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。     

基于红外相机技术调查长青国家级自然保护区兽类和鸟类多样性

野生动物多样性的有效保护与管理,需要大范围、长时间的系统监测网络的支持。红外相机调查技术近年来已成为自然保护区鸟兽调查的最有效工具之一,为了解和掌握区域性乃至全国性的生物多样性现状,提供了最直接和最基础的数据。长青国家级自然保护区位于秦岭南坡,地处秦岭自然保护区群的核心地带。自2008年至2011年,使用被动式红外触发相机调查技术在长青保护区内调查了大中型兽类与鸟类的本底资源。共完成有效调查位点435个,相机工作日15767d。获得兽类有效拍摄3 282次,记录到分属5目12科的21种野生兽类和1种家畜,其中国家一级和二级重点保护野生动物各有5种,被IUCN物种红色名录评估为濒危（EN）、易危（VU）、近危（NT）的物种分别有2、3、4种。食肉目和偶蹄目是本次调查兽类记录中物种数量（分别有9种和7种）和有效拍摄数（分别占兽类有效拍摄数的13.5%和84.0%）最高的两个类群,食肉目中相对多度指数最高的物种是大熊猫（Ailuropoda melanoleuca, 12.30）,偶蹄目中最高的物种是羚牛（Budorcas taxicolor, 114.04）。保护区内大型兽类（食肉目和偶蹄目）物种多样性沿海拔梯度,大体呈现中部高、两侧低的单峰模式,海拔1600-2200 m的中等海拔段是大型兽类多样性最高的区域。鸟类有效拍摄191次,记录到分属4目8科的17种鸟类,其中国家二级重点保护野生动物物种8种。鸡形目雉科鸟类是有效拍摄数最高的类群,占全部鸟类拍摄数的79.8%。调查中记录到的林猬（Mesechinus hughi）和鹰雕（Spizaetus nipalensis）为长青自然保护区的新记录种。调查结果提供了较为全面的区内大中型兽类和鸟类群落的本底信息,为后续的保护管理规划和长期监测提供了数据支持和指导。     

三江源红外相机社区监测平台概述

三江源红外相机社区监测平台以当地牧民为监测工作的主体, 开展该地区的生物多样性监测、野生动物生态学和行为学研究, 以及基于社区的自然资源管理与保护成效评估。三江源红外相机社区监测平台于2013年10月由北京大学自然保护与社会发展研究中心与山水自然保护中心联合三江源当地社区共同建立与管理。截至2019年6月, 该平台共有有效监测样区9个, 监测覆盖面积7,000多平方公里, 覆盖三江源区域的玉树州全境五县一市和果洛州班玛县, 培养了社区监测队员264名。已处理照片总数252.43万张, 动物独立探测总数12万次, 共识别出30种野生兽类和37种野生鸟类。该平台在调查野生动物多样性本底, 研究雪豹(Panthera uncia)种群密度与动态、雪豹与同域分布的其他食肉动物的关系, 总结社区监测的管理经验等方面取得部分成果。平台未来的工作重点包括总结与发表平台的研究结果、构建云端数据库实现红外相机照片数据的共享与公众参与、打造可互动数据库管理平台和相应监测队员手持客户端以及人工智能辅助下的物种与个体识别。     

利用红外相机监测四川大相岭自然保护区鸟兽物种多样性

红外相机调查技术已成为地栖兽类与鸟类物种多样性研究的重要手段之一, 2017年10月至2018年10月, 我们在四川大相岭自然保护区布设167台红外相机进行生物多样性监测。红外相机累计工作6,738个工作日, 共获得独立有效照片3,317张, 其中野生兽类2,673张、野生鸟类644张。鉴定出野生兽类5目14科23种, 野生鸟类5目11科33种。国家一级重点保护野生动物有3种, 即大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)、四川羚牛(Budorcas tibetanus)和林麝(Moschus berezovskii); 国家二级重点保护野生动物有10种, 分别是藏酋猴(Macaca thibetana)、黑熊(Ursus thibetanus)、小熊猫(Ailurus fulgens)、黄喉貂(Martes flavigula)、中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)、水鹿(Cervus equinus)、血雉(Ithaginis cruentus)、白腹锦鸡(Chrysolophus amherstiae)、白鹇(Lophura nycthemera)和红腹角雉(Tragopan temminckii)。其中, 属于《中国脊椎动物红色名录》中极危的有1种, 即林麝, 易危的有9种, 近危的有10种; 被IUCN红色名录评估为濒危的有2种, 易危的有5种, 近危的有3种; 被CITES附录I收录的有4种, 附录II收录的有6种。新记录物种7种, 分别是灰鼯鼠(Petaurista xanthotis)、水鹿、黄颈啄木鸟(Dendrocopos darjellensis)、星鸦(Nucifraga caryocatactes)、白眉鸫(Turdus obscurus)、蓝短翅鸫(Brachypteryx montana)和红翅噪鹛(Trochalopteron formosum)。物种相对丰富度最高的3种动物分别是毛冠鹿(Elaphodus cephalophus, RAI = 125.26)、藏酋猴(RAI = 64.71)和红腹角雉(RAI = 43.34)。本次监测初步掌握了四川大相岭自然保护区内大中型兽类和林下活动鸟类的种类组成和相对多度, 为野生动物的研究与保护管理提供了参考依据。     

