基于红外相机技术调查浙江安吉小鲵国家级自然保护区鸟兽资源多样性

郎泽东，俞立鹏，潘德寿，汪贤挺，吴雪玲，杨宇博，朱玉兰

（1.浙江安吉小鲵国家级自然保护区，浙江 湖州 330523；2.安吉县自然资源和规划局，浙江 湖州 330523）

浙江安吉小鲵国家级自然保护区（原安吉县龙王山省级自然保护区，以下简称安吉小鲵自然保护区）地处浙江省西北部安吉县境内、天目山山脉北坡，与浙江天目山国家级自然保护区相邻，地理坐标为119°23′48.15″～ 119°26′38.42″E，30°22′31.68″～ 30°25′12.29″N，总面积为1 242.5 hm2，森林覆盖率为95.8%，最高峰龙王峰海拔为1 587.4 m。保护区地处中亚热带北缘区域，按海拔从低到高分别有亚热带常绿阔叶林、亚热带落叶阔叶林、温性针叶林[1-2]，在海拔1 300 m 处有山地沼泽植被，主要保护对象为安吉小鲵Hynobius amjiensis和银缕梅Shaniodendron subaequale，于2017 年升格为国家级自然保护区。

红外相机技术是指通过自动相机系统来获取野生动物图像数据（照片和视频），并通过这些图像来分析野生动物的物种分布、种群数量、行为和生境利用等重要信息，从而为野生动物保护管理和资源利用提供参考[3]。红外相机装置隐蔽和能够持续工作的特点使其十分适合用于探测活动隐秘、数量稀少的动物[4]。相较于传统的编目调查，红外相机技术为开展保护区全境资源本底编目评估及进一步制定清查技术规程提供了新的技术方法，使编目结果具有可重复性、可比性和长效性[5]。由于前期研究与历史数据的缺乏，我国许多区域野生动物的本底资源仍不清楚，科学家和保护管理者对很多地区野生动物物种的组成与分布等本底信息了解很少[4]。安吉小鲵自然保护区于2018 年9 月正式开始进行长期红外相机野外监测工作，以实现通过红外相机技术全面客观地掌握保护区陆生大中型兽类和雉鸡类等重要物种（类群）的种群、群落动态和分布等重要编目内容[5]，并提供所记录物种的清晰影像作为凭证标本。

目前，安吉小鲵自然保护区最新的本底调查记录为2014 年完成的《浙江龙王山自然保护区综合考察报告》（未出版），共记录鸟类142 种、兽类49 种，分别占浙江省鸟类总种数的29.4%、兽类总种数的49.5%。为进一步补充完善本保护区鸟兽资源概况，摸清保护区内野生动物的物种组成、空间分布和种群动态，采用野外布设红外相机对保护区内主要是大中型野生动物进行监测，与保护区的动物物种历史记录进行比较，分析保护区内野生动物的生存和分布现状及主要受胁因素，为保护区生物多样性保护提供数据支撑。

1 研究方法

1.1 红外相机的布设

2018 年9 月—2020 年11 月，在保护区的马峰庵至西关、石坞口至东关溪流两边和防火道上共设立红外相机监测位点34 个，布设红外相机48 台，海拔跨度范围为500～ 1 400 m。利用手持GPS 设备对各位点定位并编号，定期收集相机数据（每6 个月收集一次，共收集4 次）。红外相机为夜鹰SG-990V，图片分辨率设置为1 200万像素，视频分辨率为1 920×1 080，均设置为全天24 h 持续工作。每次触发连拍3 张照片与1 段20 s 的视频，触发间隔为1 s。相机布设位点时主要考虑野生动物生存需求及痕迹，如兽径、粪便、足迹、食迹、毛发遗落等，并将相机固定在树干上，底部距离地面50～ 80 cm，选择视野开阔但避开太阳直射的方向。同时记录红外相机编号、安放日期、GPS 位点，未记录生境特征。图1 依据浙江省地图和安吉县地图【地图审核号：浙S（2020）17 号】制作，图2 依据保护区功能分区图（浙江省林业调查规划设计院2015.01）制作。

图1 浙江安吉小鲵国家级自然保护区地理位置图Fig.1 Geographic location of Zhejiang Hynobius amjiensis National Nature Reserve

图2 红外相机布设位点（34 位点）Fig.2 Location of infrared cameras in the Reserve (34 points)

