肖家亮，李榮生，鐘慧聰，魏懿鑫，莊禮鳳

(1.廣東始興南山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理處，廣東 韶關(guān)512521；2.廣州林芳生態(tài)科技有限公司，廣東 廣州510520)

始興南山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)擁有豐富的動(dòng)植物資源，植被類型多樣，以針葉的馬尾松、江南油杉和耐蔭的甜錐、苦櫧等共同構(gòu)成該植被類型的主要優(yōu)勢(shì)種。其中江南油杉是中國特有物種，材質(zhì)優(yōu)良、種子富含油脂，具有適應(yīng)性廣、生長快、抗逆性強(qiáng)等優(yōu)良特性，對(duì)土壤肥力要求不嚴(yán)，抗風(fēng)力強(qiáng)，早期生長慢，適宜混交造林。由于生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性獨(dú)特，以及受人為采伐破壞的影響，目前該樹種處于漸危狀態(tài)，被列入國家林業(yè)局發(fā)布的《中國主要栽培珍貴樹種參考名錄（2017年版）》中。此前，始興南山關(guān)于野生動(dòng)物多樣性調(diào)查與監(jiān)測(cè)有限, 且歷史記錄數(shù)據(jù)不能完全反映該區(qū)域當(dāng)前動(dòng)物資源的現(xiàn)狀，隨著生態(tài)保護(hù)力度進(jìn)一步加大，野生動(dòng)物保護(hù)工作不斷完善, 重新調(diào)查評(píng)估保護(hù)區(qū)內(nèi)的野生動(dòng)物資源非常必要, 可以為之后的野生動(dòng)物保護(hù)及科研積累寶貴資料。

紅外相機(jī)技術(shù)是一種針對(duì)大中型獸類和地面活動(dòng)鳥類等陸生脊椎動(dòng)物進(jìn)行物種調(diào)查和科學(xué)研究的地面遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，即通過紅外相機(jī)來獲取野生動(dòng)物圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些野生動(dòng)物圖像來分析野生動(dòng)物的物種分布、種群數(shù)量、行為和生境利用等重要數(shù)據(jù)。

本研究采用紅外相機(jī)技術(shù)，主要是通過被動(dòng)式的紅外觸發(fā)相機(jī)對(duì)相關(guān)動(dòng)物進(jìn)行調(diào)查，可每天24 小時(shí)連續(xù)工作，適應(yīng)于環(huán)境較為惡劣、偏遠(yuǎn)的區(qū)域，特別是對(duì)隱秘、稀有物種的調(diào)查特別有效，并可提供清晰的動(dòng)物照片或視頻等重要憑證依據(jù)，故技術(shù)客觀、真實(shí)，也被國內(nèi)外廣泛用于大中型動(dòng)物的監(jiān)測(cè)調(diào)查。

1 研究方法

1.1 紅外相機(jī)布設(shè)

依據(jù)《自然保護(hù)地野外動(dòng)物及棲息地的調(diào)查與評(píng)估研究--廣東車八嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)案例分析》中的“陸生大中型動(dòng)物紅外相機(jī)調(diào)查與評(píng)估規(guī)范研究”，對(duì)于面積小于200 km2的保護(hù)區(qū)一般建議對(duì)全部網(wǎng)格單元進(jìn)行抽樣調(diào)查（即全境調(diào)查）系統(tǒng)抽樣方案進(jìn)行監(jiān)測(cè)[3]，根據(jù)保護(hù)區(qū)面積按1 km2布設(shè)1 臺(tái)相機(jī)，以確保90%以上的保護(hù)區(qū)目標(biāo)物種被記錄到。本項(xiàng)目利用ArcGIS 將保護(hù)區(qū)范圍進(jìn)行網(wǎng)格化劃分，將保護(hù)區(qū)全域劃分成78 個(gè)1000 m×1000 m的公里網(wǎng)格，并對(duì)每個(gè)公里網(wǎng)格進(jìn)行編號(hào)（圖1）去除8 個(gè)覆蓋面積小于保護(hù)區(qū)面積1/2 的網(wǎng)格和5 個(gè)不適位點(diǎn)，共計(jì)需調(diào)查65 個(gè)公里網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格布設(shè)1 臺(tái)紅外相機(jī)。

