基于紅外相機的江西九嶺山國家級自然保護區鳥獸多樣性監測

湯勇 底明曉 周博 盧萍 彭勇 戴年華 翁曉東

摘要? 2019年7月至2021年2月，利用紅外相機對江西九嶺山國家級自然保護區鳥獸多樣性進行監測，共布設紅外相機18臺，累計有效工作7 058日，獲得獨立有效照片3 706張，記錄到獸類4目8科10種，鳥類4目6科11種。其中，海南鳽（Gorsachius magnificus）、白頸長尾雉（Syrmaticus ellioti）、小靈貓（Viverricula indica）為國家Ⅰ級保護動物，白鷴（Lophura nycthemera）、勺雞（Pucrasia macrolopha）、豹貓（Prionailurus bengalensis）、獼猴（Macaca mulatta）為國家Ⅱ級保護動物。相對豐富度指數分析結果顯示，小麂（Muntiacus reevesi，64.00）、白鷴（15.49）、獼猴（5.80）、野豬（Sus scrofa，4.89）、花面貍（Paguma larvata，2.48）、豬獾（Arctonyx collaris，1.75）是保護區6種常見種，其余物種豐富度指數均小于1.00。不同時段的相對豐富度指數分析結果顯示，小麂日活動高峰出現在16：00—18：00和06：00—08：00兩個時段，具有晨昏活動性；白鷴、獼猴、野豬具有相似的日活動節律，以晝間（06：00—18：00）活動為主。物種積累曲線顯示，鳥類、鳥獸總物種數在達到最大相機數后仍有增加趨勢，說明今后仍需增加紅外相機布設數量開展監測。該調查結果為九嶺山國家級自然保護區的野生鳥獸資源保護和管理提供基礎數據，并可為長期的生物多樣性監測和評價提供科學依據。

關鍵詞? 九嶺山自然保護區；鳥獸多樣性；紅外相機；相對豐富度指數

中圖分類號? S759.9? 文獻標識碼? A? 文章編號? 0517-6611（2024）01-0067-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.01.015

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Camera-Trapping Survey on the Bird and Mammal Diversity in the Jiulingshan National Nature Reserve of Jiangxi Province

TANG Yong1，DI Ming-xiao1，ZHOU Bo2 et al

（1.Jiulingshan National Nature Reserve，Yichun，Jiangxi 330600;2.Institute of Biological Resources，Jiangxi Academy of Sciences，Nanchang，Jiangxi 330096）

Abstract? From July 2019 to February 2021，camera traps were used to investigate the biodiversity of birds and mammals in the Jiulingshan National Nature Reserve，Jiangxi，China.Therefore，18 camera traps were deployed for a total of 7 058 camera-trapping days，and 3 706 independent photos were obtained in the reserve.In total，10 mammal species belonging to 8 families and 4 orders，and 11 bird species belonging to 6 families and 4 orders were recorded.Among them，Gorsachius magnificus，Syrmaticus ellioti，Viverricula indica were listed as Class Ⅰ state key protected wild animals，and Lophura nycthemera，Pucrasia macrolopha，Prionailurus bengalensis，Macaca mulatta were listed as Class Ⅱ state key protected wild animals.The six species with highest relative abundance were Muntiacus reevesi （64.00），L.nycthemera （15.49），M.mulatta （5.80），Sus scrofa （4.89），Paguma larvata （2.48） and Arctonyx collaris （1.75）.And the relative abundance index of others was less than 1.00. The time-period relative abundance index indicated that the peaks of daily activity of M.reevesi were from 16：00 to 18：00 and from 06：00 to 08：00.Lophura nycthemera，M.mulatta，and S.scrofa exhibited similar daily activity patterns，mainly between 06：00 and 18：00.The species accumulation curve still increased after reaching the total number of cameras，indicating that more cameras were needed for the bird and mammal investigation.Our survey provided the primary data for the conservation of wild bird and mammal resources，which were conducive to the long-term monitoring of biodiversity in the Jiulingshan National Nature Reserve.

