四川栗子坪国家级自然保护区野生鸟兽的红外相机初步监测

李健威, 李玉霞, 张勘, 骆伟, 兰琦, 何流洋, 唐博*, 杨志松

1. 西华师范大学，四川 南充 637000；

2. 四川栗子坪国家级自然保护区管理局，四川 石棉 625400；

3. 石棉县农业农村局，四川 石棉 625400；

4. 四川贡嘎山国家级自然保护区石棉管理处，四川 石棉 625400；

5. 四川省大熊猫科学研究院，四川 成都 610000

红外相机以其工作持续、抗干扰性、非损伤性、监测范围广、可获取行为隐蔽性物种以及夜行性物种的活动信息等优点[1-2]，现已广泛用于生物多样性调查、人类干扰因素调查、监测生物多样性现状等保护管理工作[3-4]。

四川栗子坪国家级自然保护区成立于2003 年，是以保护大熊猫等珍稀野生动物及其生态环境为主要保护对象的国家级自然保护区。根据四川栗子坪自然保护区综合科学考察报告（西华师范大学珍稀动植物研究所，2012），栗子坪自然保护区有兽类76 种，隶属27 科；鸟类186 种，隶属47 科。然而，在此之后，关于栗子坪兽类的调查近乎没有，目前人们对保护区内兽类的物种数量及其生存现状的了解急剧欠缺。四川栗子坪国家级自然保护区具有丰富鸟类多样性，最新研究显示，保护区内共有鸟类260，隶属53 科[5]。为了了解保护区内生物多样性现状，本研究应用红外相机监测技术，于2018—2019 对四川栗子坪国家级自然保护区大中型兽类和林下鸟类进行监测调查，以期深入了解该保护区内野生动物资源状况, 为保护区保护和管理工作提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

四川栗子坪自然保护区（以下简称“保护区”）位于全球 34 个生物多样性热点地区之一横断山区东缘部分、四川盆地西南缘大渡河中上游，贡嘎山东南面石棉县境内，地理位置处于东经102°10′—102°29′，北纬28°51′—29°08′之间。保护区南北长约23 km，东西宽约17.8 km，总面47 940 hm2。保护区整个地貌以中高山为主，兼有部分低山和河谷阶地。整个地势由西南向东北倾斜，地形切割破碎，起伏跌宕，垂直高差大。保护区内最高海拔为4 551 m，最低海拔1 330 m，平均相对高差大于2 000 m。保护区是亚热带季风为基带的山地气候，年均气温11.7～14.4 ℃，年均降水量800～1 250 mm。属四川盆地亚热带湿润森林土壤区，土壤pH 值为4.5～7.5。植被垂直带谱明显，由低山到高山，渐次可见阔叶林、针阔混交林、针叶林、灌丛、草甸、高山稀疏植被[5-6]。

1.2 相机布设

根据保护区工作人员经验，结合保护区内野生动物活动频繁的样区及人为活动干扰等因素进行调查，选取3 个监测样区(见图1)，3 块样地植被类型均为常绿、落叶阔叶混交林，共设置相机56 台。首先将保护区划分成1 km×1 km 的网格，然后在每个样区内按照生境类型和海拔梯度选择网格，其次在网格中选择野生动物容易出现的地点(水源地、兽路、垭口等)布设相机，两个监测位点红外相机间距离至少在500 m 以上[7]，海拔范围2 500～3 500 m。红外相机型号为Ltl ACORN 6 511，编号后固定在距离地表40～80 cm 高的树干上，首次布设参数设置为三连拍+1 视频模式，录像10 s，间隔时间5 s。监测时间为2018 年1 月至2019 年12 月，期间每隔4 个月更换电池和储存卡，同时检测相机的性能。

图1 四川栗子坪国家级自然保护区红外相机位点分布图Fig. 1 Location distribution of infrared cameras in Liziping National Nature Reserve

