程躍紅 馬力 張鳳
摘 要:本文較為全面的概括了紅外相機(jī)在臥龍保護(hù)區(qū)熱水河溫泉附近野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)應(yīng)用中存在的相關(guān)問題,并提出了針對(duì)性的建議,為更好運(yùn)用紅外相機(jī)開展野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:紅外相機(jī);臥龍;野生動(dòng)物;監(jiān)測(cè);體會(huì)
中圖分類號(hào):S718.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160332076
紅外相機(jī)已廣泛應(yīng)用于自然保護(hù)區(qū)野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)工作。作者結(jié)合香港特區(qū)支援四川災(zāi)后重建——川港臥龍保護(hù)區(qū)持續(xù)合作SC08項(xiàng)目(《利用紅外相機(jī)對(duì)臥龍自然保護(hù)區(qū)熱水河溫泉附近高原野生動(dòng)物行為監(jiān)測(cè)研究》)開展過程中的一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),對(duì)運(yùn)用紅外相機(jī)開展野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了梳理,并提出了針對(duì)性的建議,為更好運(yùn)用紅外相機(jī)開展野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。
1 臥龍自然保護(hù)區(qū)運(yùn)用紅外相機(jī)概況
1.1 臥龍自然保護(hù)區(qū)概況
臥龍自然保護(hù)區(qū)成立于1963年,是以保護(hù)大熊貓等珍稀動(dòng)植物和亞高山森林生態(tài)系統(tǒng)為主的綜合性保護(hù)區(qū);保護(hù)區(qū)位于四川盆地西緣,阿壩藏族羌族自治州東南部,岷江上游汶川縣境內(nèi),東西長52km,南北寬62km,最高處6250m,最低處僅1150m,相對(duì)落差達(dá)5000m,屬于典型的高山峽谷地貌;地理坐標(biāo)為E102°52′~103°24′、N30°45′~31°25′,總面積200000hm2;據(jù)不完全統(tǒng)計(jì):轄區(qū)有高等植物217科,814屬,1898種,其中國家重點(diǎn)保護(hù)植物12種;區(qū)內(nèi)有脊椎動(dòng)物82科,450種,其中國家重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物57種。此外,臥龍保護(hù)區(qū)也是我國唯一政事功能合一的自然保護(hù)區(qū),目前保護(hù)區(qū)管理局和臥龍?zhí)貏e行政區(qū)(轄臥龍、耿達(dá)兩個(gè)民族鎮(zhèn))實(shí)行“兩塊牌子、一套班子、合署辦公”的管理模式。
1.2 紅外相機(jī)概述
紅外相機(jī)技術(shù)是相機(jī)陷阱調(diào)查技術(shù)(camera-trapping)中的一種,是紅外觸發(fā)相機(jī)陷阱技術(shù)的簡(jiǎn)稱;紅外相機(jī)技術(shù)是指使用紅外感應(yīng)設(shè)備在無人在場(chǎng)操作的情況下,自動(dòng)獲取野生動(dòng)物圖像數(shù)據(jù)的技術(shù)與方法;這些圖像數(shù)據(jù)可用來分析野生動(dòng)物的物種組成、分布、種群數(shù)量、行為和生境利用等基礎(chǔ)信息, 從而為野生動(dòng)物保護(hù)管理和資源利用提供重要參考。紅外相機(jī)在我國野生動(dòng)物保護(hù)與研究中的應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代中期,首先應(yīng)用于云南高黎貢山和臺(tái)灣地區(qū);作為一種非損傷性的取樣技術(shù), 紅外相機(jī)正廣泛應(yīng)用于我國獸類和地棲性鳥類的監(jiān)測(cè)與研究,如本底資源調(diào)查、動(dòng)物行為學(xué)研究、種群及群落參數(shù)估算、貓科動(dòng)物專項(xiàng)調(diào)查等諸多方面;紅外相機(jī)技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段而言,具有干擾小、準(zhǔn)確性高、不間斷等諸多優(yōu)點(diǎn)。
1.3 紅外相機(jī)在臥龍自然保護(hù)區(qū)運(yùn)用概況
