基于紅外相機技術的野生白鷴活動規(guī)律

吳友貴， 葉珍林， 吳義松， 許大明， 周榮飛

(浙江鳳陽山-百山祖國家級自然保護區(qū)百山祖管理處，浙江慶元323800)

基于紅外相機技術的野生白鷴活動規(guī)律

吳友貴*， 葉珍林， 吳義松， 許大明， 周榮飛

(浙江鳳陽山-百山祖國家級自然保護區(qū)百山祖管理處，浙江慶元323800)

2013年11月起，在浙江鳳陽山-百山祖國家級自然保護區(qū)核心區(qū)布設了27臺紅外相機，1年后收回。共獲得有效獨立照片2 580張，其中白鷴Lophuranycthemera695張、870只次。對其月、日活動規(guī)律和不同棲息地的活動差異性分析表明：(1)夏季的月相對多度指數(shù)最高，6月和8月各有1個高峰，秋季次高，春、冬季較低；(2)上午和下午各有1個活動高峰，但各個季節(jié)出現(xiàn)時段不同。秋、冬季的活動時間比春、夏季縮短近2 h；(3)在西坡活動的頻次最多，東坡和南坡次之，北坡最少。在北坡的活動頻次與在其他坡向的差異均有統(tǒng)計學意義，其余坡向之間的差異均無統(tǒng)計學意義。在3種類型林分之間的活動頻次差異無統(tǒng)計學意義。

紅外相機技術；白鷴；活動規(guī)律

白鷴Lophuranycthemera隸屬于雞形目Galliformes雉科Phasianidae，是珍稀雉類之一，國家Ⅱ級重點保護動物(諸葛陽，1990)，主要分布于中國、東南亞以及南亞的部分地區(qū)，在我國主要分布于福建、浙江、江西、安徽、湖南等省(肖紹軍，2008)。國內(nèi)對白鷴的研究較多，主要針對種群數(shù)量與動態(tài)、食性、行為、棲息地選擇、人工養(yǎng)殖、生理生化等(丁平等，1992；高育仁，1993；熊志斌等，2003；邵晨，胡一中，2005；李偉等，2006；鄭家文等，2006)；國外對白鷴的研究較少，大多是微觀方面(Bodeetal.， 1985； Hemmietal.，2003； Tumkiratiwongetal.， 2008； Kaleemetal.， 2015)。然而，以往對白鷴生活習性的研究方法以目視觀察為主，不可避免地存在受觀察地點條件限制、觀察者行為對白鷴的干擾等多種影響。紅外相機陷阱(紅外相機)技術是一種非損傷性技術，與傳統(tǒng)的野生動物調(diào)查方法相比具有較多優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為裝置隱蔽、全天候持續(xù)工作、能自動記錄日期和時間、耗電少等，從而被廣泛應用。它所獲取的照片、視頻等數(shù)據(jù)為野生動物的物種分布、棲息地選擇、種群數(shù)量與動態(tài)、行為生態(tài)等研究提供定性或定量的信息，并為野生動物保護管理和資源利用等提供參考(李勤等，2013；李晟等，2014；肖治術等，2014a)。目前，利用紅外相機技術對野生白鷴進行的研究很少。在浙江鳳陽山-百山祖國家級自然保護區(qū)(百山祖管理處部分)利用該技術對野生白鷴的活動規(guī)律進行研究，了解其生活習性，為保護區(qū)管理機構制定和完善保護措施提供了科學依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況