Key words? Jiulingshan Nature Reserve;Mammal and bird diversity;Infrared camera;Relative abundance index

基金項目? 國家自然科學基金項目（32160264）；中國科學院科技服務網絡計劃區域重點項目；江西省科學院項目（2020-YYB-03；2021YSBG50008）。

作者簡介? 湯勇（1991—），男，江西奉新人，助理工程師，從事動物生態學研究。*通信作者，助理研究員，博士，從事動物生態學研究。

收稿日期? 2023-01-09

生物多樣性保護與人類社會可持續發展關系密切。然而自1970年以來，全球脊椎動物種群數量平均下降了60%以上［1］，全球生物多樣性保護面臨巨大挑戰。我國是世界上生物多樣性最豐富的國家之一，開展了自然保護地體系建設、受威脅物種保護與恢復、外來入侵物種防控等一系列保護生物多樣性措施［2］。其中，建立自然保護區是我國自然保護地體系建設的基礎，是生物多樣性保護的重要手段之一［3］。至2016年，全國已建立自然保護區2 750個，占國土陸地面積的14%以上［3］。

江西九嶺山自然保護區于2011年晉升為國家級自然保護區，是江西省近年新成立的國家級保護區之一。生物多樣性調查與評估是保護區的重要工作組成。自建區以來，雖然該保護區開展過相關植物、昆蟲等本底資源調查［4］，但是關于區內鳥獸多樣性仍缺乏科學的監測和研究報道。作為生物多樣性監測和評價中的重要指標類群，區內的鳥獸多樣性現狀亟待開展進一步監測。

紅外相機技術自20世紀90年代開始應用于野生動物監測［5-6］，并在近10年得到了廣泛應用，逐漸成為研究獸類和地面活動鳥類的重要技術手段［7-8］，在生物多樣性監測中具有重要作用。因此，筆者利用紅外相機在九嶺山國家級自然保護區開展鳥獸監測，進一步掌握區內鳥獸多樣性數據，為保護區的生物多樣性監測和評價提供科學依據。

1? 研究區域概況

九嶺山國家級自然保護區（115°03′25″～115°25′23″E，28°49′06″～29°03′19″N）位于江西省西北部的宜春市靖安縣境內，地處長江中下游以南的九嶺山脈，屬亞熱帶濕潤季風氣候，年均氣溫14.1～17.0 ℃，年均降水量1 653 mm，光照充足，四季分明［4］。保護區總面積11 541 hm2，其中核心區面積4 334 hm2，緩沖區面積3 461 hm2，試驗區面積3 746 hm2，海拔最高處1 333.2 m［4］。

2? 研究方法

2.1? 紅外相機設置

2019年7月—2021年2月，在九嶺山國家級自然保護區隨機選擇2條從山頂至山腳的樣線布設紅外相機。相機的布設，盡可能覆蓋所有海拔梯度，同時還要兼顧保護區地形特點、可實施性，重點監測日常巡護中記錄到野生動物獸道、痕跡的地點。

紅外相機型號為獵科LTL-6310被動觸發式紅外相機，安裝高度為30～100 cm，相機周邊視野需較為開闊，每臺相機間隔至少200 m。相機設置為觸發連續拍攝3張照片后，拍攝10 s的短視頻，拍攝間隔為1 s。紅外相機每3個月更換一次內存卡以回收數據，同時對其更換電池。安裝結束后，記錄相機安裝點的地理坐標、海拔、周圍主要植被類型等生境信息。

2.2? 數據處理

首先，導出回收內存卡中的數據，記錄拍攝到照片的編號、拍攝時間、鳥獸物種以及數量等信息。鳥獸物種鑒定參考《中國鳥類野外手冊》《中國獸類野外手冊》，分類和命名參考最新出版的《中國鳥類分類與分布名錄》《中國獸類名錄（2021版）》，瀕危等級參考IUCN紅色名錄，國家保護等級參考《國家重點保護野生動物名錄》。夜間拍攝到的嚙齒目（Rodentia）鼠科（Muridae）動物由于其體型較小，難以鑒定，因此該調查將其統一記錄為鼠科鼠（small rodents），不對其進行單獨物種的統計和分析。隨后，使用EstimateS （Version 9.0，http：//viceroy.eeb.uconn.edu/EstimateS/），對紅外相機抽樣數與拍攝到的鳥、獸物種數進行抽樣分析繪制物種累積曲線（species accumulation curves）判斷抽樣的充分性［9］。

