運用紅外相機技術調查獸類和鳥類多樣性

紅外觸發相機陷阱技術也稱為紅外觸發拍攝技術[1]，是指在沒有人為操作的情況下，利用紅外感應設備自動拍攝野生動物的動態影像和靜態照片的技術。該技術具有對野生動物干擾小[2]、能拍攝到很難發現的野生動物[3]、影像資料方便存檔和檢索等優點[4]。紅外相機技術的工作原理是利用紅外感應器對恒溫動物進行拍攝，并通過照片或視頻記錄鳥獸類種類、數量和行為等信息[5]。紅外相機技術能夠實現全天候監測，并已被廣泛應用于獸類和鳥類的調查與監測[。2012年云南省發布了《自然保護區與國家公園生物多樣性監測技術規程》[7]，2014年西雙版納國家級自然保護區制定了《西雙版納國家級自然保護區生物多樣性監測計劃》[8]，2015年西雙版納國家級自然保護區開展生物多樣性監測工作。為了掌握西雙版納國家級自然保護區勐侖子保護區獸類和鳥類物種多樣性，2023年西雙版納國家級自然保護區利用紅外相機技術對勐侖子保護區獸類和鳥類多樣性進行了調查。

1材料與方法

1.1研究區概況 云南西雙版納國家級自然保護區勐侖子保護區位于瀾滄江右岸、羅梭江下游，地處 ，研究區內多為海拔較低山，勐養至勐臘、景洪至勐侖2條公路沿保護區邊緣通過。研究區地跨勐臘縣勐侖鎮及景洪市基諾山鄉2個鄉鎮。勐侖鎮位于勐臘縣西北，行政區面積 ，社區包含曼邊、城子、勐醒、大卡4個行政村42個村小組，2019 年戶籍人口15860人，世居傣族、漢族、哈尼族3個民族；基諾山鄉位于景洪市東北部，總面積 ，轄7個村委會46個村小組，2022年全鄉戶籍人口14540人，其中基諾族12708人，占全鄉總人口的 87.4% 。該保護區最低海拔 570m ，最高海拔 ，面積 ，有天然林 、竹林 、灌木林 、無林地 。研究區分為不相連接的3片（王子山片、石灰山片和西片），覆蓋石灰山季雨林、熱帶季節性雨林、江河岸熱性竹林等熱帶森林生態系統；研究區有以四數木（Tetramelesnudiflora）蓖齒蘇鐵（Cy-caspectinata）中華杪（Alsophilacostularis）云南肉豆蔻（Myristicayunnanensis）等為代表的珍稀瀕危特有植物及以印度野牛（Bosgaurus）蜂猴（Nycticebuscoucang）為代表的珍稀瀕危特有動物[9]儲卡、南孚5號電池、全球衛星定位儀（GPS）、單反相機、電腦、計步器等。

1.3 方法

1.3.1紅外相機的布設。2023年3月—2024年3月，運用紅外相機對云南西雙版納國家級自然保護區勐侖子保護區內獸類和鳥類資源進行調查。使用ArcMap10.8軟件將自然保護區劃分為若干個 網格，共布設40臺紅外相機（圖1），以獲取獸類和鳥類的影像資料。選擇在動物容易出沒的位置或野外水源地，盡量避開人類活動區域，結合地理數據對區域內的監測樣點進行布設，預設的樣點根據實地調查情況適當調整相機位置。將相機固定于粗細合適的樹干，高度 60～80cm ，視角稍微向地面傾斜，清除相機前的雜物，拓寬相機視野和保證拍攝有效性[10]。相機日期設置為2023年3月至2024年3月，拍攝模式設置如下：高清照片連拍3張，錄像模式拍攝20s高清視頻，日期設置為公歷，時間設置為北京時間，使用閃迪32GBSD卡作為存儲設備，南孚5號電池作為紅外相機電源，運用GPS記錄每臺紅外相機安裝的地理坐標及海拔，并記錄該區植被類型和布設時間[1]，平均每3個月更換1次電池，并采集存儲卡影像資料。

1.3.2數據的收集。每隔3個月收集1次數據，并將采集到的影像數據按相機位點-布設日期-相機編號進行分類貯存備份[12]。查閱《中國鳥類野外手冊》[13]、《中國獸類野外手冊》[14]、《西雙版納動物志》[15]、《中國鳥類分類與分布名錄》[16]、《西雙版納國家級自然保護區》[17]等文獻，每一個物種的鑒定征求3位以上動物學專家的意見，同時錄人電子表格進行編目。

1.3.3數據分析。使用相對豐富度指數（relativeabundanceindex，RAI）作為評估物種種群相對數量的指標，計算公式如下： 。式中， 為第 i 類 （i=1，2？s n） 物種出現的獨立有效照片數。有效相機工作日[18]定義如下：將1臺紅外相機在野外正常工作 24h 視為1個有效工作日，單位d。獨立有效照片的確定標準如下：同一相機位點含同種個體的相鄰有效照片間隔至少 30min 內拍攝的連續照片作為1張獨立有效照片[19] 。

2結果與分析

2023年3月—2024年3月，在西雙版納國家級自然保護勐侖子保護區布設的40臺紅外相機累計有效工作日為7280d，共有2753張獨立有效照片，其中獸類照片8769張1 57.05% ）、鳥類照片6088張 （39.61% ）；共鑒定73種野生動物，隸屬于13目36科（表1）。其中，獸類24種，隸屬于6目15科，包括嚙齒目4種、攀鼩目4種、鱗甲目1種、靈長目2種、食肉目11種、偶蹄目2種；鳥類49種，隸屬于7目21科，包括雞形目6種、鴿形目1種、雀形目30種、鵑形目3種、鶖形目2種、鸮形目4種、鷹形目3種。

