自然保护区生物标本资源共享子平台红外相机数据库建设进展

红外相机技术在野生动物调查研究中得到广泛应用, 其发展和普及为中国自然保护地生物多样性保护带来了诸多机会。为进一步推广该技术在我国自然保护地野生动物监测中的应用, 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所在自然保护区生物标本资源共享子平台增设野生动物红外相机数据库专栏, 并通过门户网站“中国自然保护区生物标本资源共享平台” (http://www.papc.cn/)对外发布, 向公众开放, 可以随时查阅、下载信息。本文重点介绍了该平台的野生动物红外相机数据库建设进展, 包括所监测的自然保护区、监测方案、数据规范存储、标准化分析、成果介绍、工作计划等内容。2010-2019年间, 该平台使用红外相机调查技术在全国13个不同类型的保护地开展兽类和鸟类资源调查, 累计27.25万个有效工作日, 共拍摄到8.41万张独立图像, 经鉴定有80种野生兽类和200种野生鸟类, 并利用这些数据对野生动物行为、稀有物种探测、人为干扰, 以及气候变化影响等方面进行研究, 取得了重要的阶段性成果。下一步, 子平台牵头单位将筹建自然保护地红外相机数据共享平台, 制定红外相机调查设计、监测技术、数据格式等统一标准化方案, 逐步完善我国自然保护地野生动物红外相机监测网络。     

西南山地红外相机监测网络建设进展

中国西南山地是全球生物多样性热点区。西南山地红外相机监测网络是我国生物多样性监测的区域性红外相机网络之一。该网络由北京大学牵头, 始建于2002年, 合作单位包括科研院所、高校、保护组织、政府部门、保护地管理机构等。网络主要覆盖青藏高原东缘大横断山区域的秦岭、岷山、邛崃山、相岭、凉山、沙鲁里山、云岭7大山系。网络内目前共有41个监测样区, 包括自然保护区、社区保护地、林场等多种类型。网络内监测样区均采用标准的网格化布设规程, 采取统一数据结构与数据库结构、建立离散式数据库进行分散管理的总体架构, 所有监测样区的数据库保持一致的结构和统一的核心字段, 由每个监测样区建立并维护各自独立的数据库。截至2019年12月, 网络内布设有效调查/监测位点5,738个, 已处理数据中调查工作量(以有效相机日计)合计约120.74万天, 积累红外相机照片/视频(删除连续空拍后) 302.59万份, 另有111.16万份待处理。共记录到分属7目21科的63种野生哺乳动物与分属10目35科的182种野生鸟类物种, 其中国家一、二级重点保护野生动物分别有18与39种。西南山地网络今后的重点工作方向包括: (1)基于通用元数据结构建立统一的在线数据库平台; (2)加强网络内保护地数据管理与分析能力建设; (3)为区域内生物多样性保护与保护地管理提供持续支持; (4)针对野生动物种间关系、群落构建机制以及大型食肉动物的生态功能开展深入的动物生态学研究。     

三江源国家级自然保护区内云塔村雪豹种群动态

种群监测可为物种研究和保护提供关键信息和依据。雪豹(Panthera uncia)作为亚洲高山生态系统的顶级捕食者和旗舰种, 一直是研究和保护的重点, 但其难以到达的栖息地、隐秘的行踪和广阔的家域使其监测工作开展难度较大, 雪豹种群动态研究较为匮乏。本研究在2013年10月至2019年1月期间, 使用当地社区维护的红外相机, 监测三江源国家级自然保护区通天河沿保护分区内青海省玉树州哈秀乡云塔村雪豹种群的密度和动态, 共识别出35只雪豹个体。基于数据质量较好的2015、2016、2017年连续3年的红外相机数据各年截取3个月数据, 使用空间标记-重捕模型估算种群数量和密度, 发现当地雪豹种群和成年个体密度基本维持稳定, 种群增长率为1.02, 但监测期间雪豹个体更替明显, 平均个体更替率为0.44, 并且围绕两片雪豹核心利用区域发生了领域取代。推测雪豹种群具有较多个体更替和领域取代是因为种群处在雪豹潜在扩散通道上, 或调查范围未覆盖完整种群。本研究是国内首次对雪豹进行较为长期的种群动态监测和分析, 研究结果体现了动态监测的重要性, 也显示出以当地社区为主体监测哺乳动物种群的可能性。     