浙江鳳陽山-百山祖國家級自然保護區(qū)位于浙江省慶元縣境內(nèi)，總面積為10 880.1 hm2，主峰海拔1 856.7 m，地帶性植被為常綠闊葉林，保存較為完好。該區(qū)位于Ⅱ-Ⅴ地帶群落交錯區(qū)(程秋波等，1996)，是中國17個具有全球意義的生物多樣性保護關鍵區(qū)域之一——“浙、閩、贛交界山地”的重要組成部分(中國生物多樣性國情研究組，1998)，植物物種豐富，珍稀特有物種較多(金孝鋒等，2004)，在生物多樣性保護、生態(tài)學研究等方面具有重要的價值(徐敏等，2007)。以侵蝕地貌為主，土壤以黃壤為主，山地坡度大多在30°以上。屬亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤多雨(程秋波等，1996)。百山祖自動氣象觀測站(海拔1 105 m)近10年來的資料顯示：年均氣溫13.3 ℃，最高氣溫34 ℃，最低氣溫-11.8 ℃，平均年降水量2 294.2 mm，無霜期293 d，積溫4 134.9 ℃。

1.2 紅外相機安裝與數(shù)據(jù)收集

2013年11月下旬，在保護區(qū)核心區(qū)內(nèi)的3條樣線上放置了27臺Ltl-6210MC紅外相機，地理位置：119°11′23.8″～119°12′59.1″E，27°43′48.8″～27°46′45.9″N，海拔1 319～1 650 m(圖1)。相機固定于喬木或灌木上，距離地面0.5～0.8 m，確保視野開闊。相機參數(shù)設置：拍照+錄像模式，連續(xù)拍攝2張，間隔時間1 min，錄像時間為10 s(肖治術等，2014b)，存儲卡容量8 G，電池為南孚5號電池。每隔3個月更換電池并提取存儲卡內(nèi)數(shù)據(jù)，保證電池和存儲卡正常使用(王云等，2016)。相機安放1年，被盜2臺。收回的25臺紅外相機分布情況：按植被類型，闊葉林3臺、針葉林3臺、針闊混交林19臺；按坡向，東坡5臺、南坡8臺、西坡9臺、北坡3臺。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

1.3.1 照片整理 收集的相機照片用ACDSee pro 3導出屬性數(shù)據(jù)生成Excel文件，包括照片拍攝的日期、時間，對所拍攝動物進行物種分類(諸葛陽，1989，1990)，參考章書聲等(2012)的方法篩選獨立照片，即相鄰相機或同一相機在15 min內(nèi)相繼拍攝的照片采用相同側(cè)面、部位的斑紋、體型、毛色等特征進行比對，若拍攝的對象相同，則只將中間時間點上的1張計為該次拍攝的獨立照片，否則分別作為多張獨立照片處理。其他情況下拍攝的照片直接視為獨立照片。以下分析所涉及的照片數(shù)據(jù)均指獨立照片。再逐張瀏覽，記錄種類、數(shù)量等，并以視頻資料為輔助進行物種鑒定。從數(shù)據(jù)庫中提取經(jīng)鑒定有白鷴的數(shù)據(jù)。

圖1 浙江鳳陽山-百山祖國家級自然保護區(qū)紅外相機監(jiān)測點位置示意圖

1.3.2 四季劃分 由于各個季節(jié)的日照時間不同，為了更加精確地分析白鷴的日活動時間，將日活動規(guī)律按四季進行比較。根據(jù)浙江百山祖的物候現(xiàn)象劃分四季：春季3—5月，夏季6—8月，秋季9—11月，冬季12月至翌年2月(楊詩芳，毛裕定，2008；吳昊旻等，2012；郁珍艷等，2014)。

1.3.3 月、時間段相對多度指數(shù) 月相對多度指數(shù)(MRRI)=Ni/N×100%，其中，Ni代表第i月(i=1，2……11，12)出現(xiàn)的照片數(shù)；N代表照片總數(shù)。

時間段相對多度指數(shù)(TRRI)=Ni/N×100%，其中，Ni代表第i時段(以2 h為時間段，i=05∶00—06∶59，07∶00—08∶59……15∶00—16∶59，17∶00—18∶59)出現(xiàn)的照片數(shù)(武鵬峰等，2012；賈曉東等，2014；王長平等，2015)。