1.3 数据处理与分析

获取的红外相机数据按照相机位点进行编号命名，将拍摄到的照片存储于对应的编号的文件夹中，删除其中无效的照片。将红外相机数据录入四川自然保护区红外相机数据管理信息化平台(http://www.datawild.cn:9090/Bioplatform/)，利 用 Camera Data Management System 对录入照片按兽类、鸟类、其它动物、工作人员及其他人员进行分类，并对鸟类和兽类的照片进行物种鉴定，整理兽类和鸟类名录，最后导出Excel 数据表对数据进行整理分析。将同一台相机30 min 内拍摄到的同一物种或同一个体的连续照片作为一次独立有效数据[8]，一台相机连续工作24 h 记为1 个相机工作日（Trap day）[9]。

动物识别参考《中国兽类野外手册》[10]《中国哺乳动物多样性》[11]和《中国鸟类分类与分布名录(第三版)》[12]。保护级别界定参考《国家重点保护野生动物名录》(http://www.forestry.gov.cn)、IUCN红色名录(https://www.iucnredlist.org/)。

使用相对丰度指数(Relative abundance index，RAI) 评估四川栗子坪国家级自然保护区内物种相对种群数量成，公式如下：

其中, Ai为红外相机所拍摄到的第i 个物种的独立事件总数, T 为所有相机位点的相机日总合。

2 结果

56 个位点累积监测17 074 个相机工作日，有效照片15 746 张，其中2018 年工作日为9 749，有效照片数为8 991，2019 年工作日为7 325，有效照片数为6 755。本次调查共记录到物种34 种，其中鸟类16 种，兽类18 种，隶属5 目19 科，包括2 种国家一级和9 种国家二级重点保护物种，与保护区2012 年的科考调查记录相比，鸟类和兽类分别占保护区已有记录的8.6%和23.68%（附录1）。国家一级重点保护动物有大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）、林麝（Moschus berezovskii）；国家二级重点保护动物有白腹锦鸡（Chrysolophus amherstiae）、红腹角雉（Tragopan temminckii）、血雉（Ithaginis cruentus）、猕猴（Macaca mulatta）、藏酋猴（Macaca thibetana）、中华鬣羚（Capricornis milneedwardsii）、黑熊（Ursus thibetanus）、小熊猫（Ailurus fulgens）、黄喉貂（Martes flavigula）等9 种，共计占到监测物种的32.35%。按照IUCN 物种红色名录统计，有濒危（EN）物种林麝；近危（NT）2 种，分别为藏酋猴、猪獾（Arctonyx collaris）；易危（VU）5 种，分别为毛冠鹿（Elaphodus cephalophus）、中华鬣羚、黑熊、小熊猫，共计占到监测物种的23.53%（附录1）。

相对丰富度指数（RAI）分析结果显示，2018年兽类排在前三位的是毛冠鹿（3.680）、藏酋猴（3.142）、野猪（2.713）；2019 年兽类排在前三位的是毛冠鹿（2.909）、藏酋猴（2.662）、野猪（1.802）；兽类2019 年与2018 年的结果相似，但2018 年兽类相对丰富度指数均高于2019 年（附录1）。相对丰富度指数2018 年鸟类排在前三位的是血雉（0.918）、红腹角雉（0.369）、白腹锦鸡（0.256）；相对丰富度指数2019 年鸟类排在前三位的是血雉（0.846）、红腹角雉（0.256）、白腹锦鸡（0.177）；鸟类2019 年与2018 年的结果相似，但2018 年鸟类相对丰富度指数均高于2019 年（附录1）。

调查显示人为干扰主要有5 种，包括：家狗、家马、家狗、牦牛和人类活动。通过2018 年相对丰富度分析发现，人类活动最高（0.145）；其次是黄牛（0.123）、家狗（0.051）、家马（0.031）、牦牛（0.021）。2019 年相对丰富度分析发现，人类活动最高（0.177）；其次是黄牛（0.068）、家狗（0.109）、牦牛（0.109）。从相机拍摄点位看，人类活动2018 年（11 个）和2019 年（8 个）均最高（附录1）。