探讨我国森林野生动物红外相机监测规范

野生动物多样性是生物多样性监测与保护管理评价的关键指标, 因此对野生动物进行长期监测是中国森林生物多样性监测网络(CForBio)等大尺度生物多样性监测研究计划的一个重要组成部分。2011年以来, CForBio网络陆续在多个森林动态监测样地开展以红外相机来监测野生动物多样性。随着我国野生动物红外相机监测网络的初步形成, 亟待建立和执行基于红外相机技术的统一监测规范。基于3年来在我国森林动态监测样地红外相机监测的进展情况, 以及热带生态评价与监测网络针对陆生脊椎动物(兽类和鸟类)所提出的红外相机监测规范, 本文从监测规范和监测注意事项等方面探讨了我国森林野生动物红外相机监测的现状和未来。     

红外相机技术在我国野生动物研究与保护中的应用与前景

20年来, 红外相机技术在国内外野生动物研究、监测与保护中得到了广泛应用。基于红外相机技术, 我国在野生动物生态学研究、动物行为学研究、稀有物种的探测与记录、动物本底资源调查、生物多样性监测及保护地管理与保护评价等领域取得了众多成果。目前, 数学模型、统计分析方法和新的概念正在促进红外相机技术在野生动物监测研究与保护管理中的发展和推广应用。同时, 随着红外相机技术的成熟、成本降低和应用普及, 这一技术也将会被更多的野生动物研究人员、管理人员和自然保护区管理者所采用, 并成为全国各级保护地和区域生物多样性监测研究的关键技术和方法。今后, 建立并完善系统化的监测网络和数据共享平台、开发新一代的数据分析方法与模型, 将是此项技术进一步发展和应用的主要方向。     

东北虎豹生物多样性红外相机监测平台概述

东北虎豹生物多样性红外相机监测平台始建于2006年, 位于中国东北温带针阔混交林区, 覆盖老爷岭、张广才岭和完达山, 面积达1.5万多平方公里。平台的监测目标是从生态系统水平上对东北虎(Panthera tigris altaica)、东北豹(P. pardus orientalis)、有蹄类猎物及同域分布的其他哺乳动物、森林栖息生境、环境要素和人类活动等进行全面系统的调查和观测。截至2019年6月, 平台产生视频记录超过78.5万条, 有效相机工作日173.6万多天, 记录了28种野生兽类和32种野生鸟类。另外, 利用红外相机平台已经在野生动物多样性本底调查、虎豹种群分布、数量与扩散限制、同域食肉动物种间关系、动物生境利用等方面取得一些成果, 同时为东北虎豹国家公园生物多样性监测、评估和管理提供了科技支撑。     

中国野生动物红外相机监测与研究: 现状及未来

智能传感器、人工智能、信息技术等现代科学技术的创新应用极大地提升了人类在全球生物多样性保护和恢复方面的潜力。结合国内外相关研究案例, 本文的主要内容包括: (1)对过去30年间(1991-2021年)中国野生动物红外相机监测研究相关文献资料进行总结分析; (2)结合国内2011年以来的典型案例, 对技术方法、物种发现与编目、形态与行为研究、生态学研究和保护管理等主题领域的进展进行总结分析; (3)结合国外近期的典型案例, 对红外相机监测与研究的重点领域进行评估分析; (4)对中国野生动物红外相机监测研究的未来发展提出相关建议。通过回顾, 本文旨在明晰国内外红外相机技术在野生动物监测研究中的创新应用和发展趋势, 为中国在该领域的未来发展提供参考依据, 以便更好地服务于中国生物多样性监测与研究网络建设和以国家公园为主体的自然保护地体系建设, 为推进国家生态文明建设、保障生态安全和生物安全提供决策支持和科学依据。     