1.3.4 生境分類 坡向粗分為4個，即坡朝向磁北315°0′～44°59′為北坡，磁北45°0′～134°59′為東坡，磁北135°0′～224°59′為南坡，磁北225°0′～314°59′為西坡，平地為無坡。

林分類型根據(jù)紅外相機所在小班信息，若闊葉樹種蓄積量大于等于小班蓄積量的65%，劃為闊葉林；若針葉樹種蓄積量大于等于小班蓄積量的65%，劃為針葉林；若闊葉樹種、針葉樹種的蓄積量均未達到小班蓄積量的65%，則劃為針闊混交林(國家林業(yè)局，2009)。

1.3.5 分析方法 紅外相機監(jiān)測點位置圖用ArcGIS 10.2繪制，相對多度指數(shù)曲線用Excel 2003繪制。利用Shapiro-Wilk檢驗分析各個相機所拍攝到的白鷴頻次是否符合正態(tài)分布；用卡方擬合優(yōu)度檢驗在不同棲息地類型中拍攝到的白鷴頻次與相應棲息地類型中布設的紅外相機臺數(shù)比率是否一致；用Wilcoxon成組不配對秩和檢驗分析白鷴在不同棲息地之間活動頻次的差異性。

2 結(jié)果

共整理到有效獨立照片2 580張，其中拍攝到白鷴的695張，占26.74%，共計白鷴870只次，平均每臺相機拍攝到34.8只次。各相機所拍攝到的白鷴頻次不符合正態(tài)分布(W=0.848 04，P=0.001 617)。

2.1 白鷴的月相對多度指數(shù)和月活動規(guī)律

1—4月拍攝到的白鷴頻次較少，月相對多度指數(shù)曲線低且平緩，從5月開始明顯增加，在6月和8月各有1個高峰，月相對多度指數(shù)分別高達17.70%和17.82%，9月開始下降，在11月時出現(xiàn)低谷，12月較11月有所增加(圖2)。

2.2 白鷴的時間段相對多度指數(shù)和日活動規(guī)律

春、夏季最早拍攝到白鷴的時間為05∶01(2014年5月29日和2014年6月4日)，最晚拍攝到白鷴的時間為19∶05(2014年7月6日)；秋、冬季最早拍攝到白鷴的時間為06∶04(2014年10月13日)，最晚拍攝到白鷴的時間為18∶09(2014年1月12日)。秋、冬季拍攝的最早時間比春、夏季推遲63 min，最晚時間比春、夏季提前56 min，照片記錄的活動時間比春、夏季縮短近2 h(圖3)。從拍攝到的活動時間推斷，白鷴是典型的晝行性動物。

圖2 白鷴的月相對多度指數(shù)

圖3 白鷴的時間段相對多度指數(shù)

按每2 h為1個時段，將白鷴一天的活動時間區(qū)分為7個時段。春季和夏季的第一個活動高峰都出現(xiàn)在05∶00—06∶59，之后的時段逐漸下降。春季在13∶00—14∶59出現(xiàn)1個次高峰，而夏季則在13∶00—14∶59稍微有所提高。秋季的第一個高峰出現(xiàn)在09∶00—10∶59，之后有所下降，在15∶00—16∶59出現(xiàn)一個更高的高峰。冬季的活動高峰出現(xiàn)在07∶00—08∶59，相對多度指數(shù)高達32.79%，在17∶00—18∶59出現(xiàn)另一個高峰，相對多度指數(shù)為26.23%，在11∶00—12∶59出現(xiàn)另一個小高峰(15.57%)，其余時段則較低。大致認為，白鷴在上午和下午各有1個活動高峰，但各個季節(jié)出現(xiàn)的高峰時段不同，這與野生白冠長尾雉Syrmaticusreevesii的活動規(guī)律基本相似(吳至康，1979；趙玉澤等，2013)。

