥獸多樣性的調(diào)查生物多樣性論文：紅外相機(jī)技術(shù)對蟒河國家級自然保衛(wèi)區(qū)鳥獸多樣性的調(diào)查內(nèi)容摘要：2021年11月至2022年10月，在蟒河保衛(wèi)區(qū)設(shè)置了38個1.5km1.5km網(wǎng)格，布設(shè)了38臺紅外相機(jī)，對區(qū)內(nèi)獸類和鳥類多樣性進(jìn)行了調(diào)查.累計相機(jī)工作日5028天，拍攝到野生動物獨(dú)立有效照片3136張，華而不實獸類獨(dú)立有效照片1173張，鳥類獨(dú)立有效照片1151張；拍攝人類活動和家畜照片812張.經(jīng)鑒定，共記錄到野生獸類和鳥類共15目29科65種，華而不實獸類6目12科18種，鳥類9目17科47種.本文關(guān)鍵詞語:蟒河國家級自然保衛(wèi)區(qū);獸類;鳥類;生物多樣性;Abstract：FromNovember2021toDecember2022,wesetup38grids(1.5km1.5kmforeachgrid)inShanxiYangchengMangheRhesusMonkeyNationalNatureReserve,38cameratrapswereinstalledtoinvestigatethepersityofmammalsandbirdsinMangheNationalNatureReserve,Shanxiprovince.Afteranextensivesurveyeffortcomprisedof5028camera-days,werecorded3136usableimagesAmongthem,thereare1173independentvalidphotosofbeasts,1151independentvalidphotosofbirds,and812photosofhumanactivitiesanddomesticanimals.Wetotalrecorded65wildmammalspeciesbelongingto29familiesand15orders,Amongthem,thereare18speciesin12families,6ordersofmammals,and47speciesin17families.山西陽城蟒河獼猴國家級自然保衛(wèi)區(qū)(下面簡稱蟒河保衛(wèi)區(qū))位于山西省東南部陽城縣境內(nèi)、南界與河南太行山獼猴國家級自然保衛(wèi)區(qū)接壤，地理坐標(biāo)為1122210～1123135E,351230～351720N.1983年12月經(jīng)山西省人民批準(zhǔn)始建，1998年8月經(jīng)批準(zhǔn)晉升為國家級自然保衛(wèi)區(qū)，是以保衛(wèi)獼猴和森林生態(tài)系統(tǒng)為主的國家級自然保衛(wèi)區(qū)，是山西高原向太行山區(qū)過渡，太行山脈與中條山脈交匯的區(qū)域，區(qū)內(nèi)地貌強(qiáng)烈切割，地形變化明顯，境內(nèi)最高峰指柱山，海拔1572.6m,拐莊為最低點(diǎn)，海拔僅有300m,相對高度差1272.6m.保衛(wèi)區(qū)總面積5573.00hm2,森林覆蓋率90%,屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，是東南亞季風(fēng)的邊緣地帶，年平均氣溫15℃,最高氣溫38℃,年降雨量750～800mm.區(qū)內(nèi)的河流均屬黃河水系，主要有后大河、陽莊河兩條河流，在黃龍廟聚集后稱蟒河，蟒河源頭為出水洞，年出水量760萬m3.保衛(wèi)區(qū)內(nèi)設(shè)蟒河、東山、樹皮溝、索龍4個保衛(wèi)站，華而不實東山保衛(wèi)站和蟒河、樹皮溝管轄的部分片區(qū)為保衛(wèi)區(qū)的核心區(qū).