秦岭中段野生动物多样性的红外相机监测数据库平台介绍

秦岭地处我国中西部, 生物地理位置重要, 拥有丰富的生物多样性, 有大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)、秦岭羚牛(Budorcas bedfordi)、金丝猴(Rhinopithecus roxellana)和朱鹮(Nipponia nippon)等4个秦岭森林旗舰物种, 被称为“秦岭四宝”。利用红外相机技术开展秦岭野生动物的非损伤性监测不仅可以为秦岭山系提供物种名录信息, 还可以为了解秦岭野生动物的行为和活动格局提供科学数据。清华大学环境学院生态团队自2009-2020年在秦岭中段南坡先后实施了7个项目, 对秦岭南坡的4个保护区进行了野生动物监测, 面积达1,113 km ²(26.5 km × 42 km), 红外相机位点数267个, 相机日数152,160天, 共获取红外相机照片855,260张。共鉴定出27种野生兽类和63种野生鸟类, 并应用这些照片数据开展了信息挖掘工作, 对野生动物行为、稀有物种、与生境的关系, 以及人为活动对野生动物的影响等领域进行了研究, 已取得部分成果。在此基础上建立了“秦岭中段野生动物多样性的红外相机监测数据库平台”, 供团队内部及合作者使用。通过10年的监测, 我们提出未来研究建议: (1)对于非常偶见的物种, 还需要更长的时间并在更多样化的生境布设相机, 以获取更多影像数据评估其现状; (2)数据库需要在更大程度和深度上进行信息挖掘, 尤其在种间关系、物种-生境关系、种群动态等方面; (3)对典型大种群数量的物种(如秦岭羚牛和野猪Sus scrofa)及食物链顶端大型捕食动物(如金钱豹Panthera pardus)进行种群动态研究, 为整个秦岭生态系统的健康持续提供科学支撑; (4)利用数据库的数据及今后红外相机监测数据进行野生动物疾病的发生发展监测研究。     

四川老河沟保护地2011-2015年野生动物红外相机监测数据集

红外相机技术目前已成为调查、记录陆生大中型兽类和地栖鸟类的最有效方法之一, 为自然保护地的生物多样性编目、野生动物本底调查提供了可靠的数据基础。老河沟保护地位于四川省平武县, 地处岷山山脉中段, 面积110 km², 是大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)、川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)、红喉雉鹑(Tetraophasis obscurus)等珍稀濒危野生动物的自然栖息地。本文汇总、整理了老河沟保护地2011-2015年的红外相机监测记录, 提供了完整的红外相机监测数据集。数据集包括红外相机有效位点130个, 海拔跨度1,317-3,265 m, 总有效相机工作日10,185 d。红外相机拍摄记录159,694条, 其中兽类记录91,839条, 独立有效照片3,017张, 包括分属5目15科的野生兽类28种; 鸟类记录37,775条, 独立有效照片1,311张, 包括分属7目19科的野生鸟类60种; 两栖类记录8条, 独立有效照片2张, 包括1目1科1种; 家畜记录47条, 独立有效照片5张。     

中国猫科动物红外相机监测平台介绍: 民间环保机构的数据整合

中国猫科动物红外相机监测平台始建于2007年, 致力于评估中国12种本土野生猫科动物的保护现状, 并推动猫科动物保护。该平台由中国猫科动物保护联盟(猫盟)牵头组织, 与科研院所、高校、保护组织、政府部门、保护地管理机构等合作开展监测。监测点涵盖我国10个省/自治区28个监测点, 包括自然保护区、风景名胜区、社会公益保护地、林场、非保护地等多种类型。根据调查目标和内容, 红外相机采用网格化布设和沿样线布设两种调查方案。监测数据由猫盟集中管理, 并与保护地共享使用。截至2019年12月, 平台共设置有效调查/监测位点939个, 有效相机工作日合计约283,239天, 获得有效独立探测164,262次, 积累红外相机照片/视频约25万份(删除连续空拍后), 另有约5万份待处理。记录到分属7目24科的91种野生兽类与分属9目23科的102种野生鸟类物种, 其中国家I、Ⅱ级重点保护野生动物分别有25种与55种。在23个监测点记录到10种猫科动物, 独立探测共6,507次, 其中金钱豹(Panthera pardus) 3,196次(50.7%), 豹猫(Prionailurus bengalensis) 2,817次(44.7%)。加强监测数据分析能力、评估濒危猫科动物种群现状、建立志愿者工作团队是猫科动物监测平台今后的重点工作方向。     

三江源国家公园野生动物保护与管理对策

三江源国家公园是我国首批建立的面积最大的国家公园,也是青藏高原第一个国家公园,对青藏高原乃至我国加快构建以国家公园为主体的自然保护地体系具有里程碑式意义。三江源国家公园野生动物多样性水平高且濒危物种占比大,其中兽类和鸟类受威胁比例分别为32.26%和19.90%;具有丰富的国家重点保护物种及青藏高原特有珍稀物种,包括46.77%的中国或青藏高原特有兽类和7.65%的中国特有鸟类,其生物多样性具有全国乃至全球意义的保护价值。本文简要回顾全球野生动物保护研究重要进展和取得的成果,分析三江源野生动物濒危成因,提出了加强三江源国家公园野生动物动态监测、创新栖息地保护技术、建立野生动物迁移廊道及避难所、开展草畜平衡管理、疫源疫病控制、人兽冲突研究和建立野生动物基因资源库等多项野生动物保护和管理对策,为实现三江源国家公园生态环境严格保护、人与自然和谐共生、区域可持续发展战略提供了有益的参考。     