2.3 在不同棲息地類型的活動差異性分析

2.3.1 在不同坡向的活動規(guī)律 放置在東、南、西3個坡向的每臺紅外相機都拍攝到白鷴照片，北坡只有1臺相機拍攝到白鷴照片。西坡拍攝到的白鷴頻次最多，平均每臺相機拍攝到52.7只次，東坡次之(平均44.2只次)，南坡較少(平均21.1只次)，北坡最少(平均2.0只次)(表1)。經(jīng)卡方擬合優(yōu)度檢驗，各坡向拍攝到的白鷴頻次比率與相應坡向中布設的紅外相機臺數(shù)比率不一致(P<0.05)，拍攝到白鷴的頻次與工作的紅外相機臺數(shù)無相關關系。

經(jīng)Wilcoxon成組不配對秩和檢驗，拍攝頻次在北坡與東坡、南坡、西坡之間的差異均有統(tǒng)計學意義(東與北：W=15，P=0.035 77；南與北：W=1，P=0.031 31；西與北：W=25.5，P=0.032 86)，其余各坡向之間的差異無統(tǒng)計學意義(東與南：W=28，P=0.269 6；東與西：W=21，P=0.898 1；南與西：W=51，P=0.162 7)。

表1 白鷴在各棲息地的紅外照片

2.3.2 在不同林分類型的活動規(guī)律 在針闊混交林拍攝到的白鷴頻次最多，平均每臺相機拍攝到38.5只次，闊葉林次之(平均38.3只次)，針葉林最少(平均8.0只次)。經(jīng)卡方擬合優(yōu)度檢驗，在各林分類型拍攝到的白鷴頻次比率與相應林分類型中布設的紅外相機臺數(shù)比率不一致(P<0.05)，說明白鷴被拍攝頻次并不只取決于所用的相機數(shù)量，林分類型可能為影響因素之一。但經(jīng)Wilcoxon成組不配對秩和檢驗表明，白鷴在3種類型林地中的活動頻次差異無統(tǒng)計學意義(闊葉林與針葉林：W=5，P=1；闊葉林與針闊混交林：W=22.5，P=0.598 5；針葉林與針闊混交林：W=45.5，P=0.113 9)。

3 討論

白鷴營集群生活，在非繁殖季節(jié)，每群的個體數(shù)在幾只至十幾只不等(高育仁，1993；高育仁等，1995)。但在本研究中，695張獨立相片拍攝到白鷴870只次，平均每張相片拍攝到1.25只次；2只或者2只以上白鷴的獨立照片有116張，只占獨立照片總數(shù)的16.69%；單張獨立照片中白鷴的數(shù)量最多為6只。某些野生動物能夠發(fā)現(xiàn)紅外相機，紅外相機可能會使野生動物產(chǎn)生恐懼心理(張履冰等，2014)，膽小的個體可能會避開或者繞開紅外相機，從而可能影響紅外相機能夠拍攝到的白鷴數(shù)量。

本研究中，不管是不同坡向還是不同林分的生境，紅外相機拍攝到白鷴的頻次與所用相機臺數(shù)均無一致性，在不考慮其他影響因素的情況下，生境類型的不同應是造成拍攝率差異的直接原因，相比之下，坡向較林分的影響更大。因野生動物的活動強度與其被紅外相機拍攝到的概率呈正相關(李明富等，2011)，前述不同生境中拍攝頻次的差異也反映出白鷴活動對坡向的選擇性較強，而林分類型對其活動的影響不顯著。究其原因，基于自身營養(yǎng)的需要，野生動物通常將大部分的時間用于覓食，尤其是在食物匱乏的季節(jié)(連新明等2012)。北坡光照時間較其他坡向短，植物開花結(jié)果少，地上可取食的果實種子也相對較少，而白鷴的喜食食物是殼斗科Fagaceae、樟科Lauraceae的果實種子(丁平，1992；高育仁，1993；彭長根等，1994)，所以白鷴可能會減少在北坡的活動強度。而其他坡向、不同林型之間這種食物豐富度的差異可能較小，因而白鷴的活動強度差異無統(tǒng)計學意義。