1.2 数据处理与分析

通过搜集所有相机拍摄到的图片和视频资料，整理统计出保护区大中型兽类和鸟类的物种名录、位点、占有率、每个物种的相对多度指数（relative abundance index，RAI）和图像凭证等重要内容。其中，兽类分类依据《中国哺乳动物多样性（第2 版）》[6]，鸟类分类依据《中国鸟类分类与分布名录（第三版）》[7]；保护级别依据《国家重点保护野生动物名录》[8]和《浙江省重点保护陆生野生动物名录》[9]；濒危等级依据世界自然保护联盟（IUCN）和《中国生物多样性红色名录》（2018）评定的濒危等级[10]；位点占有率参考网格占有率[11,5]，指某一调查区域内某物种被拍到的相机位点数占所有正常工作的位点数的百分率。

RAI 为单位调查时间（拍摄天数）内某一物种的独立有效照片数量，即物种拍摄率[12-13]，本文参考陈立军等[14]的研究结论，采用的计算方式为每100 个相机日所获取的目标物种的独立有效照片数[15-16,5]。相机日：定义1 台红外相机持续工作24 h 为1 个有效相机日[11,17]，以此作为衡量红外相机野外工作量的单位。

独立有效照片：参考O’Brien 等[18]，定义独立有效照片为30 min 内同一位点出现的同一物种（照片或视频）为1 张独立有效照片，与拍到的动物个体数量无关。

2 结果与分析

2.1 物种多样性

调查总有效位点33 个（1 位点相机被盗），总有效相机45 台（被盗2 台，相机进水数据丢失1 台），总有效相机工作日15 791 d。共获得独立有效照片8 067 张，其中兽类4 736 张、鸟类976 张、人类活动2 280 张、猫狗54 张、未知21 张，分别占独立有效照片总数的58.7%、12.1%、28.3%、0.7%、0.3%。红外相机监测到的兽类和鸟类的种类见表1。

表1 浙江安吉小鲵国家级自然保护区红外相机监测到的兽类和鸟类Tab.1 List of mammals and birds detected by infrared cameras in the Reserve

表1 （续）

表1 （续）

由表1 可知，共鉴定出兽类7 目12 科13 种，占保护区历史记录兽类总数（49 种）的26.5%，兽类无新增物种；鸟类7 目19 科35 种，占保护区历史记录鸟类总数（142 种）的24.6%，鸟类新增1 物种，为红尾斑鸫。本次调查记录到国家一级保护动物3 种，分别为梅花鹿、黑麂、白颈长尾雉；国家二级保护动物7 种，分别为猕猴、鬣羚、白鹇、勺鸡、蛇雕、红隼、领鸺鹠。浙江省重点保护动物4 种，分别为花面狸、黄鼬、鼬獾、灰头绿啄木鸟。依据最新IUCN 红色名录（https://www.iucnredlist.org/），近危（NT）物种有白颈长尾雉1 种，易危（VU）物种有黑麂、鬣羚、猪獾3 种。依据中国生物多样性红色名录，极危（CR）物种有梅花鹿1 种，濒危（EN）物种有黑麂1 种，近危（NT）物种有蛇雕、画眉、花面狸、黄鼬、猪獾5 种，易危（VU）物种有白颈长尾雉、豹猫、鬣羚、小麂4 种。

2.2 物种相对多度指数

兽类中相对多度指数（RAI）最高的为小麂（15.97），其次为野猪（2.81）、花面狸（2.47）、豹猫（1.57）、鼠类（1.26）、华南兔（1.10）和梅花鹿（1.03）。最低的为蝙蝠类和鼬獾，均为0.01。其中，小麂的RAI（15.97）显著高于其他物种，其独立有效照片数为 2 522 张，占总独立有效照片数的31.3%。相较之下，RAI排名第二的野猪（2.81），其独立有效照片数为443 张，仅占总独立有效照片数的5.5%。

鸟类中相对多度指数最高的为勺鸡（1.26），其次为白鹇（1.07）、棕噪鹛（0.95）、松鸦（0.66）、斑鸫（0.50）、白颈长尾雉（0.40）、虎斑地鸫（0.28），最低的为白腹鸫、栗腹矶鸫、红隼、灰眶雀鹛等，均为0.01。

小麂的RAI显著高于其他种类，小麂可能已发展为安吉小鲵自然保护区的优势种。

2.3 人为干扰

从统计结果来看，人类活动照片数为2 280 张（RAI=14.44），占总独立有效照片总数的28.3%，仅次于小麂（2 522 张，RAI=15.97），排名第二。人为活动集中在防火道上（2 136 张），几乎全部为户外旅行、登山等活动。猫、狗照片54 张。红外相机还曾于保护区内22: 00 和1: 00 拍摄到偷猎者（后被抓获）上山活动。说明本地区存在一定程度的人为干扰，主要类型为旅游、登山活动，应引起重视。