圖1山西陽城蟒河獼猴國家級自然保衛(wèi)區(qū)紅外相機(jī)監(jiān)測網(wǎng)格和點(diǎn)位圖蟒河保衛(wèi)區(qū)為山西動植物資源的富集區(qū)，區(qū)內(nèi)有種子植物103科390屬874種，區(qū)內(nèi)植被區(qū)劃分屬于暖溫帶落葉闊葉林帶，處亞熱帶向暖溫帶的過渡地帶，以栓皮櫟(Quercusvariabilis)、橿子櫟(Quercusbaronii)為主的櫟類落葉闊葉林群落，構(gòu)造完好，具有很高的科研價值[1].保衛(wèi)區(qū)成立以來，陸續(xù)開展了野生動物資源調(diào)查，記錄獸類7目16科40種，鳥類15目36科151種[2,3].近年來，受地方經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的影響和生態(tài)旅游的開展，保衛(wèi)區(qū)內(nèi)部分區(qū)域自然生態(tài)環(huán)境也遭到不同程度的干擾，以往傳統(tǒng)的調(diào)查方式方法，無法全面反映保衛(wèi)區(qū)內(nèi)現(xiàn)有野生動物的分布狀況和保衛(wèi)現(xiàn)在狀況.紅外相機(jī)技術(shù)通過自動相機(jī)系統(tǒng)獲取野生動物照片、視頻等圖像數(shù)據(jù)，在自然保衛(wèi)區(qū)監(jiān)測自然保衛(wèi)區(qū)物種資源編目中具有廣泛的應(yīng)用前景[4].近年來，紅外相機(jī)技術(shù)已作為一種調(diào)查自然保衛(wèi)區(qū)獸類和鳥類多樣性的有效方式方法，應(yīng)用于大中型地棲獸類和鳥類調(diào)查，獲取了很多野生動物行為、種群和群落的相關(guān)信息[5,6,7,8].對于蟒河保衛(wèi)區(qū)內(nèi)利用紅外相機(jī)對野生動物多樣性調(diào)查的研究還未見有報道.為了填補(bǔ)這一空白，在蟒河保衛(wèi)區(qū)全區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)被動觸發(fā)式紅外相機(jī)，對獸類和鳥類資源進(jìn)行全面調(diào)查，旨在把握區(qū)內(nèi)野生動物的最新種群狀況，為保衛(wèi)區(qū)野生動物資源保衛(wèi)和長期監(jiān)測積累基礎(chǔ)資料.1研究方式方法1.1紅外相機(jī)布設(shè)2021年11月至2022年12月，根據(jù)保衛(wèi)區(qū)功能區(qū)域劃分，結(jié)合保衛(wèi)區(qū)地形地貌、海拔梯度、植被林分等特征，借助地理信息系統(tǒng)(Arcgis10.5)將蟒河保衛(wèi)區(qū)劃分為38個1.5km1.5km的網(wǎng)格(圖1),每個網(wǎng)格內(nèi)布設(shè)1～2臺紅外相機(jī)，同一網(wǎng)格內(nèi)以及網(wǎng)格間的所有位點(diǎn)之間間隔距離大于300m,以增加相機(jī)調(diào)查覆蓋區(qū)域，并減少不同相機(jī)之間對一樣個體的重復(fù)拍攝，全區(qū)共布設(shè)紅外相機(jī)38臺(型號為Ltl-6210MC).相機(jī)安裝海拔范圍為400～1350m,位點(diǎn)附近小生境以栓皮櫟(Quercusvariabilis)、連翹(Forsythiasuspensa)、胡枝子(Lespedezabicolor)、荊條(Vitexnegundovar.heterophylla)、白草(Pennisetumcentrasiaticum)為主.相機(jī)布設(shè)和設(shè)置參考相應(yīng)監(jiān)測規(guī)范[9],并根據(jù)布設(shè)地點(diǎn)詳細(xì)情況做適當(dāng)調(diào)整.