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。     

南岭森林哺乳动物多样性的红外相机监测

从2012 年11 月至2015 年1 月, 利用红外相机对广东南岭国家级自然保护区野生动物进行连续监测。经鉴定, 红外相机拍摄的哺乳动物有23 种, 隶属4 目 13 科20 属。红外相机监测结果准确反映了南岭保护区哺乳动物多样性和区系的基本特征, 并能记录到珍稀哺乳动物的代表种类。这表明红外相机技术可以作为哺乳动物多样性监测的主要方法。建议建立红外相机监测标准或规范, 开展哺乳动物多样性长期监测。     

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。     

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。     

红外相机技术在物种监测中的应用及数据挖掘

由于濒危物种数量稀少以及大多数野生动物对人类活动敏感, 增加了传统调查的难度。众所周知,红外相机在野生动物调查研究中具有天然优势; 然而随着红外相机技术的广泛推广应用及数据采集量的不断加大, 科研人员也面临了一系列关于红外相机监测及后续数据处理中出现的问题。本文详细阐述了红外相机数据管理和利用方面存在的3个关键问题: 数据管理缺乏规范化、数据网络缺乏一体化、数据获取缺乏标准化。同时以秦岭、卧龙等地的一些研究为主体, 列举分析了红外相机照片后续数据挖掘中8个方面的内容, 即兽类的个体识别、物种时间活动格局、物种空间活动格局、偶见物种信息利用、物种行为活动、繁殖信息、疾病情况、人为干扰。这些信息的有效利用可为野生动物及生物多样性的保护、管理提供一定科学支撑。     

大熊猫国家公园的地栖大中型鸟兽多样性现状: 基于红外相机数据的分析

生物多样性监测是国家公园保护的核心基础。大熊猫国家公园是我国首批5个国家公园之一, 系统的保护规划与有效的管理行动均有赖于对区内生物多样性本底、现状与动态的深入了解。为了解大熊猫国家公园范围内兽类与鸟类多样性本底与现状, 本研究系统检索了该区域内2005-2020年基于红外相机调查技术的野生动物研究论文、项目报告以及新闻报道, 并对区内原有保护地的红外相机监测历史与结果进行了问卷调查。结果表明, 2005-2020年期间, 在大熊猫国家公园范围内51个保护地的红外相机调查与监测中, 共记录到分属6目22科55属的71种野生兽类与分属13目45科132属的232种野生鸟类。在国家公园所覆盖的秦岭、岷山、邛崃山、相岭4大山系中, 邛崃和岷山记录到的大中型地栖鸟兽物种多样性最高(均为兽类40种, 鸟类12种), 相岭最低(兽类25种, 鸟类7种)。单个保护地中记录到的大中型地栖鸟兽物种数量与保护地面积、红外相机有效工作日及相机位点的海拔跨度均呈正相关, 国家级保护地中记录到的物种数(28 ± 8.3, mean ± SD)显著高于省级保护地(19 ± 8.9)。在大熊猫国家公园内共记录到猫科与犬科的4种大型食肉动物, 即豹(Panthera pardus)、雪豹(P. uncia)、狼(Canis lupus)和豺(Cuon alpinus), 主要来自于秦岭山系和邛崃山系, 而国家公园内的岷山山系则没有记录到大型食肉动物, 相岭山系中仅有1次狼的记录。本研究结果显示, 大熊猫国家公园内前期已经建立起的自然保护地网络与红外相机监测体系已积累大量区内野生兽类与鸟类的基础数据, 为国家公园的试点与建设提供了生物多样性编目与监测方面的可靠本底。在这些前期工作的基础上, 大熊猫国家公园应进一步规划、建设标准化的野生动物监测体系, 为今后国家公园的管理决策、成效评估提供坚实的科学支撑。     

中国大熊猫保护战略探讨

简述了大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）当前的生存状况,包括种群数量、密度、栖息地及其周边社区环境,分析了保护区所面临的主要问题：（1）严重的人为干扰造成大熊猫种群的孤岛状态;（2）竹子开花依然对大熊猫种群构成威胁;（3）社区发展与保护的矛盾依然十分突出。并提出了大熊猫保护的基本方针和战略目标：（1）形成大熊猫自然保护区群;（2）减少永久性工程对大熊猫活动的阻隔;（3）统筹发展社区经济,积极实施社区共管;（4）实施圈养大熊猫放归。文中指出了为实现这些方针和目标所需采取的具体措施。     

