青藏高原高原鼠兔活动节律监测方法研究

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是高寒草甸生态系统特有物种和关键物种，其挖掘觅食等活动行为直接影响本地高寒草甸的健康状况和持续发展。以有效洞口调查为代表的传统人工观察方法很难连续数天观察，造成可获取数据量小、效率较低，导致高原鼠兔行为生物节律研究数据采集困难。因此本文构建了融合图像自动采集、优化数字图像处理算法和智能识别技术的高原鼠兔监测系统，可无接触、数字化、连续性监测高原鼠兔行为活动。首先，考虑高原鼠兔活动节律监测需求，在青海省河南蒙古族自治县克旗河滩布局并划分了面积为25 m × 30 m的实验小区；其次，监测实验区域，获取高原鼠兔全周期活动节律数据；最后提出基于改进帧差法的高原鼠兔目标自动识别策略。实验结果显示，本文设计的监测系统可在自然环境下完成高原鼠兔活动数据采集，基于改进帧差法的高原鼠兔目标自动识别策略精准率、召回率、F1值分别为87.20%、83.37%、0.85，可准确获取高原鼠兔详细的活动节律信息。活动节律分析结果表明，高原鼠兔地面活动高峰期在10:00时和16:00时，夜晚无活动，属于白昼型动物。青藏高原鼠兔活动节律监测方法可有效提升高原鼠兔的种群密度、活动节律等相关研究效率和准确度。     

高原鼠兔和高原鼢鼠种群暴发区干扰斑块空间分布格局与演替规律

高原鼠兔（Ochotona curzoniae）和高原鼢鼠（Myospalax baileyi）是两种在高寒草甸广泛分布的小型哺乳动物，其暴发活动可能造成高寒草甸的严重退化。使用无人机分别拍摄典型的高原鼠兔和高原鼢鼠种群暴发区图像，解译高原鼠兔洞口、高原鼢鼠土丘和它们的干扰斑块，获得干扰斑块的周长和面积信息，计算干扰斑块形状指标，确定高原鼠兔与高原鼢鼠暴发活动对高寒草甸的影响。研究表明：（1）高原鼠兔与高原鼢鼠暴发活动形成的干扰斑块周长与面积比（PARA）、形状指数（SHAPE）和分形维数（FRAC）差异显著（P<0.05），其中高原鼢鼠斑块的FRAC是1.0124±0.0091，属于普通的规则几何圆形分布格局，高原鼠兔斑块的FRAC是1.1203±0.0546，属于分形几何不规则的分布格局。（2）高原鼠兔洞口数量与其斑块面积没有线性相关关系（P=0.9677），高原鼢鼠土丘数量与其斑块面积呈显著正相关（P<0.05）。（3）高原鼢鼠斑块面积统计学上呈长尾分布，不符合正态分布（P<0.01）。根据高原鼠兔斑块面积分布格局可将斑块演替分为三个阶段：土丘形成阶段、斑块连通阶段和斑块扩散阶段。高原鼠兔土丘形成阶段斑块的形状和分布，与高原鼢鼠干扰斑块相似；在演替初期阶段融合连通阶段斑块的面积分布呈指数分布，形状趋于分形几何（FRAC=1.1161）；在跨尺度扩散阶段斑块面积较大且形状复杂（SHAPE=4.4202），呈现不规则分布格局。三个阶段斑块的周长与面积比、形状指数和分形维数差异显著（P<0.05）。高原鼠兔在退化高寒草甸的觅食活动促进了融合连通阶段斑块的形成，呈现分形几何斑块演替规律。由此得出结论，引起高寒草甸退化的主要原因是过度放牧下高原鼠兔暴发活动，造成跨尺度扩散斑块演替阶段出现的结果，并非高原鼢鼠的暴发活动形成的。因此，控制高原鼠兔数量并恢复高原鼠兔干扰斑块植被相比高原鼢鼠更重要。