相機(jī)主要布設(shè)在動物活動的獸徑岔道、山脊處、水源點(diǎn)等附近，安裝在離地面30～60cm的樹干上，相機(jī)安裝好后，記錄安頓的日期、GPS位點(diǎn)、海拔、植被類型和特征及其他環(huán)境因子參數(shù).相機(jī)設(shè)置為照片+視頻形式，照片用于物種鑒定，視頻用于動物行為學(xué)研究和物種鑒定.照片規(guī)格為12MP(1200萬像素),視頻規(guī)格為14401280,傳感器靈敏度中等，觸發(fā)間隔1s,每次觸發(fā)連續(xù)拍攝3張照片和一段10s長度的視頻，兩側(cè)輔助感應(yīng)器打開，記錄正確日期及時間.紅外相機(jī)使用32GBSandiskSDHC(讀取速度80/s)記憶卡存儲照片/視頻數(shù)據(jù)，使用12節(jié)南孚AA堿性電池供電.監(jiān)測期內(nèi)通常3～4個月進(jìn)行一次相機(jī)檢查，更換記憶卡和電池.1.2數(shù)據(jù)處理和分析1.2.1物種辨別與分類將完成監(jiān)測回收到的數(shù)據(jù)下載到計算機(jī)，對每一臺相機(jī)圖片或視頻進(jìn)行挑選，刪除非動物觸發(fā)造成誤拍的影像.利用PhotoshopCC2022對曝光缺乏的圖像進(jìn)行比照度、色彩、飽和度等操作處理，對所有照片和視頻進(jìn)行仔細(xì)鑒別，獸類物種的鑒定參考(中國獸類野外手冊〕[10]、(中國哺乳動物多樣性(第2版)〕[11],鳥類物種的鑒定參考(中國鳥類野外手冊〕[12],獸類和鳥類物種的分類參考(中國動物地理〕、(中國鳥類分類與分布名錄(第3版)〕[13,14].國家重點(diǎn)保衛(wèi)等級參考(國家重點(diǎn)保衛(wèi)野生動物名錄〕[15],國際自然保衛(wèi)聯(lián)盟(IUCN)瀕危等級參考IUCN紅色名錄，中國生物多樣性紅色名錄參考中國脊椎動物紅色名錄[16].1.2.2獨(dú)立有效照片相機(jī)日為單臺紅外相機(jī)持續(xù)工作24h記為1個相機(jī)日.對同一臺相機(jī)在同一地點(diǎn)拍攝的同一物種照片或時間間隔小于30min的連續(xù)照片算作1張獨(dú)立有效照片，無論單張照片中出現(xiàn)的同種個體數(shù)量多少均記為一個獨(dú)立有效照片數(shù)據(jù)[17].利用Excel2022對獸類和鳥類物種有效捕獲照片數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計分析.1.2.3物種相對多度指數(shù)通過計算每個物種的相對多度指數(shù)R(Relativeabundanceindex,RAI)來衡量保衛(wèi)區(qū)內(nèi)獸類和鳥類的相對種群數(shù)量[18],計算公式如下：R=Ai/N100華而不實，Ai代表第i種(i=1-i)動物出現(xiàn)的獨(dú)立有效照片；N為總相機(jī)工作日.對于同一相機(jī)位點(diǎn)拍攝的照片，將時間間隔小于30min的同種個體的相鄰有效照片確定為1張獨(dú)立有效照片，總相機(jī)的工作日為所有相機(jī)位點(diǎn)正常工作累計的捕獲日.Ai/N即天天拍攝目的物種的獨(dú)立有效照片數(shù)量，100表示以每100d為單位，即每100個相機(jī)工作日所拍攝的目的物種的獨(dú)立有效照片數(shù)[19,20].2研究結(jié)果2.1監(jiān)測情況數(shù)據(jù)來自38臺正常工作的紅外相機(jī).在累計5028個捕獲日中，共收集獨(dú)立有效照片3136張，華而不實獸類獨(dú)立有效照片1173張，占總數(shù)的37.40%;鳥類獨(dú)立有效照片1151張，占總數(shù)的36.71%;人類活動和家畜獨(dú)立有效照片812張，占總數(shù)的25.89%.