紅外相機技術在我國野生動物研究與保護中應用的實踐分析

蘭勇 黎杰俊 吳毛山 方平福 周柏楊 戴宇菁

摘要：探討紅外相機技術在我國野生動物研究中的應用及紅外相機技術在我國野生動物保護中的應用，為野生動物普查及珍稀動物保護提供幫助。

關鍵詞：紅外相機技術;野生動物;研究;保護

中圖分類號：X176 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）12-00-02

Abstract：This paper discusses the application of infrared camera technology in the study of wildlife in China and the application of infrared camera technology in the protection of wildlife in China，and provides assistance for the general survey of wild animals and the protection of rare animals.

Key words：Infrared Camera technology;Wildlife;Research;Protection

野生動物研究過程中紅外相機技術發揮重要作用，該技術被稱為紅外觸發相機陷阱技術及紅外相機觸發拍攝技術，在紅外感應設備的作用下實現野生動物的靜態或者動態影像拍攝。該技術的核心裝置為紅外/熱傳感器。根據紅外傳感器工作機制，能將紅外相機分為被動式及主動式。一般情況下，廣義紅外相機技術具有相機數據分析功能及模型、原理框架。紅外相機技術在野生動物研究與保護過程中與國外基本一致，該技術與傳統生物多樣性監測技術結合，建設標準化的大中獸類監測網絡，為我國野生動物研究及保護提供有力的支持。對此，本文對紅外相機技術在我國野生動物研究與保護中應用的實踐展開分析。

1 紅外相機技術在我國野生動物研究中的應用

1.1 野生動物本底調查

紅外相機具有隱蔽性能適應探測活動，觀察野生活動的動態。但我國在前期的調查中數據存在缺陷，對野生動物本地資源調查不夠清晰，研究人員對地區野生動物組成的相關信息了解程度不足。因此，紅外相機技術在應用探測及記錄珍稀野生動物中具有重要價值，比如，監測荒漠貓及華南虎、雪豹、遠東豹等，該技術還能監測夜行性珍稀動物的活動情況。在近幾年，紅外相比被廣泛的應用在自然保護區及偏遠地區生物多樣性調查中，能有效記錄區域中的鳥類及獸類生活情況。不完全統計顯示，我國各個地區的紅外相機記錄獸類超過100種，鳥類150種，數據顯示紅外相機技術調查獸類及鳥類本底資源的價值。

1.2 動物行為學研究

紅外相機在野外活動中能持續24h工作，在野生動物行為學研究中，能評估小型食肉動物及有蹄類動物等活動情況。在特定的實踐對動物進行監測，能有效記錄動物活動強度，針對紅外相機照片拍攝概率能確定物種活動強度指數，對物種日常活動強度及規律進行有效評估，對大型貓科動物領地標記行為也能進行研究。紅外相機被應用在森林系統的食肉動物及食腐動物類別區分中及食肉動物的氣味標記行為研究中，對記錄巢捕食行為具有重要意義。

1.3 種群參數評估

在種群數量及密度計算過程中，對動物種群數量及密度進行評估是紅外相機技術的應用重點。能根據動物體表特征進行物種識別，紅外相機獲得數據能在標記及重捕模型中應用，通過專項數據分析軟件對物種的種群及密度進行評估。在個體識別上能根據動物本身的特點，如貓科動物體表斑紋。也可在人為標記上識別，比如，項圈及耳飾等。紅外相機能在自然特點的特體識別動物中應用，在評估雪豹及東北虎動大型貓科動物中具有一定價值，并開發出空間標記及重捕模型，對不同動物的個體調查位點及移動情況進行分析，能在特定位置上增加探測到的概率。與傳統的非空間封閉種群模型及描述點模型結合，構建等級模型，利用葉貝斯方法對模型輸出數據進行累計，準確對物種密度進行評估。在標記及重捕模型中適用性物種類型有限，多數野生動物無個體特異性，無法通過影片識別。近幾年開發出一種基于運動物體移動相機探測理論，對動物的移動速度及相機設置等進行分析，通過氣體分子碰撞率模型對單體或者群體動物進行監測，能評估區域動物群體數量。在氣體分子碰撞率模型中對浙江古田山森林生態系統嚙齒類動物進行監測，取得一定效果，但是由于動物運動模式較為復雜，該模式還存在一定的問題，現階段，急需一種新型的種類密度評估模式。

2 紅外相機技術在我國野生動物保護中的應用

2.1 保護區監測

我國各級自然保護區及保護地作為維護生物多樣性的重要地區，對保護區中的動物進行長期監測，也是保護野生動物的一種方式。在大中野生動物棲息地通過保護及管理方法維持森林系統生物多樣性，在樣線調查過程中，統計數量及痕跡是傳統的動物監測方法。紅外相機技術在野生動物保護區監測研究及保護管理中應用，為野生動物保護提供全新的技術支撐。在荒漠生態系統保護區中，紅外相機技術也發揮重要作用，研究人員在阿爾金山北坡的研究中，針對水源地使用紅外相機技術監測，從而對動物物種進行調查，獲得的數據及信息能為荒漠地區水資源管理提供條件。該技術與傳統的技術相比，能為調查提供更加豐富及準確的數據，比如動物的出現時間及先后順序、社會結構等。將紅外相機調查技術與傳統監測方法整合，全新的監測體系在工作效率及成本花費潛力上均較高。在我國四川及陜西、吉林等地區，利用紅外相機監測被納入到大中型野生動物系統監測中，不只涉及單個保護區，還涉及相鄰的保護區，構建區域性的系統監督管理網絡。相關的主管單位也在編寫地方性行業標準，實現紅外相機技術的標準化應用。

2.2 保護地管理

我國具有多樣的自然保護地，比如，國家公園、森林公園等，保護地管理過程中，紅外相機技術能獲得野生動物分布情況，通過建模及統計方法評估野生動物數量及分布狀態，觀察保護地的管理有效性。紅外相機能調查不同動物分布多維數據，對區域中的大中型獸類群落有效分析，評估物種的種群參數，判斷保護地保護行動的價值。通過標準化紅外相機調查對我國部分自然保護區大中獸類進行取樣調查。結果顯示，保護地管理水平高低對動物棲息地占有率具有重要影響，大中型獸類群落能作為評估管理成效的有效標準。隨著紅外相機技術在保護地的有效監測，能觀察其應用范圍也在不斷拓展。

2.3 尺度生物多樣性觀察

我國建立起大尺度紅外相機監測系統，比如，西南地區的大中型獸類監測網絡，東北地區的大型貓科動物及獵物監測網絡等。通過這些監測網絡實現對生物多樣性的有效監控，為大中獸類及鳥類多樣性現狀進行評估，提供豐富的數據及信息。紅外相機技術成為野生動物研究及保護的有效工具，在實踐中的價值不斷凸顯，在自然保護區及林場科研院等單位均能應用，隨著技術的不斷普及，多數單位及使用人員在設計方法及調查過程等進行革新，舉辦一系列的研討會，對該技術的推廣使用發揮重要價值。

3 結束語

隨著科學技術的不斷發展，我國野生動物監測研究取得顯著的成果，為有效獲取野生動物的相關數據，還需強化紅外相機技術的應用，與傳統的監測手段有效結合，探究野生動物在群落的成長情況及動物群落維持結構等問題，構建我國野生動物紅外線監督標準記長期的計劃，對技術培訓及數據進行分析，為提升我國生物學及生態學水平提供幫助。

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收稿日期：2019-10-14

作者簡介：蘭勇（1984-），男，漢族，大學本科，林業助工，研究方向為林業自然保護。