圖1 南山保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)分布圖

紅外相機(jī)布設(shè)包括紅外相機(jī)編號(hào)建檔，紅外相機(jī)參數(shù)設(shè)置，相機(jī)位點(diǎn)選擇，相機(jī)安裝，相機(jī)測(cè)試等內(nèi)容。

紅外相機(jī)編號(hào)建檔：提前制作Excel 表格建檔記錄每臺(tái)紅外相機(jī)的出廠編號(hào)，布設(shè)結(jié)束后記錄相機(jī)的布設(shè)編號(hào)及內(nèi)存卡編號(hào)，相機(jī)編號(hào)與對(duì)應(yīng)內(nèi)存卡的編號(hào)要一致。

紅外相機(jī)參數(shù)設(shè)置： 調(diào)查使用UVL4 和UML4 型號(hào)紅外相機(jī)，拍照物理像素為1200 萬，視頻尺寸為1080P，設(shè)置為拍照+視頻模式，初次設(shè)置為拍照（3 張）+攝像（1 段10s）連續(xù)2 次拍攝最短時(shí)間間隔1 min，采用24 h 全天候監(jiān)測(cè)，靈敏度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形陽光直射程度調(diào)整，出發(fā)前確保電池和內(nèi)存卡的完整性。

在傳統(tǒng)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，都是教師先教，然后學(xué)生根據(jù)教師提供的方法和結(jié)論模仿例題做一些類似的題目。在這種情況下學(xué)生只有模仿，照搬，談不上什么創(chuàng)新。學(xué)生只有發(fā)現(xiàn)問題，才能產(chǎn)生求知欲望，才能質(zhì)疑，才能有創(chuàng)新。

相機(jī)位點(diǎn)選擇：選擇動(dòng)物活動(dòng)痕跡較多的地點(diǎn)(如：獸徑、水源點(diǎn)、取食痕跡較多處等)作為相機(jī)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)。對(duì)相機(jī)前方的雜草進(jìn)行清理。核對(duì)相機(jī)參數(shù)，確保相機(jī)設(shè)置的參數(shù)按要求完成。盡可能選擇地勢(shì)平坦，開闊的位置布設(shè)相機(jī)，地面灌草較少，相機(jī)前不要有葉片大的植物，盡可能避開陽光直射的地方；可設(shè)置一些障礙，但注意預(yù)留動(dòng)物的通道，保證動(dòng)物通過相機(jī)前的時(shí)間最長。相機(jī)固定于離地面30～50 cm 的樹干上，相機(jī)鏡頭與地面平行或與地面呈＜5°的俯視角。

固定：相機(jī)應(yīng)牢固固定在樹干等自然物體上，確保相機(jī)不會(huì)以非人為方式脫落，不會(huì)輕易被非工作人員取走。

相機(jī)安裝完畢，應(yīng)反復(fù)對(duì)相機(jī)進(jìn)行測(cè)試，確保相機(jī)能正常工作；保證相機(jī)實(shí)際拍攝區(qū)域?yàn)轭A(yù)設(shè)區(qū)域，并拍攝“白板照片”；白板照片是由工作人員手持1.5 m 左右的比例尺和該位點(diǎn)生境記錄表進(jìn)行拍照，比例尺用于參考計(jì)算紅外相機(jī)所拍攝到的物種的大?。▓D2）。記錄每一臺(tái)相機(jī)在每個(gè)位點(diǎn)上放置的日期、經(jīng)緯度、植被類型、優(yōu)勢(shì)種、海拔、坡度、坡向、動(dòng)物痕跡及人為干擾等信息，并以相機(jī)為中心記錄10 m×10 m 樣方內(nèi)的植被情況，規(guī)范填寫紅外相機(jī)布設(shè)位點(diǎn)樣方調(diào)查表相機(jī)安裝完畢后，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，力求還原當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境。

圖2 紅外相機(jī)拍攝的“白板照片”