三江源地区雪豹保护优先区规划

为了将有限资源合理投放到关键区域, 实现物种保护成效的最大化, 找出质量最好的栖息地及它们之间的迁徙通道是制定保护规划的第一步。本研究以三江源的雪豹(Panthera uncia)栖息地为对象, 基于野外调查数据和高分辨率卫星遥感数据, 利用物种分布模型、保护规划模型和连通度分析工具, 找出了三江源地区雪豹的核心栖息地分布和潜在迁徙通道位置, 分析了目前保护中的潜在威胁, 并提出了针对三江源西、中、东三块区域的不同保护对策。结果表明: (1)三江源西部核心栖息地比较小而破碎, 但迁徙通道较多且没有明显窄点, 未来应关注青藏线的潜在阻碍作用, 同时应防范道路沿线的野生动物盗猎; (2)中部区域横跨玉树-杂多-囊谦的雪豹栖息地是三江源最大的核心雪豹栖息地, 在连通其他种群中也处于中心地位, 应通过种群监测确定其健康稳定, 对开发、偷猎等威胁防微杜渐, 保持其源种群的作用; (3)东部区域人口密度高, 受人类活动的影响最大, 需保证阿尼玛卿、年保玉则两块核心栖息地的质量, 并重点监测甘德县境内的省道处雪豹的迁徙通道是否畅通。三江源地区雪豹栖息地总体质量较好, 建议将维持核心源种群的稳定性, 保持种群间迁徙通道的畅通作为三江源的雪豹景观保护工作的整体目标。未来应充分利用天地一体化监测手段, 开展重要保护物种栖息地状况的评估和预警, 尤其是非保护地区域物种核心栖息地的开发建设活动。     

三江源国家公园兽类物种多样性及区系分析

为了解三江源国家公园野生兽类的分布现状,2015-2017年对园区进行了实地调查。根据调查结果并参考相关文献资料,三江源国家公园内野生兽类共62种,分别隶属8目19科44属。园区内兽类呈现出物种多样性高,珍稀濒危物种多,特有种多的特点：三江源国家公园内的兽类物种多样性G-F指数为0.77,表明该区域物种多样性处于很高水平。根据中国物种红色名录,20个物种受威胁（极危、濒危和易危）,比例为32.26%,远高于国家整体水平;中国或青藏高原特有种29种,占46.77%。三江源国家公园在动物地理区划上属于古北界青藏区,在地理分布型上,以古北界成分为主,东洋界成分为辅,以古北界高山型成分最多,有25种,且资源量大,表明三江源国家公园的兽类以适应高寒气候的特殊种类为主。3个园区的平均动物区系相似性比较结果表明,长江源园区与澜沧江源园区为共同关系,黄河源园区与长江源园区和澜沧江源园区为密切关系。近些年,三江源地区的兽类保护工作取得了很好的效果,并得到国内外认可,本研究结合园区生物多样性和区系特点,根据保护现状,提出了今后的监测保护建议。     

Factors shaping the tolerance of local Tibetan herders toward snow leopards

Snow leopards (Panthera uncia) have long co-existed with livestock herding people across Asia’s high mountains. Multiple use landscapes however imply potential competition for shared resources, livestock predation, and the risk of retaliatory killing of predators. Community-based conservation is a central pillar for supporting people’s livelihoods and safeguarding predators and their habitat. Based on the theory of planned behavior, we examined the factors that shape herders’ tolerance of snow leopards. Our questionnaire-based study was conducted in the Sanjiangyuan Region, China, encompassing four communities with varying livelihoods, experiences with livestock depredation and levels of exposure to community conservation interventions. Our results showed that respondents generally held positive views towards snow leopards, although women tended to have relatively more negative views towards snow leopards compared with men. Current household income was largely dependent on caterpillar fungus rather than livestock. Social norms around religion and the role of community leaders in our study area seemed to be the main determinants of the generally benign association of people with wildlife, overshadowing potential influences of community-based conservation interventions. Our work suggests that conservations programs will be aided through collaborations with communities and religious institutions, and that conservationists must proactively engage with women as significant actors in conservation.     