2.1重點保護物種此次調查到的24種獸類中，有國家一級保護野生動物5種，分別為熊貍（Arctictisbinturong）、中華穿山甲（Manispentadactyla）北豚尾猴（Macaca leonina）（圖2）大靈貓（Viverrazibetha）豺（Cuonalpinus）；國家二級保護野生動物5種，分別為黑熊（Ursusthibetanus）豹貓（ P r i. onailurus bengalensis）椰子貍（Paradoxurus hermaphroditus）獼猴（Macaca mulatta）黃喉貂（Martes flavigula）。此次調查到的49種鳥類中，有國家一級保護鳥類1種，為灰孔雀雉（Polyplectronbicalcaratum，圖3）；國家二級保護鳥類14種，分別為雙辮八色（Pittaphayrei）、藍枕八色（Pittanipalen-sis）、倉鸮（Tytoalba）、褐翅鴉鵑（Centropussinensis）、蛇雕（Spilornischeela）雀鷹（Accipiternisus）草鸮（Tytolongimem-bris）白（Lophuranycthemera）紅原雞（Gallusgallus）鳳頭蜂鷹（Pernisptilorhynchus）褐胸山鷓鴣（Arborophila brunne-opectus）斑頭（Glaucidiumcuculoides）綠腳樹鷓鴣（Trop-icoperdixchloropus）領角鸮（Otuslettia）。按照《中國生物多樣性紅色名錄》，該研究區共有無危（LC）35種、近危（NT）10種、瀕危（EN）4種、易危（VU）6種、極危（CR）2種（中華穿山甲、北豚尾猴）。

2.2相對豐富度指數此次調查發現，相對豐富度指數（RAI）較高的5種獸類分別為紅頰長吻松鼠（Dremomysrufi-RAI=5.01）、赤麂（ RAI=3.10 ）、黃喉貂（ RAI=3.02 ）、食蟹獲（ RAI=1.85 ）、北樹韻Tupaia belangeri（ RAI=1.75 ）；相對豐富度指數（RAI）較高的5種鳥類分別為藍歌（Laruivora cyane ， RAI=5.62）、白腰鵲g（Copsychusmalabaricus，RAI=3.02 ）綠翅金鳩（Chalcophapsindica， RAI=3.01）紅原雞 RAI=1.68）白（ RAI=1.41）。

2.3物種空間分布此次調查覆蓋了石灰山季雨林、熱帶季節性雨林、江河岸熱性竹林等熱帶森林生態系統，涉及熱帶雨林、熱帶季雨林、亞熱帶常綠闊葉林、落葉闊葉林4種植被類型。研究區物種豐富度呈現西片 gt; 王子山片 gt; 石灰山片的特點。鳥獸的分布區海拔呈現出低海拔地區多于高海拔地區的特點。

3討論

與傳統樣線調查法相比，運用紅外相機技術調查云南西雙版納國家級自然保護區勐侖子保護區獸類和鳥類多樣性能夠更為全面、客觀地反映該保護區鳥獸資源現狀。此次共監測到73種野生動物，隸屬于13目36科，其中獸類24種，鳥類49種。在此次調查的獸類中，紅頰長吻松鼠RAI指數為5.01，相對豐富度最高，其次為赤麂（RAI指數3.10）和黃喉貂（RAI指數3.02）；在此次調查的鳥類中，藍歌RAI指數為5.62，相對豐富度最高，其次為白腰鵲（RAI指數3.02）和綠翅金鳩（RAI指數3.01）。在歷史記錄到的獸類[]中蜂猴、印度野牛、水鹿此次均未監測到。該保護區科研人員監測發現，印度野牛2011年出現在該保護區西片，2008年出現在該保護區王子山片。國家一級保護物種中，此次調查拍到了熊貍、中華穿山甲、北豚尾猴、大靈貓、豺、灰孔雀雉的影像。該研究的紅外相機監測結果與樣線調查法相比，獸類和鳥類種數均明顯增加，監測效率大大提高。利用紅外相機獲取獸類和鳥類影像資料后，只要畫質清楚，運用工具書，邀請動物學專家對其進行鑒定，物種識別率可達 100% 。

紅外相機技術是一項無人為干擾的監測手段，在野生動物調查和研究中已得到廣泛應用，其優點是無干擾、成本低、能全天候工作、可以獲取罕見物種信息[20-21]，但也有存在視野盲區、相機損耗較大等缺點。此次調查40臺紅外相機野外安裝1年，共丟失15臺、損壞5臺，丟失的原因主要是雨季上山采菌、采藥時的人為破壞，損壞的原因主要是相機密封性不佳，電路板因淋過雨水或濕氣高發生短路而失效[22]

此次調查初步掌握了云南西雙版納國家級自然保護區勐侖子保護區獸類和鳥類的物種組成，監測到國家一級保護物種6個，為該區域生物多樣性監測體系建設奠定了基礎，具有重要的研究意義和科研價值。建議制定云南西雙版納國家級自然保護區勐侖子保護區生物多樣性監測體系建設-鳥類和獸類多樣性監測計劃（2023—2028年），建立覆蓋保護區全區的標準化野外監測網絡，分析其生物多樣性變化的原因，預測生物多樣性變化的趨勢[23]，實現對獸類和鳥類資源動態的長期監測和科學評估[10]，為制定科學合理的管理計劃提供數據支撐和科學依據。