1.2 數(shù)據(jù)采集

取出相機(jī)SD 卡，裝入專用卡盒，同時(shí)在卡盒上寫上相機(jī)編號(hào)；將提前格式化的SD 卡放入相機(jī)，進(jìn)行調(diào)試；在計(jì)算機(jī)上建立專用文件夾，使用專用軟件將SD 卡上的數(shù)據(jù)（照片）拷貝到計(jì)算機(jī)專用文件夾內(nèi)。及時(shí)檢查和更換電池，確保相機(jī)可正常工作。廢舊電池需帶回居民點(diǎn)處理。

1.3 數(shù)據(jù)分析

紅外相機(jī)拍攝照片下載到計(jì)算機(jī)后，按照生境表編號(hào)建立文件夾，分別將每臺(tái)相機(jī)每個(gè)地點(diǎn)上所拍攝的照片和視頻存入對(duì)應(yīng)的文件夾，以使照片與生境表相對(duì)應(yīng)。將照片按獸類、鳥類、其他有效照片和無效照片等進(jìn)行歸類，動(dòng)物分類參考《中國獸類野外手冊(cè)》（Andrew T.Smith）、《中國獸類圖鑒》（劉少英等）、《中國鳥類觀察手冊(cè)》（劉陽等）。對(duì)于同一相機(jī)位點(diǎn)同期觸發(fā)拍攝的、時(shí)間連續(xù)的（1min 內(nèi)），含同一物種的一組照片或視頻算作1 張有效照片，作為1 次探測(cè)。而獨(dú)立有效照片是指30 min 內(nèi)某物種在同一位點(diǎn)出現(xiàn)所拍攝到的一組有效照片為一份獨(dú)立有效照片。

（1）物種種群評(píng)估方法

采用動(dòng)物的拍攝率作為其相對(duì)多度指標(biāo)，是指某一調(diào)查區(qū)域內(nèi)，每100 個(gè)單位相機(jī)日所獲取某一物種在所有相機(jī)位點(diǎn)的獨(dú)立有效照片數(shù)。

式中：RAI 拍攝率代表物種相對(duì)多度指標(biāo)；Ai 代表第i 類(i=1……21)動(dòng)物出現(xiàn)的相片數(shù)；N 代表相機(jī)日。

（2）網(wǎng)格占有率也稱為物種相機(jī)位點(diǎn)出現(xiàn)率

指某一調(diào)查區(qū)域內(nèi)，某物種被拍到的相機(jī)位點(diǎn)數(shù)占所有相機(jī)位點(diǎn)數(shù)的百分率。

式中： GOi代表網(wǎng)格占有率；n 代表物種i 被記錄到的相機(jī)點(diǎn)數(shù)或者網(wǎng)格單元數(shù)；N 代表正常工作的網(wǎng)格單元數(shù)或者相機(jī)位點(diǎn)數(shù)。

2 結(jié)果與分析

本次調(diào)查紅外相機(jī)累計(jì)有效工作時(shí)長11960 個(gè)工作日，回收照片視頻51961 份，進(jìn)行篩選處理以后，有效照片共計(jì)7843 張，其中拍攝獸類和鳥類的有效照片共6185 張,占78.86%，其中，獸類照片3986 張，占50.82%；鳥類照片2199 張，占28.04%；其它動(dòng)物、工作人員及其它人員占21.14%。此次調(diào)查可鑒定到具體物種的野生動(dòng)物33 種，隸屬于9 目17 科，包括野生獸類有3 目9 科14 種，鳥類有6 目8 科19 種。其中屬于國家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物7 種，占物種比例的21.2%。分別為：中華鬣羚（Capricornis milneedwardsii）、斑林貍（Prionodon pardicolor）、白眉山鷓鴣（Arborophila gingica）、豹貓（Prionailurus bengalensis）、白鷴（Lophura nycthemera）、蛇雕（Spilornis cheela）和紅角鸮（Otus sunia）；屬于廣東省重點(diǎn)保護(hù)陸生野生動(dòng)物名錄物種3 種，分別為：白眉山鷓鴣（Arborophila gingica）、豹貓（Prionailurus bengalensis）和食蟹獴（Herpestes urva）；屬于中國特有種的有2 種，白眉山鷓鴣（Arborophila gingica）和灰胸竹雞（Bambusicola thoracicus）。