3 讨论

四川栗子坪国家级自然保护区红外相机初步监测共记录到物种34 种，其中鸟类16 种，兽类18 种，隶属5 目19 科，包括国家一级2 种和国家二级重点保护物种9 种。与2012 年的科考调查记录相比，鸟类和兽类分别占保护区已有记录的8.6%和23.68%。保护区的红外相机监测主要集中关键走廊带和重要集中分布区，覆盖的面积有限，相机数量有限，拍摄的物种较少。本次调查中，观测的鸟类大多数属于林下鸟类，兽类则为大中型兽类，说明红外相机对地面活动的大中型兽类和鸟类监测具有其独特的优势。然而，由于红外相机在布设位点的选择上有一定的局限性，相机在安装时需要选择不易移动的物体如树干等，这使得红外相机的拍摄范围减小，对于行动敏捷和林间活动的动物拍摄具有一定的局限性[13]。另外在本次调查所收集到的照片中，有些照片仅拍摄到动物的局部，或者由于视野太暗而无法辨认，因此红外相机检测法应与传统的调查法如样线法[14]、样方法和访问法[15]等相结合起来，以便于更好的调查和了解保护区的物种组成。

虽然红外相机调查法存在以上的一些缺陷，但是它的优点是不容忽视的。首先，从红外相机中所获取的照片和视频，具有一定的准确性，为保护区物种调查稀有物种存在提供了确凿的证据，同时也可以观察到珍稀物种的现状，为保护区内科研保护提供有力的科学依据[16]。同时红外相机能够连续24h 工作，能很好的监测保护区内的物种，可以直观的为科研研究提供物种的分布范围及活动规律，以便于更好的研究物种，为保护区的保护工作提供有力的科研支撑[17]。同时在本次红外相机调查中，通过影像资料能有效的掌握干扰因子的种类、具体分布以及发生的具体时间，能为保护区有针对性的开展巡护管理、宣传教育、社区劝导等相关工作提供直观的数据支撑，有助于促进保护区的保护工作。目前，基于红外相机数据分析共发现了黄牛、牦牛、狗、马和人等5 种干扰因子，主要分为放牧和人为获取自然资源的社区活动（如采药、打笋），说明栗子坪保护区周边存在一定的人为干扰，栗子坪国家级自然保护区管理局仍需采取相应管理措施，进一步提高周边居民的保护意识、促进保护区周边社区的协调发展。

目前保护区的红外相机监测工作还未做到全网格覆盖，监测工作主要围绕大熊猫重点区域、大熊猫放归区域和廊道监测来开展。相机布设上局部集中而整体不均匀，目前尚有大面积区域没有被红外相机覆盖，这些区域的本底资源信息缺失。从本底资源清查、物种科学研究、保护管理科学发展等角度考虑，建议保护区以全网格化红外监测为目标编制一套红外相机监测规划方案，识别出可布设红外相机的位点，逐步建立保护区全网化标准红外监测体系。同时加强红外监测专业人员能力建设，协调保护区用于红外监测方面的保护资金稳定投入，最终实现红外监测长期而持续的开展，最终促进保护区的保护管理工作。

致谢

本研究得到四川省林业和草原局与四川栗子坪国家级自然保护区管理局大力支持和协助；感谢成都兴艾信息技术有限公司多为工作人员参与了内业数据处理，在此一并致谢！

附录 Supplementary Materia

表 S1 四川栗子坪国家级自然保护区红外相机调查记录兽类和鸟类物种名录Tab. S1 List of mammals and birds recorded by infrared camera traps in Liziping National Nature Reserve

附图 S1 四川栗子坪国家级自然保护区红外相机所拍摄到的重要兽类和鸟类照片Fig. S1 Photographs of important mammals and birds recorded by infrared cameras in Liziping National Nature Reserve