利用红外相机调查黑龙江小北湖国家级自然保护区兽类及鸟类多样性

2023-07-04孙继旭项凤影关艳辉郭世贤夏本志姜广顺

安徽农业科学 2023年6期

孙继旭　项凤影　关艳辉　郭世贤　夏本志　姜广顺

摘要 2016年10月至2018年10月，利用红外相机调查黑龙江小北湖国家级自然保护区内的兽类和鸟类多样性。调查期内共布设31个监测位点，累计12 356个相机监测日，获得有效照片及视频共15 849张（段），独立有效记录共计6 951次，共鉴定出兽类5目11科19种和鸟类10目16科42种。其中，国家I级重点保护野生动物3种，国家Ⅱ级重点保护野生动物14种，被世界自然保护联盟（IUCN）红色名录列为濒危（EN）2种、易危（VU）1种和近危（NT）1种。兽类相对多度指数前5位從高到低依次是狍Capreolus pygargus（19796）、狗獾Meles leucurus（53.17）、野猪Sus scrofa（40.95）、黄喉貂Martes flavigula（37.07）、松鼠Sciurus vulgaris（36.34）；鸟类RAI前5位从高到低依次是环颈雉Phasianus colchicus（7.45）、松鸦Garrulus glandarius（5.26）、花尾榛鸡Tetrastes bonasia（4.13）、星鸦Nucifraga caryocatactes（2.75）、山斑鸠Streptopelia orientalis（1.94）。

关键词小北湖自然保护区；红外相机；兽类；鸟类；生物多样性

中图分类号S759.9文献标识码A文章编号0517-6611（2023）06-0106-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.06.025

Investigation on Mammal and Bird Diversity in Heilongjiang Xiaobeihu National Nature Reserve by Infrared Camera

SUN Jixu， XIANG Fengying， GUAN Yanhui et al

（Heilongjiang Xiaobeihu National Nature Reserve Administration， Ningan， Heilongjiang 157400）

AbstractFrom October 2016 to October 2018， the diversity of mammals and birds in Heilongjiang Xiaobeihu National Nature Reserve was investigated by infrared camera. During the investigation period， a total of 12 356 camera monitoring days were set up at 31 monitoring sites， and 15 849 valid photos and videos were obtained， with a total of 6 951 independent and effective records. A total of 19 species of mammals belonging to 11 families of 5 orders and 42 species of birds belonging to 16 families of 10 orders were identified. Among them， there were 3 species of national Class I key protected wild animals and 14 species of national Class II key protected wild animals， which were listed as endangered （EN） 2 species， vulnerable （VU） 1 species and near endangered （NT） 1 species by IUCN Red List. The top five mammal relative richness index （RAI） from high to low were Capreolus pygargus （197.96）， Meles leucurus （53.17）， Sus scrofa （40.95）， Martes flavigula （37.07）， Sciurus vulgaris （36.34）;The top five birds RAI from high to low were Phasianus colchicus （7.45）， Garrulus glandarius （5.26）， Tetrastes bonasia （4.13）， Nucifraga caryocatactes （2.75）， and Streptopelia orientalis （1.94）.

Key wordsXiaobeihu Nature Reserve;Infrared camera;Beast;Birds;Biodiversity

野生动物资源监测及编目评估是保护区保护管理和科研监测的基础性任务和重要内容［1］。红外相机技术在野生动物监测研究中作为重要的辅助工具［2］，是一种具有人为干扰小、实时性强、非损伤性等特点的取样技术，已广泛应用在自然保护区日常野生动物监测与研究工作中［3-4］。

黑龙江小北湖国家级自然保护区已经开展2次综合野生动物多样性调查研究工作，均使用传统的样线法、样方法、痕迹法等调查方法，2009年记录保护区内鸟类18目50科255种，兽类6目15科49种；2016年野生动物资源多样性调查记录保护区内兽类6目16科50种，鸟类17目54科271种。由于专业人员业务能力差异，可能在调查中存在人为监测误差，并缺少珍稀濒危物种的有效图片记录。

2016年10月至2018年10月，笔者利用红外相机在黑龙江小北湖国家级自然保护区内开展兽类和鸟类的多样性调查研究，对红外相机监测物种开展系统编目，并建立红外相机监测信息数据库及影像数据库，以期为今后保护区长期的红外相机监测和保护管理提供参考［5］。