見表1.2.2物種組成2.2.1獸類獸類共鑒定出6目12科18種，華而不實華北豹(Pantherapardusfontanierii)、原麝(Moschusmoschiferus)、林麝(Moschusberezovskii)3種國家Ⅰ級保衛(wèi)野生動物，獼猴(Macacamulatta)、黃喉貂(Martesflavigula)2種國家Ⅱ級保衛(wèi)野生動物，普通刺猬(Erinaceuseuropaeus)為山西省重點(diǎn)保衛(wèi)野生動物.原麝(Moschusmoschiferus)為保衛(wèi)區(qū)新記錄種.在IUCN紅色名錄中，華北豹(Pantherapardusfontanierii)被列為近危(NT)保衛(wèi)等級，原麝(Moschusmoschiferus)、林麝(Moschusberezovskii)被列為瀕危(EN)保衛(wèi)等級.其余15個物種都被評為無危(LC).在中國生物多樣性紅色名錄中，華北豹(Pantherapardusfontanierii)被列為瀕危(EN)保衛(wèi)等級，原麝(Moschusmoschiferus)、林麝(Moschusberezovskii)被列為極危(CR)保衛(wèi)等級，豹貓(Prionailurusbengalensis)被列為易危(VU)保衛(wèi)等級，花面貍(Pagumalarvata)、赤狐(Vulpesvulpes)、豬獾(Melesleucurus)、亞洲狗獾(Melesleucurus)、黃喉貂(Martesflavigula)、狍(Capreoluspygargus)被列為近危(NT)保衛(wèi)等級.獸類相對多度指數(shù)較高的前5位依次為：野豬(Susscrofa,R=7.08)、豬獾(Melesleucurus,R=4.43)、獼猴(Macacamulatta,R=2.74)、草兔(Lepuscapensis,R=2.31)、巖松鼠(Sciurotamiasadvidianus,R=2.09).2.2.2鳥類鳥類鑒定出9目17科47種，,華而不實黑鸛(Ciconianigra)為國家Ⅰ級保衛(wèi)野生動物，普通鵟(Buteobuteo)、雕鸮(BuboBubo)、蒼鷹(Accipitergentilis)、灰林鸮(Strixaluco)、灰臉鵟鷹(Butasturindicus)、紅腳隼(Falcovespertinus)、紅隼(Falcotinnunculus)、勺雞(Pucrasiamacrolopha)、紅腹錦雞(Chrysolophuspictus)9種為國家Ⅱ級保衛(wèi)野生動物，冠魚狗(Cerylelugubris)、星頭啄木鳥(Dendrocoposcanicapillus)2種為山西省重點(diǎn)保衛(wèi)野生鳥類.紅頭長尾山雀(Aegithalosconcinnus)、噪鵑(Eudynamysscolopaceus)等2種為山西省新記錄種，與保衛(wèi)區(qū)鳥類名錄相比，分別是雕鸮(BuboBubo)、蒼鷹(Accipitergentilis)、灰林鸮(Strixaluco)、灰臉鵟鷹(Butasturindicus)、紅腳隼(Falcovespertinus)、紅腹錦雞(Chrysolophuspictus)、火斑鳩(Oenopopeliatyanquebarica)、普通翠鳥(Alcedohercules)、大斑啄木鳥(Dendrocoposmajor)、灰頭綠啄木鳥(Picuscanus)、紅喉歌鴝(Luscinisauroreus)、寶興歌鶇(Turdusmupinensis)、虎斑地鶇(Zootheradauma)、斑胸鉤嘴鹛(Pomatorhinusgravivox)、紅頭長尾山雀(Aegithalosconcinnus)等15種鳥類為保衛(wèi)區(qū)新記錄種.