拖乌山大熊猫廊道人类干扰的空间与时间分布格局——红外相机阵列调查

小相岭山系大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)栖息地是所有大熊猫栖息地中破碎化问题最为严重的区域之一,而拖乌山廊道则是连接小相岭山系最大两个大熊猫局域种群的关键区域。为调查廊道及其周边人为干扰现状,2015~2016年,在廊道及其周边以阵列方式设置了102台红外相机,对人为干扰的时间和空间分布格局进行了调查。研究结果表明,廊道范围内人为干扰问题较为严重,其中放牧干扰占据绝对多数,共计记录到508次,占总干扰次数的89.7%。从干扰的季节分布看,人类直接干扰在7月和11月较多。放牧干扰中,黄牛(Bos primigenius taurus)在10月最多,牦牛(B.mutus)则在11月前后较多;放羊的干扰在4~7月份较弱,其余月份水平均较高;而放马干扰则集中在7~10月。从空间分布上看,干扰主要集中在廊道的西北部,其次是东北部。研究还发现,黄牛和羊(Caprinae)的干扰主要来自廊道所在县(石棉县),而牦牛和马(Equus caballus caballu)则主要来自邻县(冕宁县)。这提示我们,需要针对不同的干扰采取不同的措施,同时也说明廊道保护工作不能仅仅局限在廊道所在县,还需要与邻县联合开展工作。本研究表明,利用红外相机阵列监测人为干扰对保护地的保护管理工作有重要价值。     

大熊猫皮肤成纤维细胞系的建立和冷冻保存

简要介绍了大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）皮肤成纤维细胞的建系过程和冷冻保存。在研究中,采用200IU／ml的胶原蛋白酶Ⅰ酶在4℃下解离皮肤组织。在DME／Ham’sF12和M199两种培养液中添加100Iu,ml青链霉素、5pg,ml两性霉素B、5pg／ml M-Plasmocin^TM、2mmol／L L-Glu、10μg/ml的胰岛素、40ng/ml EGF和20％（原代）或10％（传代）FBS组成培养液,分别用于细胞的贴壁培养和植块培养,均获得培养成功。用PBS添加0．4％BSA、0．1mol／L蔗糖和10％DMSO组成的冷冻保存液对细胞进行冷冻保存,解冻后获得93．258％的活率,解冻细胞再次培养能正常生长。研究结果表明,大熊猫皮肤成纤维细胞建系和冷冻保存获得成功。     

重组大熊猫IFN-γ聚氰基丙烯酸正丁酯纳米球的制备与评价

为了制备并评价大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)重组干扰素γ(IFN-γ)聚氰基丙烯酸正丁酯(PBCA)纳米球,本研究利用蛋白质原核表达技术,获得了重组大熊猫IFN-γ蛋白,然后以PBCA为载药材料,采用乳化聚合法制备了大熊猫干扰素γ纳米微球(IFNγ-PBCA-NS),最后借助感染大熊猫流感病毒A/Panda/Sichuan/01/2011(H1N1)的昆明小鼠(Mus musculus)模型,通过灌胃和皮下注射药物初步评价了IFNγ-PBCA-NS的药效。结果表明,大熊猫IFN-γ的蛋白分子量约为33.5 ku,所制备的大熊猫IFNγ-PBCA-NS外观规整,粒径在50~200 nm之间,跨距0.55,大小较均匀,包封率为56.7%,载药量为0.86%。灌胃和注射两种给药途径中,IFNγ-PBCA-NS组小鼠的生命延长率均显著高于IFN-γ组(P0.05或P0.01)。显示IFNγ-PBCA-NS在小鼠体内有更好的缓释和抗病毒作用,可为进一步研究制备大熊猫多肽类药物微粒提供参考。     

大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)生境选择研究进展

在回顾大熊猫生境选择研究历史的基础上,总结了大熊猫生境选择的考察因子、研究方法,概括了大熊猫对对觅食条件、隐蔽条件和气候条件的选择机制,并探讨了大熊猫生境选择的灵活性及大熊猫和与其同域分布的动物种的共存机制.作者认为,野外调查误差大、研究尺度单一等是目前大熊猫生境选择研究中存在的主要问题,应用目前较流行的已被证明比较优良的资源选择函数法、DNA指纹技术、无线电遥测、红外线自动感应照相系统、GIS与遥感成像等先进技术,并融合景观生态学理论,从较大尺度空间来研究大熊猫的生境选择,应是今后的发展方向.     

