從發(fā)現(xiàn)東北豹說起……

余夫

去年9月，一只野生東北豹在吉林省汪清縣林區(qū)山梁上活動時(shí)，被野外設(shè)置的自動感應(yīng)照相機(jī)成功拍到，這也是我國首次利用自動感應(yīng)照相技術(shù)拍攝到東北豹的照片。

金錢豹在我國有3個亞種，即東北豹、華北豹和華南豹。東北豹也叫遠(yuǎn)東豹、朝鮮豹等，毛色較淺，僅分布在東北長白山、小興安嶺等地，是世界上最為稀有的金錢豹亞種之一，野外數(shù)量不足100只，其瀕危程度已超過東北虎。這張清晰的東北豹照片公布于眾之后，也引起了大家的好奇心。那么，自動感應(yīng)照相系統(tǒng)是一種什么設(shè)備？它在野生動物的研究和保護(hù)中能起到哪些作用呢？

難窺真容的珍稀野生動物

出于保護(hù)與研究的迫切需要，科學(xué)家必須對珍稀野生動物進(jìn)行調(diào)查。由于個體數(shù)量稀少、棲息地地形復(fù)雜或植被茂密等原因，它們通常不容易被人發(fā)現(xiàn)。有些珍稀野生動物生活在空氣稀薄的高山地帶等自然條件十分嚴(yán)酷的環(huán)境中，有的喜歡獨(dú)往獨(dú)來，甚至只在夜間活動，所以人們實(shí)際上很難跟蹤和直接觀察到它們的行蹤，拍攝到它們的影像就更加困難了。即使偶爾有這樣的機(jī)會，當(dāng)人們手持相機(jī)進(jìn)行拍攝時(shí)，也常常不是擔(dān)心靠得太近會嚇跑它們，或是害怕動物傷人，而難以得到理想的照片。

一直以來，野外科學(xué)家一般都是依靠動物（尤其是大型食肉動物）的痕跡，如足跡、刨痕、氣味標(biāo)記（嗅跡）、尿跡、糞團(tuán)、爪痕、毛發(fā)、臥跡、食物殘?jiān)葋磉M(jìn)行野生動物的調(diào)查和研究的。例如，分布于我國西北地區(qū)的雪豹是世界上棲息海拔最高的大型貓科動物，也是中亞山地生物多樣性的旗艦物種。它的機(jī)警、神秘、喜歡獨(dú)行、夜間活動、遠(yuǎn)離人跡和高海拔分布等特點(diǎn)，是其不被世人所知的原因，也給野外研究帶來極大的困難和挑戰(zhàn)。一些研究雪豹的專家，甚至從來沒有在野外見到過雪豹。

另外，鑒于珍稀野生動物的瀕?，F(xiàn)狀，客觀上已經(jīng)不允許對其生境進(jìn)行破壞性或干擾其行為活動較多的調(diào)查活動。傳統(tǒng)的調(diào)查方法，如捕捉個體、佩戴無線電頸圈進(jìn)行跟蹤研究等，對它們的行為干擾較大，并可能影響其生存，目前已經(jīng)被限制使用。于是，科學(xué)家需要更多地采用非損傷性的野生動物調(diào)查方法。所謂非損傷性調(diào)查，就是在不直接接觸、干擾或傷害野生動物的情況下所進(jìn)行的野生動物調(diào)查。其中，自動感應(yīng)照相技術(shù)就是一種非損傷性野生動物調(diào)查工具，不僅能捕捉到野生動物的珍貴畫面，提供與野生動物保護(hù)有關(guān)的重要信息，而且在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)調(diào)查方法的不足，為野生動物的調(diào)查和研究提供了新的有效途徑。

不干擾動物的自動感應(yīng)照相術(shù)

從20世紀(jì)初開始，自動感應(yīng)照相技術(shù)就在國外的野生動物研究中被逐漸采用，我國則從20世紀(jì)末開始應(yīng)用。例如，這次拍攝到東北豹的自動感應(yīng)照相設(shè)備是世界自然基金會與吉林省相關(guān)林業(yè)部門共同設(shè)置的，共架設(shè)了百余部，目的是用于開展東北虎、東北豹等珍稀野生動物的監(jiān)測工作。除此之外，在陜西秦嶺研究大熊貓的野外科學(xué)家、在新疆天山進(jìn)行雪豹研究的科學(xué)家也都利用了自動感應(yīng)照相設(shè)備。

自動感應(yīng)照相系統(tǒng)主要包括三部分：自動對焦照相機(jī)、被動式紅外感應(yīng)裝置和電池。自動感應(yīng)照相技術(shù)的原理是，通過遠(yuǎn)紅外感應(yīng)到生物熱能后，相機(jī)可被觸發(fā)自動拍攝鏡頭前半徑10～15米扇面以內(nèi)發(fā)熱或移動的物體。它的優(yōu)點(diǎn)是快速靈敏，反應(yīng)時(shí)間短，觸發(fā)距離長，還可以連續(xù)拍攝。