在中國生物多樣性紅色名錄中，黑鸛(Ciconianigra)被列為易危(VU)保衛(wèi)等級，紅腹錦雞(Chrysolophuspictus)、普通鳾(Sittaeuropaea)被列為近危(NT)保衛(wèi)等級.鳥類相對多度指數(shù)較高的前5位依次為：紅腹錦雞(Chrysolophuspictus,R=7.52)、大嘴烏鴉(Corvusmacrorhynchos,R=2.74)、勺雞(Pucrasiamacrolopha,R=2.55)、紅嘴藍(lán)鵲(Urocissaerythrorhyncha,R=1.95)、喜鵲(Picapica,R=1.51).3討論在紅外相機(jī)調(diào)查中，相對多度指數(shù)被廣泛應(yīng)用于評估動物的種群相對大小，但在紅外相機(jī)調(diào)查中采用相對多度指數(shù)來評估野生動物的種群數(shù)量還需慎重[17].本次調(diào)查結(jié)果顯示，保衛(wèi)區(qū)內(nèi)除野豬、豬獾、獼猴、草兔、巖松鼠等種群數(shù)量較高外，其余獸類的種群密度均較低，比擬保衛(wèi)區(qū)原有獸類名錄[2],艾虎(Mustelaputorius)、復(fù)齒鼯鼠(Trogotppterusxanthipes)均未被調(diào)查到，推斷這些物種在保衛(wèi)區(qū)的種群密度極低或者已經(jīng)消失，人為活動的干擾和自然環(huán)境的變化可能是影響這些物種種群密度降低的主要原因，建議進(jìn)一步擴(kuò)大紅外相機(jī)布設(shè)的空間范圍，并結(jié)合訪問法，對物種分布的重點(diǎn)區(qū)域開展重點(diǎn)監(jiān)測，以證實這些物種能否存在的根據(jù).本次調(diào)查記錄到的獸類主要為大中型獸類，小型獸類較少，主要原因是小型獸類中的鼠類多為夜行性種類，紅外相機(jī)所捕獲的照片無法鑒定到種，這是使用紅外相機(jī)進(jìn)行調(diào)查需要慎重對待的一個問題[6,8,21],對于嚙齒類動物的調(diào)查還需要結(jié)合布設(shè)捕鼠夾等方式方法，開展有針對性的專項調(diào)查，以完成對保衛(wèi)區(qū)獸類的全面調(diào)查工作.本次調(diào)查只在8個網(wǎng)格內(nèi)拍攝到36張華北豹的獨(dú)立有效照片，且發(fā)現(xiàn)華北豹的網(wǎng)格點(diǎn)位集中在保衛(wèi)區(qū)東南部的捉驢馱、拐莊，并且在保衛(wèi)區(qū)北界的豹榆樹至三盤山、花園嶺均有獨(dú)立有效照片，故揣測蟒河保衛(wèi)區(qū)是華北豹遷徒活動的主要廊道.本次調(diào)查在保衛(wèi)區(qū)的核心區(qū)東山區(qū)域和北界的實驗區(qū)輝泉區(qū)域的14個紅外相機(jī)點(diǎn)位拍攝到當(dāng)?shù)厝罕姺拍?、采藥的照片，表示清楚保衛(wèi)區(qū)內(nèi)人類活動仍比擬頻繁.近年來，這兩個區(qū)域均有群眾反映自家放牧的牛羊被華北豹捕食的情況.這與紅外相機(jī)調(diào)查顯示的華北豹與家畜活動區(qū)域相重疊的實際吻合，能夠作為野生動物造成群眾損失的補(bǔ)充根據(jù).趙益善等在蟒河保衛(wèi)區(qū)調(diào)查報告中記錄了狼(Canislupus)的存在，但當(dāng)前在保衛(wèi)區(qū)及周邊已經(jīng)消失了[7].本次記錄的44種鳥類中，除紅腹錦雞、大嘴烏鴉、勺雞、紅嘴藍(lán)鵲、喜鵲外，其余鳥類的相對多度指數(shù)均較低.本次調(diào)查沒有發(fā)現(xiàn)國家Ⅰ級保衛(wèi)鳥類金雕，可能原因是金雕在地面活動很少.