1材料方法

1.1研究地点

黑龙江小北湖国家级自然保护区地处张广才岭中段，地理坐标为128°33′07″～128°45′48″E，44°03′16″～44°18′59″N。南北长28 km，东西宽17 km，總面积为20 834 hm2，属森林生态系统类型保护区。高等植物有694种，其中，国家Ⅱ级重点保护植物15种，如红松（Pinus koraiensis）、紫椴（Tilia amurensis）、水曲柳（Fraxinus mandshurica）、紫点杓兰（Cypripedium guttatum）等。

保护区自然景观多样，生境类型十分丰富。多样性的森林类型孕育着种类繁多的野生动物。保护区分布有脊椎动物400种。其中，东北虎（Panthera tigris altaica）、紫貂（Martes zi bellina）、金雕（Aquila chrysaetos）、东方白鹳（Ciconia boyciana）等国家Ⅰ级保护动物14种，国家Ⅱ级保护动物71种，包括马鹿（Cervus elaphus）、黑熊（Ursus thibetanus）、水獭（Lutra lutra）、黄喉貂（Martes flavigula）、棕熊（Ursus arctos）等［6］。

1.2红外相机布设位点设计

选择红外相机布设位点时，考虑均匀性原则和尽量增加拍摄概率，首先利用配准后的林相图，通过ArcGIS 10.2软件将整个保护区划分为3 km×3 km的网格。然后在每个网格内选择动物出现概率较高的山脊、运材道、水源地等位置作为监测位点的预设点，并提取每个预设点的地理坐标。在调查区域20 834 hm2的面积内，设置31个监测位点（图1），每个位点相隔数米相对布设2台红外相机，共布设62台红外相机。

1.3红外相机的布设

相机布设日期为2016年10月至2018年10月，相机丢失或损坏及时更换维护。红外相机安装在实际监测位点或路径的两侧相隔数米，与所要拍摄的动物通道中心点相距3～5 m［7］。选择直径大于15 cm的乔木进行红外相机的固定，以保证红外相机不会因为固定物的晃动而引起不必要的空拍。相机固定高度以其拍照水平线比动物通道所在平面高出35～50 cm为准。相机固定强度以确保相机不能因野生动物碰触或其他因素而掉落或改变拍摄角度为准。避免红外相机镜头直接面对早晨或傍晚的阳光、被阳光照射的开阔地面或岩石。冬季监测需根据当地的积雪情况适当增加相机高度。相机固定后将阻挡相机视野的枝条和杂草清理干净，以避免触发相机误拍［8］。

1.4数据分析

兽类物种鉴定及分类主要参考《中国兽类野外手册》［9］。鸟类物种鉴定及分类主要参考《中国鸟类野外手册》［10］。世界自然保护联盟（IUCN）濒危等级参考IUCN官网［11］。

物种相对多度指数（relative abundance index，RAI）计算公式：

RAI=Ai/T×100

其中，Ai表示第i类（i=1，2，…，m）动物的独立有效记录（照片或视频）数；T表示总相机监测日［12］。独立有效记录（照片或视频）定义为同一相机位点含同种个体的间隔时间至少为30 min的相邻有效记录（照片或视频）［13］。

2结果与分析

2.1取样量分析

从图2可以看出，物种数量随着有效工作日的增加快速增长，兽类物种数在5 000～6 000个有效工作日期间趋于稳定，在超过10 000个有效工作日时仍略有增加。鸟类物种数在1 000～5 000个有效工作日期间呈快速增长，6 000个有效工作日后增长缓慢，但整体呈持续增长趋势。

2.2红外相机监测时间和物种统计

红外相机监测共计12 356个相机监测日，获得有效照片及视频共15 849张（段），独立有效记录共计6 951次。人为干扰974次，其中包括人为活动455人次，放牧519只次，野生动物5 977只次。根据红外相机监测数据，该调查共监测到野生动物61种，其中兽类5目11科19种，共5 361只次记录，鸟类10目16科42种，共616次记录。相对多度指数较高的物种有狍、野猪、黄喉貂、狗獾、东北兔等；稀有物种有东北虎、紫貂、黑熊、马鹿、中华秋沙鸭等。