現(xiàn)在，科學(xué)家在應(yīng)用自動感應(yīng)照相技術(shù)進(jìn)行野生動物研究時(shí)，大多采取同時(shí)架設(shè)幾十臺（或更多臺）相機(jī)的方法，以便對所選擇的野外樣點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。根據(jù)動物的習(xí)性和活動規(guī)律，他們通常選擇山口、山脊、河床、懸崖下、巨石邊和大樹附近等動物經(jīng)常出沒的地點(diǎn)布設(shè)相機(jī)，尤其優(yōu)先選擇那些以前曾觀察到野外研究對象的個體或新鮮痕跡的地點(diǎn)，根據(jù)動物的習(xí)性設(shè)置相機(jī)的拍攝距離。照相機(jī)距離痕跡點(diǎn)一般為3～10米，鏡頭朝北或朝南，以避免早晚的陽光直接射入相機(jī)、影響拍攝效果和干擾感應(yīng)器正常工作。為了防止風(fēng)吹雨淋，相機(jī)還需要增加一些防護(hù)設(shè)施；而將機(jī)身涂上迷彩油漆，則可以增加它的隱蔽性。

科學(xué)家在架設(shè)相機(jī)之前都要對其進(jìn)行設(shè)置，包括每次曝光的日期和時(shí)刻、連續(xù)兩次曝光的最短時(shí)間間隔、每天拍攝的時(shí)間段、閃光指數(shù)等等。還要詳細(xì)記錄相機(jī)設(shè)置地點(diǎn)的GPS 衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)、相機(jī)的編號、蓄電池編號、鏡頭方向及測試結(jié)果、環(huán)境和動物痕跡類型等，在大比例尺地形圖上標(biāo)出相機(jī)的分布情況?？茖W(xué)家每間隔固定的一段時(shí)間就要對所布設(shè)的相機(jī)進(jìn)行檢查，查驗(yàn)相機(jī)拍攝的結(jié)果。

自動照相系統(tǒng)能提供哪些信息

科學(xué)家利用自動感應(yīng)照相系統(tǒng)可以獲得野生動物的許多重要生態(tài)信息，這些信息在物種鑒定、區(qū)系調(diào)查、個體識別、種群監(jiān)測、性別確定和行為學(xué)研究等多方面都有重要的價(jià)值。

自動感應(yīng)照相技術(shù)是一種攝影技術(shù)，因此它在野生動物研究中首先就是直接用來確認(rèn)物種，這對于野外不易見到的珍稀物種來說是十分重要的。這種方式確認(rèn)物種較為精確且十分簡便。由于自動感應(yīng)照相系統(tǒng)可在較短時(shí)間內(nèi)有效地獲得同域分布的多種物種資料，這一點(diǎn)較有利于大范圍的動物區(qū)系調(diào)查和進(jìn)行野生動物保護(hù)狀況的快速評估。例如，在陜西秦嶺對大熊貓棲息地伴生物種的研究中，自動感應(yīng)照相系統(tǒng)對該地區(qū)生活的古北界種類和東洋界種類均有記錄，這在一定程度上反映了該地區(qū)動物區(qū)系成分的復(fù)雜性、過渡性和相互滲透性。

個體識別是進(jìn)行珍稀野生動物種群數(shù)量監(jiān)測的基礎(chǔ)。例如，根據(jù)在四川汶川三江中河杜鵑海子區(qū)域拍攝的兩張大熊貓照片，人們可以清楚地看出它們并不是同一只。這就是說，在杜鵑海子區(qū)域近15平方千米的范圍內(nèi)，至少生活著2只野生大熊貓。目前已經(jīng)有不少科學(xué)家利用自動照相技術(shù)和捕獲／重捕模型進(jìn)行一些珍稀動物的種群監(jiān)測。動物個體一般根據(jù)照片上所顯示的動物身體表面的斑紋、體型、毛色等來進(jìn)行識別。這種種群數(shù)量監(jiān)測方法曾被應(yīng)用于虎和美洲虎的種群密度估計(jì)，獲得較好效果。在對雪豹的研究中發(fā)現(xiàn)，相對于從前的估計(jì)，在新疆天山的一些地區(qū)，目前雪豹的種群數(shù)量還比較穩(wěn)定，下降的趨勢得到了初步遏止。

性別比也是研究野生動物種群的一個重要參數(shù)。有些野生動物的雌雄可以從外表上區(qū)分開來，有的可以從自動感應(yīng)照相系統(tǒng)拍到的照片上直接辨認(rèn)雄性個體的生殖器，從而確定該個體的性別。

野生動物的行為研究對物種保護(hù)十分重要，但在珍稀物種保護(hù)的實(shí)踐中卻往往被忽視。在對新疆天山雪豹的研究中，自動感應(yīng)照相系統(tǒng)曾捕捉到雪豹舉尾標(biāo)記（嗅跡）的動作；在對四川大熊貓的研究中，自動感應(yīng)照相系統(tǒng)完整地記錄了一只野生大熊貓“嗅味樹”的行為，即通過撒尿、抓扯樹皮、屁股摩擦等，在路過的大樹上作標(biāo)記。野生大熊貓的標(biāo)記行為大多集中在四五月份。這樣的“嗅味樹”，對不同性別的野生大熊貓來說，具有不同的含義：雌性是通過標(biāo)記氣味來引起雄性的注意，而雄性則是用來占領(lǐng)地盤的。