臥龍保護(hù)區(qū)于2005年左右就開始運(yùn)用紅外相機(jī)開展野生動(dòng)物調(diào)查、監(jiān)測(cè)工作;初期由于紅外相機(jī)價(jià)格昂貴、數(shù)量少、像素不高、內(nèi)存不足、性能不穩(wěn)定等諸多原因,未能被廣泛的推廣與應(yīng)用;直到2012年以后,隨著紅外相機(jī)成本的大幅度降低、新技術(shù)的大量運(yùn)用,才得以廣泛推廣運(yùn)用;據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)臥龍保護(hù)區(qū)各部門目前共有紅外相機(jī)200余臺(tái),主要運(yùn)用在轄區(qū)大熊貓、雪豹、金絲猴、羚牛、綠尾虹雉等野生動(dòng)物的監(jiān)測(cè)之中,并取得了顯著的成績。如證實(shí)了雪豹在臥龍的存在,并刷新了雪豹分布區(qū)東南邊緣地帶的新紀(jì)錄。
2 紅外相機(jī)在熱水河溫泉附近野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)中的幾點(diǎn)體會(huì)
2.1 安裝位點(diǎn)的選擇
紅外相機(jī)的位點(diǎn)選擇直接決定著監(jiān)測(cè)的成效。一般來說,位點(diǎn)是按照公里或公頃網(wǎng)格隨機(jī)布設(shè)的,但在具體網(wǎng)格中應(yīng)該根據(jù)被監(jiān)測(cè)物種的生活習(xí)性來選擇相機(jī)具體安裝位點(diǎn),如山脊、獸徑、水源點(diǎn)等動(dòng)物出現(xiàn)幾率大的地方,以確保被監(jiān)測(cè)物種最大可能的被有效拍攝到。但在實(shí)際運(yùn)用中,應(yīng)該因地制宜,比如在SC08項(xiàng)目中,因熱水河溫泉附近海拔達(dá)3400多m,幾乎都是灌叢與草甸,加之該點(diǎn)有羚牛等大型草食動(dòng)物,增加了相機(jī)位點(diǎn)選擇的難度,最后在14臺(tái)相機(jī)安裝位點(diǎn)的選擇上,有4個(gè)安裝于獸徑兩旁的灌木上,4臺(tái)安裝于溫泉周邊壘砌的石壘中,6臺(tái)安裝在天然巖石孔隙中。結(jié)果表明:在監(jiān)測(cè)周期中有3個(gè)石壘曾經(jīng)被羚牛群擠垮,導(dǎo)致2臺(tái)相機(jī)顯示屏損毀(發(fā)生在羚牛集群舔舐溫泉期間);固定于獸徑灌木上的1臺(tái)相機(jī)因?yàn)榱缗A?xí)慣性搽癢引起相機(jī)角度的偏移,造成誤拍;固定在天然巖石孔隙中的1臺(tái)相機(jī)因?yàn)橹苓呴椅岬炔荼局参锒虝r(shí)間快速生長,造成大量的誤拍,另外1臺(tái)因?yàn)槲恢闷推陂g曾被大雪覆蓋;因此,在相機(jī)位點(diǎn)的選擇上,應(yīng)該根據(jù)樣地自然生境情況,盡量尋找安全可靠的點(diǎn)位,最大程度上避免因植物生長、動(dòng)物破壞、陽光反射、大雪覆蓋等引起的誤拍和漏拍,以提高數(shù)據(jù)的有效性和可靠性。
2.2 相機(jī)參數(shù)的設(shè)置
紅外相機(jī)作為一個(gè)儀器設(shè)備,自身具有很多參數(shù),如靈敏度、拍攝模式、時(shí)間間隔、像素大小、閃光燈、日期、密碼設(shè)置等等,任意參數(shù)都可能直接影響到數(shù)據(jù)的可靠性。比如靈敏度過高,常會(huì)因周邊陽光反射、溫度變化等因素導(dǎo)致勿拍和漏拍;日期設(shè)置錯(cuò)誤,可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)無效甚至是分析結(jié)果錯(cuò)誤等。因此,實(shí)際運(yùn)用中,應(yīng)該根據(jù)生境、監(jiān)測(cè)物種、動(dòng)物習(xí)性、監(jiān)測(cè)目的以及相機(jī)自身性能等,有針對(duì)性的進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)的設(shè)置,并在使用過程中不斷修正完善;在SC08項(xiàng)目中,相機(jī)參數(shù)設(shè)置具體如下:靈敏度設(shè)置為中(如果是針對(duì)特別珍稀物種,如雪豹,可以設(shè)置為高)、拍攝模式為拍照+攝像、間隔為2s、攝像時(shí)長為15s、閃光燈關(guān)閉、設(shè)置保護(hù)密碼、像素為2560×1920、時(shí)間格式為月/日/年(時(shí)/分/秒)等,實(shí)踐證明此參數(shù)設(shè)置是適合該區(qū)域野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)的。
2.3 電池、儲(chǔ)存卡的選擇
一般情況下,應(yīng)該根據(jù)樣地氣候環(huán)境、動(dòng)物出現(xiàn)頻率、種群大小、相機(jī)維護(hù)周期等綜合因素來選擇電池的種類、數(shù)量以及儲(chǔ)存卡(內(nèi)存大小)。在SC08項(xiàng)目中,根據(jù)熱水河溫泉附近野生動(dòng)物種類多、集群、長期大量出現(xiàn),加之該地區(qū)海拔高、溫度低、濕度大,可到達(dá)性差(距離遠(yuǎn)、沒有道路)、2個(gè)月進(jìn)行1次維護(hù)等實(shí)際情況,綜合平衡后選擇了鋰電池(3組6只)、16G數(shù)據(jù)卡的搭配方案,經(jīng)過近一年時(shí)間反饋的信息來看,是比較適合的。
2.4 相機(jī)的安全