雖然本研究得到25臺紅外相機連續(xù)拍攝1年的數(shù)據(jù)，在一定程度上揭示了野生白鷴的活動規(guī)律，但紅外相機數(shù)量仍相對較少，尤其是有的生境僅布設3臺，存在樣本數(shù)量較少的不足。建議今后利用紅外相機進行野生動物監(jiān)測，尤其是針對某一個特定物種時，增加紅外相機布設密度，延長監(jiān)測時間。

盡管本次研究的紅外相機布設在人員較少出現(xiàn)的核心區(qū)內(nèi)，但仍有旅游者、偷獵者偶爾進入，尤其是偷獵者為了毀滅證據(jù)而盜走紅外相機，不僅設備損失，而且還遺失了存儲卡內(nèi)重要數(shù)據(jù)。建議今后安裝紅外相機時要避開人員活動頻繁的地段，或加裝保護固定設施(張履冰等，2014)；加強對紅外相機在野生動物監(jiān)測方面作用的宣傳，倡導人們保護監(jiān)測設施、設備；同時依法加大對偷獵者的打擊力度。

致謝：感謝浙江省慶元縣氣象臺提供2006—2015年百山祖自動氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)。

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從X方向進行分析，表2和表5中X方向的1階固有頻率對應仿真中的整體第1階固有頻率。由圖8可知,X方向的1階模態(tài)振型主要是防側(cè)滾梁沿X方向的彎曲變形。左右模塊的防側(cè)滾梁通過可活動的吊桿連接，該連接屬半柔性連接，且為左右模塊的懸浮控制提供解耦，而當防側(cè)滾梁出現(xiàn)振動時,左右兩模塊易出現(xiàn)振動耦合，從而影響兩模塊的控制解耦性。X方向的第2階固有頻率對應仿真中的整體第2階固有頻率，X方向的第3階固有頻率對應仿真中的整體第5階固有頻率。其中1階固有頻率和3階固有頻率與對應的仿真固有頻率吻合較好。

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Activity Patterns ofLophuranycthemeraBased on Camera Trap Data

WU Yougui*， YE Zhenlin， WU Yisong， XU Daming， ZHOU Rongfei

(Management of Baishanzu， Fengyangshan-Baishanzu National Nature Reserve， Qingyuan， Zhejiang Province 323800， China)

Since November 2013， 27 infrared cameras were set at the core area of Fengyangshan-Baishanzu National Nature Reserve， and the generated photographs were collected one year later. A total of 2 580 independent photographs with 695 silver pheasant (Lophuranycthemera) photographs including 870 individual-times were obtained. The monthly and daily activity patterns as well as their differences in different habitats were analyzed. The results showed that the monthly relative richness index was the highest in summer， and had 1 peak point in June and August， respectively， followed by in autumn， spring and winter. There were 2 peak periods of activity in a day (morning and afternoon)， but also varied with seasons. The activity time in autumn and winter was about 2 hours shorter than that in spring and summer. The frequency of being photographed on western slope was the highest， followed by in eastern slope， southern slope and northern slope. The activity frequency on northern slope was significantly differed from that of other slopes. However， no significant difference was observed among the rest. The activity frequency was not significantly different among the 3 types of forest.

infrared triggered camera technique；Lophuranycthemera； activity patterns

2016-06-15 接受日期：2016-11-16

國家林業(yè)局林業(yè)國家級自然保護區(qū)補助資金項目(財農(nóng)[2013]81號)

吳友貴， 男， 農(nóng)學學士， 高級工程師， 研究方向：自然保護區(qū)生物多樣性保護與研究

*通信作者Corresponding author， E-mail：qywyg@sina.com

10.11984/j.issn.1000-7083.201600163

Q959.7； Q958.1

A

1000-7083(2017)01-0025-05