红外相机技术在皖南山区3 种雉类资源研究中的应用

陈文豪，张丁来，方宏明，邓帅涛，贺君

（1.秋浦河源国家湿地公园管理局，安徽 池州245100；2.牯牛降国家级自然保护区，安徽 池州245100；3.安徽师范大学生命科学学院，安徽 芜湖241000）

气候变化对动物活动节律和空间分布具有重要影响。了解物种空间分布和影响因素对于阐明物种对气候变化的响应、自然保护地的设计与管理具有重要意义[1-2]。山地森林动物和地栖性鸟类对土地利用和气候变化尤为敏感[3-4]。

鸡形目鸟类的生存状况在一定程度上可以作为反映森林生态系统的质量，以及该区域野生动物保护状况的有效指标[5]。白鹇（Lophura nycthemera）、白颈长尾雉 (Syrmaticus ellioti) 和勺鸡（Pucrasia macrolopha）均为国家重点保护的鸡形目雉科鸟类，都是典型的山地林下地栖性鸟类。研究表明，这3种雉类多栖息于人为干扰相对较小、郁闭度高且林下开阔的常绿阔叶林、常绿针阔混交林林下。除繁殖季节外，白鹇和白颈长尾雉多喜集群活动，其日活动节律均受光照和气温影响，光照度低下时停止活动，晨昏各有一个活动高峰[5-10]。而勺鸡多单独或成对活动，冬季集群，有关该物种的日活动节律尚未见报道[11-13]。

红外相机技术是一种成本低的非损伤性调查方法，受地形和气候等因素影响小，可以昼夜不间断地连续工作，特别适合行为隐秘动物的野外调查和监测，已被广泛应用于动物多样性调查、行为模式和栖息地利用等生态学研究[12-15]。该方法所获取的照片、视频等数据现已广泛用于野生动物保护生物学等相关领域，并为野生动物保护管理和资源利用等提供参考。

皖南山区的贵池、东至、广德等山地是白颈长尾雉和白鹇在华东地区的分布北缘[16]，针对皖南山区雉类资源的调查研究相对较少。本文利用红外相机调查方法对皖南山区上述3 种雉类的分布和物种相对丰富度以及日活动节律进行调查，以期为该地区雉类保护管理与监测提供基础资料。

1 研究区域自然概况

皖南山区是指安徽省长江以南，东南与浙江相接，西南和江西相邻，北以沿江丘陵平原为界，即沿平原丘陵区以南的山地丘陵地带，包括池州、宣州和黄山市全部以及铜陵市的一部分。九华山、黄山以及白际—天目山3 条山脉呈西南至东北方向横贯全境，其海拔高度分别为1 342 m、1 841 m 和1 787 m。在3 条平行的山系间分布有许多山间盆地和谷地，如九华山与黄山的池州、泾县盆地，黄山与天目山之间祁门、黟县、休宁、屯溪、歙县、绩溪、宁国等盆地。该地区属中亚热带湿润季风气候，年降水量达1 200～1 700 mm，年平均气温为15.4～16.3 ℃，无霜期约230 d。地带性植被为亚热带常绿阔叶林、落叶阔叶林、混交林以及部分针叶林和竹林。

本研究在皖南山区的黄山风景区，牯牛降和清凉峰两个国家级自然保护区，以及贵池老山、休宁岭南、宁国板桥、青阳盘台、祁门查湾5 个省级自然保护区共8 处自然保护地内，该区域野生动植物资源 丰 富， 有 银 杏（Ginkgo biloba）、 香 果 树（Emmenopterys henryi）、 连 香 树（Cercidiphyllum japonicum）、天目木姜子（Litsea auriculata）、金钱松（Pseudolarix amabilis）、青檀（Pteroceltis tatarinowii）、青钱柳（Cyclocarya paliurus）、银鹊 树（Tapiscia sinensis） 等国家重点保护植物和黑麂（Muntiacus crinifrons），鬣羚（Capricornis sumatraensis）、猕猴（Macaca mulatta）、黄山短尾猴（Macaca thibetana huangshanensis）等国家重点保护动物。

2 技术和方法

2.1 相机布设

2013 年7 月至2015 年12 月，以皖南山区8 处自然保护地为研究地点，布设红外相机对上述3 种雉类资源进行调查。这些区域代表了皖南山区目前保存较好的森林生态系统。根据保护地面积设置相机位点密度，每km2不少于1 台相机，每两台相机间隔不少于1 km，共布设121 个相机位点，详见图1。相机距离地面高度0.3～0.4 m，海拔为300～1 100 m。相机型号为Ltl-6210MC 数字相机，每台相机装有8 G 的SD 存储卡和12 节AA 电池。相机工作模式设置为连续拍摄3 张照片，再拍摄30 s 视频模式，统一相机的日期、时间和其他设置。详细记录相机编号、地点、经纬度、郁闭度、坡度、距离地面高度、布设日期和时间。每台相机工作时间不少于2 个月。除歙县清凉峰国家级自然保护区相机监测时间为冬季以外，其他区域调查时间均为春季或秋季。