祁连山国家公园牧民对雪豹(Panthera Unica)保护的态度认知及其影响因素

祁连山地区是中国乃至全球雪豹(Panthera Unica)分布最集中、种群密度最高的地区之一，该地区的雪豹科学保护对于全球雪豹种群具有重要意义。了解祁连山国家公园牧民对雪豹保护的态度认知、探究影响牧民对雪豹保护态度的主要因素，对于保护国家公园生态系统的原真性、促进人与野生动物和谐共处具有重要意义。基于半结构式访谈对祁连山国家公园牧民进行了随机抽样调查，结果表明：(1)受访者认为狼(n=34, 91.89%)和雪豹(n=16, 43.24%)是最重要的两种致害野生动物；(2)所有受访者对雪豹保护均持积极态度；(3)受访者认为野生动物捕杀(n=14, 50.00%)和草场退化(n=9, 32.14%)是家畜面临的两大威胁因素；(4)“雪豹捕杀家畜”和“为家畜购买商业保险”是影响牧民对雪豹保护态度的关键因素(P<0.05)。为促进人与野生动物长期共存，需要各级政府以国家公园体制建设为契机，进一步加强科学研究，制定更加科学合理的野生动物保护与管理措施。     

祁连山国家公园青海片区人兽冲突现状与牧民态度认知研究

在祁连山国家公园,人类与野生动物冲突已经成为一个普遍的问题。了解国家公园内牧民对肇事野生动物的态度,为探究野生动物肇事规律、针对肇事动物制定防控措施以及保护国家公园生态系统原真性、促进牧民与野生动物和谐相处具有重要的参考意义。通过实地走访调查了2014—2016年祁连山国家公园青海片区牧民与野生动物之间的冲突和牧民对于野生动物的态度认知。调查分析发现:11月—次年3月是祁连县野生动物肇事高峰期,狼和雪豹是捕食家畜的主要动物;狼被牧民认为是肇事最严重的动物,而实际数据表明雪豹的肇事频次却要高于狼,这与两种动物生活习性以及保护等级有关,加之牧民对雪豹肇事的容忍度更高;天峻县相比祁连县,除了狼以外其棕熊肇事频次较高,牧民认为应当大力控制狼和棕熊的种群数量,因为棕熊除了捕食家畜,更会伤害牧民和破坏房屋,威胁到牧民的生活,雪豹则需要进一步保护;牧民一般会选择使用牧羊犬和强化圈舍来防止野生动物捕食家畜;羊是祁连山国家公园青海片区牧民主要经济收入,牧民对狼吃食羊无法容忍,棕熊入户直接掠食伤人现象目前频次不高,但需提前防范。     

雪豹保护遗传学和基因组学研究进展

雪豹 (Panthera uncia) 隶属于食肉目猫科豹属,是生活在青藏高原及其周边地区的旗舰物种。随着分子生物学和高通量测序技术的发展,雪豹保护遗传学和保护基因组学研究得到快速的发展,其中非损伤性遗传取样法显著推动了雪豹保护遗传学研究。本文综述了非损伤性遗传取样法在雪豹物种鉴定、个体识别和性别鉴定等研究中的应用,雪豹的系统发生地位、系统地理格局和种群遗传结构及其亚种争议、演化历史、适应性演化和基因组特征等保护遗传学和基因组学方面的研究现状和进展,并对雪豹保护遗传学和基因组学未来发展趋势进行了展望,以期促进雪豹保护生物学研究和保护对策的科学制定。     

Evaluation of the role of the national parks for Persian leopard (<Emphasis Type="Italic">Panther pardus saxicolor</Emphasis>, Pocock 1927) habitat conservation (case study: Tandooreh National Park,Iran)

Having knowledge of the habitat requirements of top predators is important for their conservation and also for the stability of wildlife communities since they are keystone species of ecosystems. This study aims to predict suitable habitats for the Persian leopard (Panther pardus saxicolor, Pocock 1927) in Tandooreh National Park, Iran. This species is the largest leopard subspecies in the Middle East and is at high risk of extinction. Presence points for the species have been obtained from field data, literature review, atlas data, and IUCN records. Variables related to human disturbance, terrain, land use/land cover, and the leopards’ prey were used to predict the habitat selection of the Persian leopard by employing binary logistic regression. Our model predicted that the presence of Persian leopards is restricted to the southern, north-western, and western areas of the park which are under severe fragmentation threat. Moreover, leopards avoided areas near human development such as roads. We have also found that the availability of prey such as Capra aegagrus, Ovis vignei, and Ovis orientalis is one of the important parameters to predict habitat suitability for leopards. Our model provides a suitable tool for national park managers to identify biodiversity hotspots since leopards are often associated with high biodiversity.