在世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄 （IUCN 紅色名錄） 中屬于易危 （VU） 物種有紅腿長吻松鼠（Dremomys pyrrhomerus）、赤麂（Muntiacus vaginalis）、中華鬣羚（Capricornis milneedwardsii）；屬于近危（NT）物種有鼬獾（Melogale moschata）、豬獾（Arctonyx collaris）、黃腹鼬（Mustela kathiah）、果子貍（Paguma larvata）、食蟹獴（Herpestes urva）和蛇雕（Spilornis cheela）；其他物種都是無危（LC）物種。

表1 南山保護(hù)區(qū)紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)物種的網(wǎng)格數(shù)、有效照片、相對(duì)多度指數(shù)(RAI)

續(xù)表1

基于紅外相機(jī)對(duì)南山保護(hù)區(qū)野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)的結(jié)果，對(duì)南山保護(hù)區(qū)獸類和鳥類進(jìn)行了種類分析，并對(duì)有效照片大于80 次的物種進(jìn)行了相對(duì)多度指數(shù)（RAI）、網(wǎng)格占有率的分析。結(jié)果顯示，此次調(diào)查白鷴、小麂、野豬、紅腿長吻松鼠、白眉山鷓鴣、豹貓和鼬獾為南山保護(hù)區(qū)出現(xiàn)概率較大物種，相對(duì)多度指數(shù)均大于1。

本次調(diào)查獸類共3 目9 科14 種，其中食肉目CARVIDAE 種類最多（7 種），占獸類總物種數(shù)的50%；其次是嚙齒目RODENTIA（4 種），占獸類總物種數(shù)的28.6%；最少的是偶蹄目CETARIODACTYLA（3 種），占獸類總物種數(shù)的21.4%（表2）。從相對(duì)多度指數(shù)來看，前6 的物種分別是赤麂、野豬、紅腿長吻松鼠、豹貓、鼬獾和果子貍。赤麂RAI 指數(shù)為10.64，在40 個(gè)位點(diǎn)被拍攝到，網(wǎng)格占有率為0.61。野豬RAI 指數(shù)為10.43，在52個(gè)位點(diǎn)被拍攝到，網(wǎng)格占有率為0.79。紅腿長吻松鼠RAI 指數(shù)為7.65，在55 個(gè)位點(diǎn)被拍攝到，網(wǎng)格占有率為0.83。豹貓RAI 指數(shù)為1.45，在39 個(gè)位點(diǎn)被拍攝到，網(wǎng)格占有率為0.59。鼬獾RAI 指數(shù)為1.05，在35 個(gè)位點(diǎn)被拍攝到，網(wǎng)格占有率為0.53。果子貍，RAI 指數(shù)為0.92，在20 個(gè)位點(diǎn)被拍攝到，網(wǎng)格占有率為0.30。

表2 獸類組成

本次調(diào)查鳥類共6 目8 科19 種，其中雀形目PASSERIFORMES 種類最多（10 種），占鳥類總物種數(shù)的52.6%；其次是雞形目GALLIFORMES（4 種），占鳥類總物種數(shù)的21.1%；隼形目FALCONIFORMES 和鴿形目COLUNBIFORMES 都為2 種，各占鳥類總物種數(shù)的10.5%。最少的是形目PICIFORMES（1 種），占鳥類總物種數(shù)的5.3%。從相對(duì)多度指數(shù)來看，前3 的物種分別是白鷴、白眉山鷓鴣和黑領(lǐng)噪鹛（詳見表3）。白鷴是本次調(diào)查中相對(duì)多度指數(shù)最高的野生動(dòng)物，RAI 指數(shù)為14.54，在59 個(gè)位點(diǎn)被拍攝到，網(wǎng)格占有率為0.89。白眉山鷓鴣RAI 指數(shù)為1.45，在24 個(gè)位點(diǎn)被拍攝到，網(wǎng)格占有率為0.36。黑領(lǐng)噪鹛RAI 指數(shù)為0.69，在23 個(gè)位點(diǎn)被拍攝到，網(wǎng)格占有率為0.35。