图1 相机位点分布示意图

2.2 数据处理

所有红外相机数据均按相机编号建立独立的文件夹，统一用KMPlayer 视频播放软件进行浏览，删除空白照片和视频，确定目标物种的有效照片。本文参照任鹏等[17]的方法确定3 种雉类的有效照片，即单个相机位点上连续30 min 内拍到的多张照片作为1次有效探测，统计每次探测中目标物种的个体数量，并只保留个体数量最多的一张作为有效照片。

物种相对丰富度用RAI 表示，RAI= Ai/D×100%。其中，Ai 为拍摄到的某一物种的独立有效照片数；D 为拍摄到的所有物种的独立有效照片数。

将所有数据输入WPS 表格中，分别统计3 种雉类在24 h 区段内的出现频数，并利用生成图表的方式显示出现次数、活动节律。其余数据统计均利用软件SPSS19.0 进行。

3 研究结果

3.1 皖南山区3 种雉类的物种相对丰富度

如表1 所示，8 个试验区域均拍摄到白鹇和勺鸡；除清凉峰、青阳盘台和休宁岭南3 个试验区域，其他区域均拍摄到白颈长尾雉。就皖南山区整体而言，白鹇的物种相对丰富度最高，达到21.89%；白颈长尾雉最低，仅为1.23%。白鹇在所有调查区域的物种相对丰富度都是最高；未拍摄到白颈长尾雉的青阳盘台和休宁岭南勺鸡物种相对丰富度相对较高，分别为12.30%和6.12%；白颈长尾雉在贵池老山物种相对丰富度最高，达到6.87%，其他区域的物种相对丰富度均在2%以下。

表1 研究区域内红外相机数、相机工作日、目标物种的独立有效照片以及物种相对丰富度

3.2 日活动节律

本研究共拍摄白鹇活动独立有效照片数达749 张，勺鸡和白颈长尾雉分别为68 张、43 张。根据这些影像数据，初步统计皖南山区3 种雉类的日活动规律。如图2 所示，现有数据表明皖南3种雉类在一个活动周期内（24 h）的开始活动时间和停止活动时间一致，早晨5:00 点以后开始活动，白鹇和勺鸡晚上20:00 以后停止活动，白颈长尾雉停止活动时间在19:00，略微比白鹇和勺鸡提前一点。白鹇每天有两个明显的活动高峰：6:00～7:00 和17:00～18:00，期间活动较为平稳；勺鸡早晨的活动频次逐渐上升，在10:00～11:00 达到一天的最高峰，然后逐渐降低；白颈长尾雉在早晚的活动峰值与白鹇相似，但在早晚活动高峰之间的白昼表现出与白鹇不同的模式，具体体现在13:00～14:00 有一个停滞期，14:00～15:00 又有一个典型的峰值，活动频次波动较大，这可能与其数据量不够大相关。

图2 皖南山区3 种雉类的日活动规律

4 讨论

（1）本文利用红外相机对皖南山区代表性的森林生态系统中的3 种雉类资源的物种相对丰富度和日活动节律进行了初步调查。结果表明，白鹇和勺鸡广泛分布于皖南山区的森林生态系统中。白颈长尾雉在清凉峰、休宁岭南以及青阳盘台未能拍摄到，分析可能与红外相机在清凉峰国家级自然保护区的调查时间为冬季，相机位点所处的海拔相对较高，同时该物种在冬季可能有向低海拔垂直迁移习性有关[7]；但在休宁岭南和青阳盘台两个省级自然保护区的调查时间均为春夏之交，因此调查时间不能作为在这两个区域未能拍摄到白颈长尾雉的原因，可能与该物种物种相对丰富度低有关，后续工作拟在这些区域增加相机工作日进行确认。同时，在没有记录到白颈长尾雉的休宁岭南和青阳盘台，勺鸡的物种相对丰富度均高于其他区域。就物种相对丰富度来说，白鹇无论在整个调查区域或是单个调查区域均远高于其他两种雉类。勺鸡虽然分布广泛，但物种相对丰富度较低，就皖南山区整体而言，略高于白颈长尾雉。

（2）日活动规律分析结果显示，皖南山区这3种雉类的活动均表现出与光照强度明显相关[7]，早晨都在5 点以后开始活动，夜晚在19 点或20 点以后停止活动。白鹇和白颈长尾雉均表现出至少两个活动高峰（6:00～7:00 和17:00～18:00），这与以前不同的研究结果相一致[6-7,9]；但勺鸡每天只有一个活动高峰，在时间上晚于前两种雉类的第一个活动高峰。本研究第一次基于红外相机数据获得皖南山区勺鸡的日活动节律，在日活动峰值上表现出与同域分布的另外两种雉类明显不同，为后续深入研究该物种的行为生态学提供参考。