紅外相機(jī)在野外常會(huì)發(fā)生丟失、損毀等安全問題,嚴(yán)重影響到了監(jiān)測(cè)工作的正常開展。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),相機(jī)安全主要發(fā)生在這幾方面:首當(dāng)其沖的是丟失——常會(huì)因藥農(nóng)、獵人、放牧、穿越等人員偷盜引起,危害特別大;動(dòng)物損毀——扭角羚、黑熊、金絲猴等動(dòng)物會(huì)通過踩踏、擊打、等方式攻擊紅外相機(jī),造成顯示屏、線路等破損;自然因素引起原件受損——如因防水性能不高、氣溫太低、濕度太大,造成相關(guān)電子元件不能正常工作等;除此之外還可能因大雪覆蓋、泥石流掩埋、滾石撞擊等造成損毀。相機(jī)的安全是野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)工作開展的首要條件,因此在項(xiàng)目實(shí)施中,通過設(shè)置相機(jī)保護(hù)密碼、做些適當(dāng)偽裝、挑選隱蔽位點(diǎn)、做好相機(jī)固定以及加大對(duì)潛在偷盜人員(主要是有可能到達(dá)這個(gè)區(qū)域并發(fā)現(xiàn)相機(jī)的人員,如放牧人員,提前與其進(jìn)行了溝通)宣傳警戒等方式來維護(hù)相機(jī)的安全,目前取得了較為滿意的效果。
2.5 相關(guān)記錄表格的填寫
紅外相機(jī)記錄表格有比較規(guī)范的格式,其中主要包含相機(jī)坐標(biāo)、方位、編號(hào)、安裝時(shí)間、天氣、小地名、生境、動(dòng)物痕跡等等,所有信息都是十分重要的,直接關(guān)系到后期數(shù)據(jù)的分析提煉,務(wù)必詳細(xì)填寫。根據(jù)SC08項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了相機(jī)安裝信息記錄表、相機(jī)維護(hù)記錄表、工作日志表、樣線調(diào)查記錄表以及社區(qū)調(diào)查表等5個(gè)表格,盡可能全面的收集相關(guān)信息,同時(shí)所有表格都必須在現(xiàn)場(chǎng)逐一、清晰填寫,確保其真實(shí)可靠,否則在后期很難有效利用。
2.6 數(shù)據(jù)的保存與分析
野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)的目的就在于收集相關(guān)數(shù)據(jù)和資料,以便對(duì)野生動(dòng)物的種類、數(shù)量、行為、消長變化、種群結(jié)構(gòu)等進(jìn)行有效評(píng)價(jià),為制定更加科學(xué)的保護(hù)策略提供依據(jù),因此所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)務(wù)必妥善的保存??偟膩碚f,紙質(zhì)數(shù)據(jù)要求填寫規(guī)范、詳細(xì),注意防潮、防霉,及時(shí)進(jìn)行整理、歸檔;電子數(shù)據(jù)(圖片、視頻)務(wù)必進(jìn)行備份保存,每個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)最好單獨(dú)儲(chǔ)存(優(yōu)盤或者硬盤),免得病毒交叉感染,導(dǎo)致無法恢復(fù)。監(jiān)測(cè)要達(dá)到最終成效,數(shù)據(jù)的分析提煉就至關(guān)重要,而這恰恰是弱項(xiàng),因此除了自身可以對(duì)一些常用數(shù)據(jù),如物種種類、出現(xiàn)頻率、活動(dòng)節(jié)律進(jìn)行分析提煉外,建議加大與科研機(jī)構(gòu)、大專院校的合作,利用模型或?qū)I(yè)軟件進(jìn)行深入的分析,如個(gè)體識(shí)別、行為研究、種群及群落參數(shù)估算等,以期發(fā)揮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)效用的最大化。
隨著科技的不斷發(fā)展,紅外相機(jī)的各項(xiàng)性能必將不斷得以提高,屆時(shí)紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)必將成為自然保護(hù)區(qū)的常規(guī)監(jiān)測(cè)手段,在運(yùn)用紅外相機(jī)開展野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)工作中,要不斷總結(jié)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),特別是從位點(diǎn)的選擇、參數(shù)設(shè)置、相機(jī)安全、表格填寫、數(shù)據(jù)保存分析等方面不斷優(yōu)化完善,充分發(fā)揮紅外相機(jī)在野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)野生動(dòng)物保護(hù)事業(yè)的更好發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:程躍紅(1981-),男,四川自貢人,碩士,任職于四川臥龍國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,林業(yè)工程師,主要從事野生動(dòng)植物保護(hù)研究。