相對于個體較大的地棲性鳥類，一些個體小、飛行速度快和活動區(qū)域離地面較遠(yuǎn)的鳥類，也難以被紅外相機(jī)拍到.本次調(diào)查記錄到的鳥類新記錄種比1998年的調(diào)查[3]增加了15種，表示清楚紅外相機(jī)本身的優(yōu)勢和安裝方式，對地棲鳥類的調(diào)查是適用的，把傳統(tǒng)的樣線法與紅外相機(jī)調(diào)查技術(shù)相結(jié)合，能夠有效地完成保衛(wèi)區(qū)內(nèi)鳥類資源的調(diào)查.表1山西陽城蟒河獼猴國家級自然保衛(wèi)區(qū)紅外相機(jī)監(jiān)測所獲得的獸類和鳥類記錄下載原表下載原表下載原表本次調(diào)查初步反映了保衛(wèi)區(qū)內(nèi)大中型獸類和林下活動的鳥類的基本情況，蟒河保衛(wèi)區(qū)獸類和鳥類較多，但華北豹、黃喉貂等頂級捕食者相對多度較低，保衛(wèi)區(qū)面積較小，核心區(qū)內(nèi)還有村莊，對野生動物的棲息、遷移、活動造成了一定的影響，與張建軍等所做的社會調(diào)查結(jié)果一致[1].通過建立紅外相機(jī)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，保衛(wèi)區(qū)能夠全面地把握區(qū)內(nèi)野生動物組成及分布區(qū)域狀況，進(jìn)而制定有針對性的保衛(wèi)措施，建議進(jìn)一步加強(qiáng)對保衛(wèi)區(qū)內(nèi)野生動物的保衛(wèi)和監(jiān)測，減少重點(diǎn)區(qū)域的人為干擾，加大對野生動物棲息地的保衛(wèi)力度.以下為參考文獻(xiàn)[1]張建軍自然保衛(wèi)區(qū)生態(tài)保衛(wèi)與建設(shè)發(fā)展研究一以山西陽城蟒河獼猴國家級自然保衛(wèi)區(qū)為例[J]林業(yè)經(jīng)濟(jì),2022,41(6):104-109.[2]趙益善,田德雨,田隨味.山西省蟒河自然保衛(wèi)區(qū)獸類區(qū)系調(diào)查[C]/中國動物學(xué)會成立65周年年會論文集,鄭州:中國動物學(xué)會，1999.[3]田隨味,田德雨,張鎖榮蟒河自然保衛(wèi)區(qū)鳥類調(diào)查初報[J].山西林業(yè)科技,1998(2):9-13.[4]肖治術(shù)紅外相機(jī)技術(shù)促進(jìn)我們國家自然保衛(wèi)區(qū)野生動物資源編目調(diào)查[J].獸類學(xué)報,2021,36(3)-:270-271.[5]周文良,潘濤，李斌，等利用紅外相機(jī)對安徽天馬國家級自然保衛(wèi)區(qū)鳥獸的初步調(diào)查[J]生物多樣性,2020,22(6):776-778.[6]李晟,大軍，卜紅亮,等.四川省老河溝自然保衛(wèi)區(qū)獸類多樣性紅外相機(jī)調(diào)查[J].獸類學(xué)報,2021,36(3):282-291.[7]薛茂盛,姜丙坤,李偉波,等.運(yùn)用紅外相機(jī)對太行山獼猴國家級自然保衛(wèi)區(qū)(濟(jì)源)獸類和鳥類多樣性的調(diào)查[J]獸類學(xué)報,2021,36(3):313-321.[8]李佳，劉芳,葉立新,等利用紅外相機(jī)調(diào)查浙江省鳳陽山獸類和鳥類多樣性[J].獸類學(xué)報,2021,38(1):95-103.[9]肖治術(shù),李欣海,王學(xué)志,等.討論我們國家森林野生動物紅外相機(jī)監(jiān)測規(guī)范[J]生物多樣性,2020,22(6):704-711.[10]SMITHAT,解焱,陳延嘉，等中國獸類野外手冊[M].長沙:湖南教育出版社,2018.[11]蔣志剛，劉少英,吳毅，等.中國哺乳動物多樣性(第2版)[J]生物多樣性,202