最后，將單臺紅外相機野外連續工作24 h定義為1個有效工作日。將同一相機在同一地點30 min間隔內拍攝到的同一物種的照片和視頻，計作1張獨立有效照片。計算相對豐富度指數（relative abundance index，RAI）和不同時段相對豐富度指數（time-period relative abundance index，TRAI）［10］以評估保護區的鳥獸多樣性現狀。

RAI=AiN×100（i=1～22）（1）

式中，Ai為i種物種的獨立有效照片數，N為總獨立有效照片數。參照斯幸峰等［11］的方法，將（RAI≥1）物種定義為本次調查的常見種。

TRAI=TijNi×100（i=1～4，j=1～12）（2）

式中，Tij為i物種在j時間段的獨立有效照片總數，Ni為i種物種的總獨立有效照片數。每2 h作為一個時間段，將24 h分成12個時間段。Tij僅計算相對豐富度指數最高的4種物種。將06：00—18：00時段定義為晝間組，將18：00至次日06：00時段定義為夜間組，使用SPSS （Version 22.0）進行Wilcoxon秩和檢驗，比較不同物種TRAI的晝夜組間差異。

3? 結果與分析

調查期間，共在九嶺山國家級自然保護區布設紅外相機18臺，總有效工作時間7 058 d，平均有效工作時間（392.1±96.29）d/臺，共記錄鳥獸獨立有效照片3 706張。

3.1? 鳥獸物種組成

經鑒定，該次調查共計拍攝到獸類11種（表1），隸屬于4目9科，共計有效照片3 099張，占總有效照片數的83.62%。鳥類11種（表1），隸屬于4目6科，共計有效照片607張，占總有效照片數的16.38%。從物種積累曲線可以看出，該次調查中監測到的鳥獸總物種數一直隨紅外相機數的增加而增加（圖1）。單獨來看，鳥類的物種數隨著相機數的增加而近似呈線性增長，獸類的物種積累曲線增長率在6～8臺相機以后逐漸平緩（圖1）。

在11種獸類中（表1），豬獾（Arctonyx collaris）被IUCN紅色名錄列為易危（VU）物種。小靈貓（Viverricula indica）被我國列為國家Ⅰ級保護動物，豹貓（Prionailurus bengalensis）和獼猴（Macaca mulatta）被列為國家Ⅱ級保護動物。在11種鳥類中（表1），海南鳽（Gorsachius magnificus）被IUCN紅色名錄列為瀕危（EN）物種，白頸長尾雉（Syrmaticus ellioti）被列為近危（NT）物種。海南鳽和白頸長尾雉也被列為國家Ⅰ級保護動物。白鷴（Lophura nycthemera）和勺雞（Pucrasia macrolopha）被列為國家Ⅱ級保護動物。

3.2? 鳥獸相對豐富度指數（RAI）

獸類中，小麂（Muntiacus reevesi）、獼猴、野豬（Sus scrofa）是相對豐富度較高的3種物種，分別拍攝到2 372張、215張、180張獨立有效照片，相對豐富度指數依次為64.00、5.80、4.86（圖2）。豹貓、小靈貓、華南兔（Lepus sinensis）僅拍攝到1張獨立有效照片。鳥類中，相對豐富度最高的物種為白鷴，拍攝到有效照片574張，其次為紫嘯鶇（Myophonus caeruleus），拍攝到有效照片16張，相對豐富度指數分別為15.49和0.03（圖2）。海南鳽、勺雞、虎斑地鶇（Zoothera dauma）和普通鵟（Buteo japonicus）僅拍攝到1張有效照片。

該次調查中，白鷴是鳥類唯一的常見種（RAI≥1），而小麂、獼猴、野豬、花面貍、豬獾（Arctonyx collaris）這都是獸類常見種。總體來看，小麂、白鷴、獼猴、野豬，是該次調查拍攝到的最主要的4種物種，占總有效獨立照片數的90.15%（圖2）。