3 讨论与结论

3.1 讨论

红外相机技术重点用于大中型兽类和松鼠类等昼行性小兽调查，对鸟类调查来说，红外相机方法对地栖鸟类（特别是雉鸡类）的调查比较充分，但对森林中上层活动鸟类的调查极为有限[5]，红外相机更多适用于多在地面活动的鸟类。本研究中拍摄率较高的鸟类为地栖性的勺鸡、白鹇、棕噪鹛等。在历史记录的5 种鸡形目鸟类中，本次调查记录到其中4 种，环颈雉Phasianus colchicus未拍摄到。可能因为其主要分布在保护区低海拔边界及以外的农林交错生境中，未在此次调查所覆盖的生境中。对于保护区历史记录中的大中型兽类如猫科动物云豹Neofelis nebulosa、豹Panthera pardus，犬科动物狼Canis lupus、豺Cuon alpinus、狐Vulpes vulpes、貂Nyctereutes procyonoides，鼬科动物黄喉貂Martes flavigula、黄腹鼬Mustela kathiah、水獭Lutra lutra、狗獾Meles meles，中华穿山甲Manis pentadactyla、毛冠鹿Elaphodus cephalophus、小灵猫Viverricula indica、食蟹獴Herpestes urva、斑羚Naemorhedus griseus、马来豪猪Hystrix brachyura16 种物种未曾发现。据推测，这些物种的记录有些可能来自于空间尺度较粗糙的早期文献记载，随着过去数十年地区自然环境与人地关系的巨大变化，部分物种可能已经从本区域消失（区域性绝灭），如猫科和犬科动物，或仅残存极少数个体（功能性绝灭），如中华穿山甲。值得一提的是，在浙江已销声匿迹二十多年的狗獾于2019 年10 月现身安吉[19]。这提醒我们不能凭短期的调查就断定某些物种的有无，还需利用系统取样的方式（如按照公里网格）布设更多的红外相机在保护区内开展长期的监测，以获取这些物种是否存在的确凿证据[20]。研究表明，相机位点与拍摄到的物种相关性明显，表明根据公里网格安放的红外相机是合理的[21]，但也有学者指出不能“盲信”一种方法或技术，为了强调物种名录的真实客观性，应以样线法、访问调查与文献法等方法为辅，红外相机技术为主真实反映野外动物活动迹象[22]。另外，人类活动照片数量仅次于小麂，排名第二，几乎全部为户外旅行、登山等活动并拍摄到偷猎者上山活动和一些猫狗照片，说明保护区存在一定程度的人为干扰，应引起重视。

3.2 结论

本研究利用红外相机技术客观记录了安吉小鲵自然保护区大中型兽类和鸟类野生动物资源的本底情况，为后续深入开展相关研究提供了基础数据资料。经过为期2 年的野外监测，利用红外相机在保护区共拍摄到13 种兽类、35 种鸟类，分别占保护区历史记录的兽类和鸟类物种数的26.5%和24.6%，其中，拍摄到国家一级保护动物3 种、国家二级保护动物11 种、浙江省重点保护动物4 种；从统计结果看，小麂的独立有效照片数（2 522）、位点占有率（97%）和RAI（15.97）均排名第一，其他物种的RAI均在3%以下，相对多度指数排名前五位的依次为小麂、野猪、花面狸、豹猫、鼠类和勺鸡（并列第五）。一些大中型兽类在此次调查中未曾发现，现在是否还在本保护区分布或在本保护区已消亡还有待进一步研究，也可能是调查的时长和覆盖度不够。建议在以后的调查中，采用更加全面、细致的调查手段和技术，如红外相机全域公里化网格布设、样线法和样点法结合、访问调查与文献法、专项调查等，不断完善本保护区的物种资源数据库，在此基础上开展更加深入的研究，如物种的空间分布、活动节律、行为特征研究等。另外，保护区存在一定程度的人为干扰，主要为户外旅行、登山等活动，并且拍摄到偷猎者上山活动和一些猫狗照片，应引起重视。

野生动物本底资料的积累和数据库的完善是一个长期的过程，安吉小鲵自然保护区还需加强和完善红外相机野外监测，建立野生动物长期监测机制，以获得更多有价值的监测数据，为保护区的管理和科学研究提供重要参考依据。

致谢：感谢浙江省森林资源监测中心刘宝权高级工程师在制图方面提供的帮助。