放牧对甘肃多儿保护区大熊猫小种群形成的驱动探讨

小种群是在自然因素或人为活动影响下,形成具有生存风险的隔离或异质种群,认识其形成原因并制定保护对策是开展救护行动的基础。野生大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)具有许多相互隔离的小种群,各小种群的生存状况决定该物种的整体保护成效。本文以甘肃多儿保护区大熊猫种群为例,在对保护区内大熊猫进行种群分布、空间利用、干扰状况调查的基础上,开展栖息地适宜性评价,分析了保护区大熊猫有效利用空间及其时空格局与环境容纳量。结果显示：(1)保护区适宜栖息地面积5 789.2 hm²,次适宜栖息地面积18 165.6 hm²,共占保护区总面积43.9%。优质栖息地主要分布在工布龙区域,该区域森林和生态系统保持原生状态,也是保护区大熊猫的主要分布区;(2)工布龙区域总面积9 949.7 hm²,其中适宜和次适宜栖息地共5 129.4 hm²,牧场是大熊猫栖息地的主要干扰因子,放牧干扰下工布龙区域适宜和次适宜栖息地面积共减少12.9%,破碎化水平加剧;(3)牧场与大熊猫栖息地镶嵌分布,导致适宜栖息地隔离,放...     

利用分子生物学技术研究大熊猫的进展

分子生物学手段为大熊猫研究注入了前所未有的活力,并将大熊猫的研究工作带入一个崭新的阶段。本文着重回顾了最近十几年来分子生物学技术在大熊猫研究中的应用与研究成果。尤其是PCR、RAPD、RFLP等技术及新的遗传标记(如微卫星、小卫星等)的出现,使得人们在大熊猫的遗传多样性、分子系统发育及生态学等领域的研究取得的进展。最后,对分子生物学技术在这一领域中的应用前景进行了展望。     

秦岭大熊猫精液的细管冷冻保存

2008年3月1日至4月27日和2009年3月3日至5月1日,在陕西省珍稀野生动物抢救饲养研究中心对处于繁殖期内的4只雄性秦岭大熊猫(Ailuropoda melanoleuca qinlingensis)精液进行了细管冻精实验。比较组成不同的4种稀释液:葡萄糖-果糖-柠檬酸三钠-卵黄-甘油-双抗(稀释液1)、葡萄糖-蔗糖-柠檬酸三钠-卵黄-甘油-双抗(稀释液2)、葡萄糖-柠檬酸三钠-卵黄-甘油-双抗(稀释液3)和美国进口的TEST(加入3.5%甘油),以及直接降温平衡法(方法 1)与逐级降温平衡法(方法 2)2种冷冻保存操作方法,对秦岭大熊猫精液进行细管冷冻保存后精子活力和顶体完整率的影响。结果表明:稀释液1的精子活力为46.25%±11.67%,顶体完整率为80.75%±7.89%,TEST的精子活力为48.75%±8.54%,顶体完整率为84.50%±7.59%,两者的精子活力和顶体完整率均无明显差异(P0.05),但是都明显高于稀释液2(P﹤0.01)和稀释液3(P﹤0.01);采用方法 1冷冻保存秦岭大熊猫精液,解冻后精子的活力和顶体完整率分别为45.67%±10.54%和81.37%±8.42%,都显著高于方法 2(P﹤0.01);方法 1解冻后畸形率为23.50%±3.51%,明显低于方法 2(P﹤0.01)。经比较确定,方法 1(用稀释液1)是一种较好的细管冷冻保存秦岭大熊猫精液的方法。     

圈养大熊猫母兽成功哺育双胞胎成活初探

圈养大熊猫产下双胞胎后,母兽一般难以同时哺育二仔。2003年,圈养大熊猫母兽“梅梅”同时哺育双胞胎成活,本文对该首例哺育双胞胎成活的原因进行了初步分析,认为满足母兽的营养需求、适宜的育幼环境及人工护理,特别是“梅梅”的母性好、有丰富的育幼经验、食欲强、泌乳充足等在同时哺育双胞胎成活中起着重要作用,同时对“梅梅”哺育的双胞胎与其哺育的另两只单胎幼仔的体重增长情况进行了比较,为圈养大熊猫成功哺育双胞胎,增加幼仔成活率,提供了有关借鉴信息和资料。     

雄性大熊猫褪黑素与睾酮季节性变化

褪黑素通过调控下丘脑-垂体-性腺内分泌轴使季节性繁殖动物在适宜的季节进行繁殖活动.大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)在春季集中繁殖.为探究雄性大熊猫褪黑素和睾酮的季节性变化规律,本研究选取成都大熊猫繁育研究基地3只成年雄性大熊猫作为实验对象,在自然光照下对这3只大熊猫进行每周1次为期1年(2018年...