2.3物种组成

红外相机调查拍摄到的19种野生兽类隶属5目11科，其中食虫目 1种，食肉目10种，兔形目1种，啮齿目4种，偶蹄目3种。

兽类相对多度指数前5位从高到低依次为狍（Capreolus pygargus）（197.96）、狗獾（Meles meles）（53.17）、野猪（Sus.scrofa）（40.95）、黄喉貂（Martes flavigula）（37.07）、松鼠（Sciurus vulgaris）（36.34）。国家Ⅰ级重点保护野生动物2种：东北虎、紫貂；国家Ⅱ级重点保护野生动物7种：黑熊、棕熊、黄喉貂、水獭、马鹿、貉、豹猫；东北虎被IUCN列为濒危（EN）物种，黑熊被列为易危（VU）物种，水獭被列为近危（NT）物种（表1）。

红外相机调查拍摄到的42种野生鸟类隶属10目16科，其中鸊鷉目1种、鹳形目2种、雁形目5种、隼形目1种、鸡形目2种、鸻形目1种、鸽形目1种、鸮形目2种、鴷形目5种、雀形目22种。鸟类相对多度指数前5位从高到低依次是环颈雉（Phasianus colchicus）（7.45）、松鸦（Garrulus glandarius）（5.26）、花尾榛鸡（Bonasa bonasia）（4.13）、星鸦（Nucifraga caryocatactes）（2.75）、山斑鸠（Streptopelia orientalis）（1.94）；国家Ⅰ级重点保护野生动物1种：中华秋沙鸭；国家Ⅱ级重点保护野生动物7种：鸳鸯、普通鵟、花尾榛鸡、长尾林鸮、长耳鸮、黑啄木鸟、北朱雀。中华秋沙鸭被IUCN列为濒危（EN）物种（表2）。

3讨论

该研究利用红外相机在黑龙江小北湖国家级自然保护区监测到野生动物27科61种。其中，19种兽类和42种鸟类，分别为保护区2016年野生动物资源多样性调查记录的38.0%和15.5%，虽然该监测拍摄的鸟兽物种数量不及之前

传统方法调查的结果，但拍摄到影像资料可以作为物种真实分布的有利证明（如东北虎）。因监测到东北虎影像，小北湖保护区被国家林业和草原局猫科动物研究中心证实为最内陆的野生东北虎分布区域。从监测到的哺乳动物种类来看，小北湖保护区生活着从底层小型啮齿类（松鼠、东北兔等）到有蹄类（狍、马鹿、野猪等），从中级捕食者（黄喉貂、紫貂等）到大型捕食者（黑熊、东北虎等），几乎涵盖了黑龙江省长白山地区所有哺乳动物种类。且狍、马鹿、野猪等有蹄类和黄喉貂、黑熊等捕食者也都具有较高的拍摄频率。由于红外相机对于小型啮齿类的探测概率受物种本身的生活习性和环境的影响较大，而对虎、东北豹等稀有物种的探测需要相对更长的监测时间，因此所以保护区内的哺乳动物种类可能比实际监测结果更多。多样的野生动物群落充分体现了保护区内较高的生态系统完整性和哺乳动物物种多样性。

通过红外相机监测分析野生动物特殊活动行为，如拍摄到乌鸦停在野猪背上可能存在的共生关系；不同季节狍取食植物不同部位行为；秋季狗獾夜间将干燥树叶抱进窝的行为等，可以在后续红外相机监测以及数据挖掘中发现新的研究方向。

红外相机监测也有一些问题，如拍摄鸟类大多为地栖鸟类；小型啮齿类很难鉴别；空拍受风和光线影响，应根据实际安装位置设置参数。

通过比较红外相机监测得到的物种出现概率数据可以发现，狍的适宜栖息地主要分布在保护区内放牧现象较少的北部区域，野猪的分布区域与保护区南部放牧较为严重的区域有一定的重叠，有蹄类的总体拍摄概率也随着放牧的出现而降低，表明放牧一定程度上会对有蹄类种群产生负面影响。就保护区目前的梅花鹿、马鹿和野猪这3种大中型有蹄类数量来看，不足以满足雌性繁殖东北虎定居的要求。因此，恢复有蹄类种群数量迫在眉睫。

參考文献

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