3.3? 鳥獸不同時段相對豐富度指數（TRAI）

不同時段的相對豐富度指數（TRAI）能直觀顯示保護區紅外相機監測到的4種主要物種的日活動方式。由圖3可知，小麂的日活動最高峰在16：00—18：00時段，其次為06：00—08：00時段，具有明顯的晨昏性活動。白鷴的日活動最高峰在06：00—08：00時段，其次為10：00—12：00時段。獼猴和野豬的日活動最高峰都出現在14：00—16：00時段。Wilcoxon秩和檢驗顯示，白鷴（Z=-2.934，P=0.003）、獼猴（Z=-2.892，P=0.004）、野豬（Z=-2.892，P=0.004）的晝間6：00—18：00時段的TRAI顯著高于夜間18：00—6：00時段，日活動節律相似，主要活躍于晝間，為晝行性活動物種。而小麂（Z=-1.601，P=0.109）的晝間的總TRAI占全天的56.62%，接近于0.50（12/24），不存在晝夜組間顯著差異（圖3）。

4? 討論與結論

4.1? 九嶺山國家級自然保護區的鳥獸多樣性

保護區歷史資料顯示，九嶺山國家級自然保護區分布鳥類207種，獸類60種［6］，約占江西省全省鳥獸物種數的36.31%（207/570）［12］和57.69%（60/104）［13］，鳥獸資源豐富。該調查拍攝到的獸類物種數占保護區歷史記錄的16.67%（10/60），而鳥類僅占5.31%（11/207）。由于前期人力、物力等條件的限制，該次鳥獸多樣性調查僅布設18臺紅外相機，持續監測時間較短（392 d/臺），這些可能是導致拍攝到鳥獸物種數較少的原因之一。后期將持續開展九嶺山國家級自然保護區的紅外相機監測，并增加紅外相機的布設，獲取更豐富的監測數據。另外，鳥類僅記錄到白鷴1種常見種，而獸類記錄到小麂、獼猴、野豬等5種常見種。鳥獸常見種的物種數差異，可能是因為紅外相機主要監測地表活動物種，而相較于鳥類，獸類主要在地表空間活動，因此常見種數較多。另外，該次調查記錄和發現了海南鳽、白頸長尾雉、小靈貓等8種瀕危保護物種，顯示了九嶺山國家級自然保護區在珍稀瀕危鳥獸物種保護中的重要地位，在我國瀕危物種的保護中具有重要地位。

4.2? 不同物種的日活動節律差異

不同時段的相對豐富度指數（TRAI）是一種分析野生動物日活動節律的常用手段［10］。該次調查監測利用TRAI分析了保護區拍攝到的4種主要物種的日活動，結果顯示，白鷴、野豬、獼猴為晝行性物種，晝夜間活動節律具有顯著差異性。該監測結果與國內其他保護區鳥獸紅外相機監測研究的結果相似［14-15］。楊嬋等［16］于重慶金佛山的研究結果顯示，小麂的日活動高峰在06：00—07：00、19：00—20：00兩個時段。賈曉東等［17］在陜西觀音山自然保護區的監測結果顯示，小麂日活動的高峰在06：00—08：00、18：00—20：00兩個時段。結合該次調查監測的結果，進一步證實小麂具有明顯的晨昏活動習性。

通過紅外相機監測數據對鳥獸的日活動、月活動、季活動的節律進行差異分析，已成為掌握和評價生物多樣性現狀的重要技術手段。雖然該調查在保護區安裝的18臺紅外相機持續監測時間約1年，但是由于部分相機安裝和回收時間不一致，且存在電池提前耗盡等情況，相機間有效工作日在月份間、季度間差異較大，不利于后續深入分析，因此相關的鳥獸月活動、季活動節律分析仍需后期開展持續監測，采集更豐富的數據進行分析。

4.3? 建議和展望

物種累積曲線的變化特征是判斷抽樣量是否充分的重要指標。如果曲線持續快速上升，則抽樣量不足，需要增加抽樣量；如果曲線在急劇上升后，逐漸舒緩變為漸近線，則表示抽樣充分［9］。在該調查監測中，獸類物種積累曲線在6～8臺相機之后漸趨平緩，說明取樣充分。而鳥類、鳥獸總物種的物種積累曲線隨布設相機數的增加一直呈直線增長，因此建議在保護區的后期工作中繼續增加紅外相機的投入，增加抽樣量，這對保護區的鳥獸多樣性監測具有重要意義。

