基于紅外相機技術對九寨溝濕地保護區水獺夏秋季活動的初步研究

任錦海 張躍 出塔 肖維陽

(九寨溝國家級自然保護區管理局，四川 九寨溝 623402)

水獺屬于國家Ⅱ級重點保護動物，是河流生態系統的旗艦物種和頂級捕食者。分布在我國的水獺共有3種，分別是歐亞水獺(Lutra lutra)、亞洲小爪水獺(Aonyx cinereus)和江獺(Lutrogale perspicillata)(雷偉等, 2008; 李飛等, 2017)。長期以來，水獺因民間藥用和服飾需求而遭到捕殺。例如，在《本草綱目》等中醫藥典中有對水獺各部藥性、主治、用法等描述的獨立章節；水獺也是藏區藏藥重要的名貴藥材，特別是水獺皮服飾在藏地已有兩千多年的歷史。有藏族諺語云：“滾龍緞子做衣裳，沒有水獺皮鑲邊子不成樣(耿英春,2011)”。由于生境破壞和人類不合理的生產生活方式等原因，水獺的種群數量不斷減少，甚至多年不見其蹤影。水獺已列入《世界自然保護聯盟》(IUCN)2015年瀕危物種紅色名錄近危(NT)物種。近年來，隨著我國生態文明建設的發展，各地生態保護力度的加大，人們環保意識的提高，水獺種群得到了恢復。紅外觸發相機技術在野生動物監測上的應用使得水獺又開始逐漸進入到人們的視野，各保護地不斷傳來水獺活動監測成果(楊蕾等, 2013; 李飛等,2017; 呂江等, 2018; 唐卓等, 2019)。研究水獺的分布、種群數量及活動節律，對該物種的保護具有重要意義。

根據九寨溝2002—2004年“本底資源綜合考察報告”成果，保護區分布的水獺為歐亞水獺，以下簡稱水獺。水獺作為頂級獵食者，處在食物鏈的最頂端，主要以魚類為食，也兼食昆蟲、兩棲類、爬行類和小型獸類(趙凱輝等, 2018)。由于水獺生性膽小，行動神秘，而且長期生活在水中或水體區域附近，很難被人發現。景區老百姓特別是1970年之后出生的本地人和游客基本上無緣認識這個水體中的旗艦物種。為了解九寨溝水獺的活動規律，收集更多的水獺影像資料，研究團隊于2019年6—11月利用紅外觸發相機對九寨溝自然保護區樹正溝的水獺開展了監測，以期能為整個保護區的水獺監測、研究提供經驗，為保護區對該物種的保護管理、景區環境教育等提供科研數據。

1 研究區概況

九寨溝國家級自然保護區地處青藏高原向四川盆地陡跌的過渡地帶,位于四川省阿壩藏族羌族自治州境內,地理坐標103°46′～104°05′E，32°55′～ 33°16′N,總面積 64 293.7 hm2，海拔1 996～4 764 m。近10年來，該區年平均氣溫為6.5℃，極端最低氣溫1月溫度為-19.1℃；極端最高氣溫7月溫度為33.7℃；年均降水量681 mm，主要集中在5—10月(肖維陽等,2015)。據九寨溝本底調查顯示，保護區有脊椎動物310種，包括魚類2種、兩棲類6種、爬行類4種、鳥類222種和獸類76種，水獺也有分布。豐富的水資源，穩定的水循環系統，湖、瀑、溪、泉等多形態的水域環境為水獺提供了良好的生境條件。

2 研究方法

2.1 紅外觸發相機點位設置及安裝

本次研究共投入4臺紅外觸發相機，其型號為美國博BUSHNELL 119776C。監測區域選擇在九寨溝保護區內的樹正溝水域附近，海拔2 161～2 263 m(圖1)。相機固定在大樹上，位置距離地面10～60 cm；根據地勢情況、相機與水獺可能出現的區域位置關系等因素，對相機狀態采用基本與地面平行(邱寶鴻等, 2017)或向下適度傾角；鏡頭朝向岸邊或水體中的塊石、枯木等位置。根據以往經驗，九寨溝水獺具有上岸停留時間較短，便匆匆離去的活動特點，獲取高質量的照片難度較大，故相機設置為視頻拍攝。視頻拍攝長度為15 s，感應間隔時間為“1 s”；為減少風和水波的干擾，靈敏度設置為低；相機全天24 h工作。間隔1個月重返現場更換內存卡和電池。