表3 鳥類組成

3 討論

本次調(diào)查紅外相機(jī)累計(jì)有效工作時(shí)長11960 個(gè)工作日，回收照片視頻51961 份，進(jìn)行篩選處理以后，有效照片共計(jì)7843 張，其中拍攝獸類和鳥類的有效照片共6185 張,鑒定33 種野生動(dòng)物，其中屬于國家二級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物7 種，占保護(hù)區(qū)總數(shù)的21.2%，且國家二級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物主要分布在保護(hù)區(qū)核心區(qū)，說明保護(hù)區(qū)核心區(qū)是重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物的重要棲息地。白鷴、小麂、野豬、紅腿長吻松鼠、白眉山鷓鴣、豹貓和鼬獾是出現(xiàn)概率高的物種，相對(duì)多度指數(shù)均大于1；調(diào)查中從獸類的種類上看，食肉目種類最多（7 種），占獸類總物種數(shù)的50%；調(diào)查中從鳥類的種類上看，雀形目種類最多（10 種），占鳥類總物種數(shù)的52.6%；本次紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)記錄以地面活動(dòng)的中大型獸類和地面活動(dòng)的鳥類為主, 說明這和紅外相機(jī)布設(shè)的特點(diǎn)有關(guān)，更多營洞穴生活、飛翔活動(dòng)及體型較小的獸類或者鳥類未能被紅外相機(jī)拍攝記錄；保護(hù)區(qū)小型食肉目種類占比高，它們多以小型嚙齒類喂食，因此可以看出南山保護(hù)區(qū)小型嚙齒類數(shù)量也相對(duì)較多。

此次，本次調(diào)查意外記錄到了國家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物中華鬣羚和蛇雕。其中，記錄到了中華鬣羚的覓食影像，從相關(guān)資料了解鬣羚采食植物主要以薔薇科、忍冬科、禾本科的植物種類為主,楊柳科、蕁麻科、毛茛科的植物種類次之，說明南山保護(hù)區(qū)分布著中華鬣羚主要的采食植物。此外，我們根據(jù)以往資料分析，蛇雕地面活動(dòng)時(shí)，通常該地面嚙齒類及小型獸類資源量豐富，否則很少會(huì)在地面活動(dòng)，此次調(diào)查中有2 臺(tái)紅外相機(jī)均拍攝到蛇雕蹤跡，可見南山保護(hù)區(qū)地面小型動(dòng)物較多。

本次調(diào)查中，紅外相機(jī)拍攝到了1 種家養(yǎng)動(dòng)物：狗(2 個(gè)位點(diǎn))，說明保護(hù)區(qū)內(nèi)雖然保護(hù)較為嚴(yán)格，但仍存在著少許放牧，人為活動(dòng)較多，建議加強(qiáng)對(duì)進(jìn)山人員的管理與監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)對(duì)周邊社區(qū)保護(hù)野生動(dòng)物法律法規(guī)的宣傳。

從物種總數(shù)來看，物種數(shù)增長還沒有穩(wěn)定，還有很多種獸類和鳥類未被紅外相機(jī)記錄到，其原因可能有：紅外相機(jī)放置時(shí)間較短，僅有6 個(gè)月；這些物種在保護(hù)區(qū)內(nèi)的種群數(shù)量可能較少，不容易被相機(jī)拍攝到。因此，為更全面科學(xué)了解保護(hù)區(qū)的野生動(dòng)物資源，建議做到如下幾個(gè)方面：

（1）延長監(jiān)測(cè)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同生境的分層取樣監(jiān)測(cè)； （2）增加核心區(qū)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)區(qū)不同功能區(qū)的分層取樣；（3）建設(shè)紅外感應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，對(duì)部署的紅外相機(jī)、紅外相機(jī)拍攝的清晰照片、保護(hù)區(qū)基礎(chǔ)地理信息、動(dòng)物監(jiān)測(cè)檔案等數(shù)據(jù)資料進(jìn)行系統(tǒng)管理；（4）完善監(jiān)測(cè)方案，根據(jù)不同生境區(qū)域，對(duì)鳥類、兩棲類、爬行類和獸類動(dòng)物進(jìn)行樣線調(diào)查和訪問調(diào)查，獲取更為全面的的物種信息；并對(duì)對(duì)保護(hù)區(qū)后續(xù)可持續(xù)研究提供科學(xué)依據(jù)，從而為保護(hù)區(qū)的保護(hù)行動(dòng)提供更加科學(xué)的保護(hù)建議和依據(jù)。