野生動物會沿著固定路線活動嗎？它們間隔多長時(shí)間出現(xiàn)？活動領(lǐng)域有多大？諸如此類的問題都可能從自動感應(yīng)照相系統(tǒng)拍攝的照片中得到初步答案。根據(jù)雪豹的照片分析，它們通常不是沿著原路返回，而是環(huán)繞某區(qū)域活動，每3～4周重復(fù)一次。由于它們的照片都是在夜間拍攝到的，更加證明了雪豹夜行性的特點(diǎn)，即使在冬季也是如此。

為物種保護(hù)提供重要幫助

自動感應(yīng)照相系統(tǒng)所獲得的許多重要生態(tài)信息，對于珍稀物種的保護(hù)具有十分重要的價(jià)值。在對陜西秦嶺大熊貓的研究中，自動感應(yīng)照相系統(tǒng)拍到大熊貓的樣點(diǎn)均位于海拔較高、離人類活動中心區(qū)較遠(yuǎn)的區(qū)域，這些區(qū)域的物種豐富度高于海拔較低、離人類活動中心區(qū)較近區(qū)域的相應(yīng)指標(biāo)。這一結(jié)果可能暗示：盡管在自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，大熊貓及其他野生動物的生存仍然受到人類的干擾。

由于在雪豹的棲息地內(nèi)拍攝的照片中，家畜的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于有蹄類野生動物的數(shù)量，說明當(dāng)?shù)剡^度放牧的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，家畜存欄數(shù)增長過快，使有蹄類野生動物避而遠(yuǎn)之。雪豹缺乏必要的野生食物基礎(chǔ)，必然轉(zhuǎn)而攻擊牧群，它們與牧民之間的沖突也隨之加劇。科學(xué)家對當(dāng)?shù)乇鄙窖蛞巴鈹?shù)量的調(diào)查結(jié)果印證了上述的推斷。

當(dāng)然，在野生動物調(diào)查方面，目前科學(xué)家所采用的設(shè)備或方法還沒有一種是盡善盡美的，自動感應(yīng)照相技術(shù)也是如此。例如：這種設(shè)備首次投入的費(fèi)用較大，而如果自動感應(yīng)照相系統(tǒng)的數(shù)量不足，則野外拍攝的數(shù)據(jù)結(jié)果就不足以得到具有統(tǒng)計(jì)學(xué)價(jià)值的資料。由于相機(jī)在野外使用時(shí)，都是選擇在空曠的位置上架設(shè)，相機(jī)對所拍攝的動物沒有選擇性，所以每有動物或人從相機(jī)前面經(jīng)過，它就會不停地拍照，閃光燈也會閃個不停，不僅使實(shí)驗(yàn)受到干擾，也比較容易被動物發(fā)現(xiàn)。

目前，自動感應(yīng)照相設(shè)備還不是“全天候”設(shè)備，因此在應(yīng)用上也存在一些問題，有時(shí)容易被光線、影子等因素干擾，對風(fēng)吹草動、下雨或下雪等都有不良反應(yīng)，常常拍攝出的都是報(bào)廢的照片。如果設(shè)置在氣候條件惡劣的高山等環(huán)境中，低溫、大風(fēng)、暴雪、塵暴等因素都會嚴(yán)重影響相機(jī)的正常工作。在低溫條件下，鋰電池的使用壽命只是常溫下的三分之一，感應(yīng)器的靈敏度也會降低。在寒冷的夜晚，很多相機(jī)不能正常工作。盡管如此，自動感應(yīng)照相技術(shù)在珍稀野生動物調(diào)查中的使用價(jià)值和應(yīng)用前景仍然是令人樂觀的。這一技術(shù)特別適合對大型食肉類等那些具有明顯個體特征的哺乳動物進(jìn)行野外調(diào)查。

自動感應(yīng)照相系統(tǒng)提供的信息具有較為準(zhǔn)確、直觀，較少受到環(huán)境條件和研究人員的限制，可以進(jìn)行長期和連續(xù)的野外作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)。特別需要指出的是：野生動物研究的非損傷性越來越為科學(xué)家所重視，而自動感應(yīng)照相技術(shù)正是一種對野生動物進(jìn)行非損傷性調(diào)查的重要工具，它可以逐漸取代其他干擾性較大的調(diào)查方法，如捕捉個體和佩帶頸圈等，并可以獲得更多的野外生態(tài)信息。另外，現(xiàn)在已經(jīng)有許多野外科學(xué)家使用的自動感應(yīng)照相系統(tǒng)利用的是太陽能電池這一綠色能源，可以進(jìn)一步減少干電池對環(huán)境的污染。

【責(zé)任編輯】龐云