2.2 數據采集、處理與分析

相機放置后,記錄監測點的GPS信息和周圍的環境特征描述，包括植被類型，周圍有無塊石、倒木、孔洞、離水體距離等，以及有無水獺可疑痕跡(糞便，食跡、伏草等)，是否有獸徑等動物活動信息。監測點A海拔2 263 m，與湖泊相連，岸邊有巖石形成的洞穴，有靜態水；水中有突出于水面的塊石；湖泊中有伏草，針闊混交林,塊石上有糞便。監測點B海拔2 263 m，靠近湖泊,距離湖泊10 m，岸邊有巖石形成的洞穴，無水；針闊混交林；有糞便。監測點C海拔2 179 m，與湖泊相連，湖泊周邊有草叢，岸邊有巖石形成的洞穴，有流水；針闊混交林，塊石上有糞便。監測點D海拔2 161 m，湖中孤島上，島上有低矮灌木，無塊石；灌木叢中有糞便。

1 h內同一相機中含同種個體的相鄰有效視頻記為1次獨立有效探測(邱寶鴻等, 2017；唐卓等,2017; 劉邦友等, 2019)。1臺紅外相機持續正常工作24 h記為1個相機工作日。季節按照通用方法劃分(熊光潔等, 2012)，定義3-5月為春季, 6-8月為夏季,9-11月為秋季, 12月至翌年2月為冬季；時間段劃分是按照古代時辰劃分為子(23— 1時)、丑 (1— 3時 )、寅 (3— 5時 )、卯 (5— 7時 )、辰(7— 9時 )、巳 (9— 11時 )、午 (11— 13時 )、未(13— 15時)、申(15— 17時)、酉(17— 19時)、戌 (19— 21時 )、亥 (21— 23時 )十二時辰 (劉云翔, 1995)。提取獨立有效視頻中水獺出現的時間、地點、環境特征等數據錄入Excel表格中，利用 SPSS 和Excel軟件處理、分析數據。相對多度指數(Relative abundance index, RAI)數值的高低與動物種群數量之間存在正相關的函數關系，本文通過計算相對多度指數以了解樹正溝水獺種群狀況。

圖1 水獺監測點位置圖Fig.1 Location of otter monitoring points

相對多度指數(RAI)計算公式為：

RAI=(A/N)×1000

式中：RAI為水獺的相對多度；A為水獺的有效探測次數；N代表總相機工作日。

3 結果與分析

3.1 九寨溝水獺種群監測

4個點相機累計782個工作日，動物有效探測次數為452次，其中水獺有效探測次數為41次，其他獸類261次、鳥類150次。獸類主要是以大耳姬鼠(Apodemus latronum)、巖松鼠(Sciurotamias davidanus)等嚙齒目動物為主，鳥類主要是以褐河烏(Cinclus Pallasii)、紅尾水鴝(Rhyacornis fuliginosus)等水鳥為主。水獺相對多度指數為52.43，A、B、C、D 4個點均多次拍攝到了水獺活動視頻，說明九寨溝保護區具有穩定的水獺種群資源 (圖2)。

單因素方差分析結果表明，不同監測點水獺拍攝間隔時間呈極顯著差異(P＜0.01)(表1)，不同監測點水獺活動強度不同，以監測點C拍攝間隔時間最短，平均值為7.47 d,其次依次為B、D、A；夏秋季水獺拍攝間隔時間為0.06—65 d,平均為12.07 d,較四川臥龍國家級自然保護區拍攝間隔時間略短，臥龍保護區拍攝間隔時間平均值為12.75 d(唐卓等, 2019)。監測點C水獺出現頻率最高，頻率達63.41%。

圖2 紅外相機拍攝到的水獺Fig.2 Otter filmed by infrared camera

表1 各監測點水獺活動強度差異性分析Table 1 Analysis on diあerence of Otter activity intensity at monitord point

3.2 九寨溝水獺夏秋季活動節律

夏季在A、B、C、D 4個監測點記錄到水獺的有效探測次數分別為2、4、9和3次，秋季在4個監測點的有效探測次數依次為3、3、17和0次。經分析，九寨溝水獺的活動強度在夏季和秋季沒有顯著差異(P＞0.05, n=4)。在水獺有效探測次數41次中，秋季出現23次，所占比例為56.1%；夏季出現18次，所占比例為43.9%，秋季活動強度略高于夏季。