嚙齒目物種是獸類物種多樣性的重要組成，約占江西已知獸類分布的41%［13］。其中，松鼠科（Sciuridae）赤腹松鼠（Callosciurus erythraeus）、豪豬科（Hystricidae）馬來豪豬（Hystrix brachyura）等物種，一直是保護區歷史分布物種［4］，也是省內周邊自然保護區紅外相機監測中較常見的物種，然而在該次調查中卻未記錄到，因此亟待開展進一步的持續監測。另外，考慮到紅外相機在嚙齒目鼠科物種調查中的局限性，在后期的調查中可以利用鋏日法等方法輔助調查鼠科物種，進一步掌握獸類資源多樣性數據。

九嶺山國家級自然保護區是江西省近年新建立的國家級保護區之一。該調查利用紅外相機對保護區開展鳥獸多樣性監測，并對豐富度較高的白鷴、小麂、野豬、獼猴4種物種進行了日活動分析，了解其活動規律。今后，保護區將繼續增加紅外相機的布設，結合鋏日法等方法輔助調查，深入調查鳥獸多樣性資源現狀，這對保護區的野生動物資源保護和管理具有科學指導作用，對江西省乃至我國的生物多樣性保護也具有重要意義。

參考文獻

［1］

生物多樣性公約秘書處.第五版《全球生物多樣性展望》［R］.2020.

［2］王偉，李俊生.中國生物多樣性就地保護成效與展望［J］.生物多樣性，2021，29（2）：133-149.

［3］高吉喜，徐夢佳，鄒長新.中國自然保護地70年發展歷程與成效［J］.中國環境管理，2019，11（4）：25-29.

［4］李振基，吳小平，陳小麟，等.江西九嶺山自然保護區綜合科學考察報告［M］.北京：科學出版社，2009.

［5］KARANTH K U.Estimating tiger Panthera tigris populations from camera-trap data using capture-recapture models［J］.Biological conservation，1995，71（3）：333-338.

［6］KARANTH K U，NICHOLS J D.Estimation of tiger densities in India using photographic captures and recaptures［J］.Ecology，1998，79（8）：2852-2862.

［7］MARCUS ROWCLIFFE J.Key frontiers in camera trapping research［J］.Remoting sensing in ecology and conversion，2017，3（3）：107-108.

［8］肖治術，李欣海，姜廣順.紅外相機技術在我國野生動物監測研究中的應用［J］.生物多樣性，2014，22（6）：683-684.

［9］李巧.物種累積曲線及其應用［J］.應用昆蟲學報，2011，48（6）：1882-1888.

［10］LIU X H，WU P F，SONGER M，et al.Monitoring wildlife abundance and diversity with infra-red camera traps in Guanyinshan Nature Reserve of Shaanxi Province，China［J］.Ecological indicators，2013，33：121-128.

［11］斯幸峰，丁平.古田山森林動態監測樣地內鳥獸種群動態的紅外相機監測［J］.生物多樣性，2014，22（6）：819-822.

［12］曾南京，俞長好，劉觀華，等.江西省鳥類種類統計與多樣性分析［J］.濕地科學與管理，2018，14（2）：50-60.

［13］涂飛云，韓衛杰，劉曉華，等.江西哺乳動物組成及區系研究［J］.江西農業大學學報，2014，36（4）：848-854.

［14］王賢芳，鐘毅峰，詹建文，等.基于紅外相機技術的桃紅嶺梅花鹿國家級自然保護區白鷴種群活動節律分析［J］.現代農業科技，2021（19）：182-184，194.

［15］王智紅.中國南滾河流域地棲鳥獸多樣性及其活動節律分析［D］.昆明：云南大學，2020.

［16］楊嬋，萬雅瓊，黃小富，等.基于紅外相機技術的小麂（Muntiacus reevesi）活動節律［J］.廣西師范大學學報（自然科學版），2021，39（1）：65-70.

［17］賈曉東，劉雪華，楊興中，等.利用紅外相機技術分析秦嶺有蹄類動物活動節律的季節性差異［J］.生物多樣性，2014，22（6）：737-745.