紅外相機(jī)在臥龍自然保護(hù)區(qū)熱水河溫泉附近野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的幾點(diǎn)體會(huì)

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(jī)。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。總的來說，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。

參考文獻(xiàn)

[1]何毅，崔寧，李中原等.紅外觸發(fā)相機(jī)在野生動(dòng)物調(diào)查中的應(yīng)用[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究（電子版）2011，1（2）：56-58.

[2]王玉玢，王軍，徐嬋娟.野生動(dòng)物調(diào)查中紅外觸發(fā)相機(jī)安裝注意事項(xiàng)[J].陜西林業(yè)科技，2013（2）：36-37.

[3]肖治術(shù)，李欣海，姜廣順.紅外相機(jī)技術(shù)在我國野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)研究中的應(yīng)用[J].生物多樣性，2014，22（6）：683-684.

[4]張履冰，崔紹朋，黃元駿等.紅外相機(jī)技術(shù)在我國野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用：?jiǎn)栴}與限制[J].生物多樣性，2014，22（6）：696-703.

[5]肖治術(shù)，李欣海，王學(xué)志等.探討我國森林野生動(dòng)物紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)規(guī)范[J].生物多樣性，2014，22（6）：704-711.

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。