3.3 九寨溝水獺日活動節律

動物活動強度與被相機拍攝到的概率呈正相關。某一時段內的相對活動強度越高，說明動物在此時段內更加活躍(劉冬志等, 2015)。從晝夜角度分析，水獺夜間(20時至次日08時)出現次數占比為72%，白天(08—20時)出現次數占比為28%，且白天中的傍晚(16—20時)水獺出現次數占比達52%(圖3)。從時辰角度分析，第1個活動高峰出現在寅時—辰時，24次，占比為59.5%,其中卯時最為活躍，次數達14次；第2個活動高峰出現在酉時—戌時，9次，占比為21.5%，其他時辰總和為8次(圖4)。從時刻角度分析，除02時、11—12時、14—16時出現的次數為0次外，其他時間均有出現活動記錄，其中以06時最為活躍，出現次數為10次，占比達24.4%。九寨溝水獺的日活動節律呈雙峰型，以晨昏活動為主(圖3)。

3.4 九寨溝水獺的獨居生活

圖3 九寨溝水獺夏秋日活動節律時刻圖Fig.3 Summer and autumn activity rhythm of otter in Jiuzhaigou

圖4 九寨溝水獺夏秋日活動節律時段圖Fig.4 Summer and autumn activity rhythm of otter in Jiuzhaigou(hour chart)

九寨溝水獺表現出典型的獨居習性：在41次水獺有效探測中，單只活動次數為33次，占比達81.5%；2只活動的次數為8次，占比為19.5%；3只及以上出現次數為0。調查中發現，2只活動情況發生在秋季，夏季沒有發現，而且每次出現的個體均為水獺成體，個體大小相近。這種現象可能是秋季，水獺進入發情期。除了發情期和繁殖期，水獺表現為明顯的獨居生活。水獺的妊娠期55—63 d，每胎1～5仔，多數為2仔。62 d后，雌獺帶著幼獺學習游泳。90 d后，幼獺進入亞成體，開始各自分居，1年后發育生長成熟(賈振虎等, 2002)。

4 討論

水獺通常把糞便排在沿河岸的巖石上進行氣味標記，這成為水獺最顯著的行為特征之一(雷偉等,2008)。我們通過拍攝到的視頻發現，水獺間隔一段時間就會從水體中遷移到陸地(包括水體中的石塊、枯木等突出物)上排便(糞便或尿液)，這與上述研究成果相符。有時水獺上岸僅通過嗅味巡查，沒有排便行為，這可能是水獺作為河流生態系統中頂級捕食者領地意識的一種表現。九寨溝水獺日活動規律特征較為明顯，在寅時—卯時和酉時—戊時表現最為活躍，其占比可達81%，午時—申時基本上沒有活動，晨昏時段為其活動高峰，水獺是典型的夜行性動物，過著晝伏夜出的生活，這與賈振虎等(2002)和唐卓等(2019)的研究結果相似。本次調查僅在2019年的夏、秋季對保護區樹正溝部分區域開展了調查，4個監測點多次觀察到了水獺的活動，有些監測點甚至出現1天多次活動的影像，最短間隔時段為1.5 h，充分說明九寨溝水獺種群穩定。4個監測點水獺活動強度有差異，拍攝間隔為0.06—65 d，平均為12.07 d，活動強度最強的監測點拍攝間隔平均達7.47 d。水獺活動強度大的監測點C，其活動痕跡點的石塊突出于水面，與湖泊相連，湖泊周邊有草叢，岸邊巖石形成的洞穴有流水，說明水獺對棲息地環境質量要求較高，除了要有穩定的食物來源外，還需很好的躲避條件，便于遇到危險及時從水中逃離。

基于紅外觸發相機技術已廣泛應用于陸生野生動物包括鳥類的監測中(劉冬志等, 2015)，九寨溝保護區在這方面也開展了不少工作，但該技術應用到水獺方面的研究才開始起步。本次研究僅對九寨溝樹正溝局部區域內的水獺單年夏秋兩個季節的活動情況進行了初步分析，九寨溝水獺的分布、種群數量、活動規律等還需開展更多的監測、研究工作，為九寨溝水獺的保護、科學研究提供更詳盡的資料。

致謝：該研究項目得到了九寨溝管理局科研處杜杰博士、朱忠福博士的大力支持，得到了北京大學張語克博士的專業指導，在此表示最誠摯的謝意!