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。     

西南纵向岭谷区兽类及雉类红外相机监测平台:方案、进展与前景

纵向岭谷区地处我国西南部, 是以南北走向为主的山系河谷区。纵向山系、河谷的特殊环境格局的“通道-阻隔”作用及其关联效应使其成为动物南来北往的重要生态走廊和东西扩散的阻隔, 孕育着孟加拉虎(Panthera tigris tigris)、滇金丝猴(Rhinopithecus bieti)、怒江金丝猴(R. strykeri)、高黎贡白眉长臂猿(Hoolock tianxing)、西黑冠长臂猿(Nomascus concolor)、扭角羚(Budorcas taxicolor)等珍稀濒危哺乳动物。西南纵向岭谷区兽类及雉类红外相机监测平台始建于2011年, 由中国科学院昆明动物研究所牵头。监测区主要覆盖西藏东南部的墨脱地区、高黎贡山、芒市、铜壁关、碧罗雪山、白马雪山、普达措、无量山、哀牢山、澜沧勐矿、西双版纳勐养子保护区和黄连山。目前已建立35个监测样区, 包括自然保护区、国家公园、非保护地等多种类型。截至2019年12月, 共完成803个红外相机监测位点的调查和监测。有效相机工作日约37.92万天, 获得独立有效照片26.99万张。共识别出7目20科60种大中型野生哺乳动物和15种雉类, 包括国家I级重点保护野生动物22种, 国家II级重点保护野生动物27种, IUCN受威胁物种24种, 《中国脊椎动物红色名录》受威胁物种41种。建议今后加强对孟加拉虎、亚洲象(Elephas maximus)等旗舰动物的监测, 服务国家公园规划和生物多样性保护, 深入研究人类活动对大中型哺乳动物群落的影响。     

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。     

钱江源国家公园红外相机监测平台进展概述

钱江源国家公园红外相机监测平台由钱江源国家公园管理局与中国科学院植物研究所、北京大学合作建立, 覆盖了钱江源国家公园全域和毗邻的安徽及江西省的部分区域。其中, 钱江源国家公园古田山片区的监测始于2014年5月, 其他区域的监测始于2018年7月; 毗邻的江西、安徽区域的监测分别始于2017年11月和2018年3月。截至2020年5月, 共在343个公里网格内完成了1,033个有效位点的调查, 总有效相机工作日331,834 d, 共获得兽类、鸟类的照片和视频718,515份, 独立有效探测数151,221次。其中, 658,644份照片和视频可鉴定到物种, 对应133,204次独立有效探测。记录到分属7目15科的野生兽类23种, 分属9目27科的野生鸟类75种。通过覆盖全域的长期监测, 完成了钱江源国家公园大中型兽类的本底调查, 开展了关键物种栖息地利用和种群动态等研究, 为国家公园的规划、保护管理措施的制定和保护管理成效的评估提供了数据支持。今后, 本监测平台将在时间和空间尺度上进一步拓展, 以服务于国家公园主要保护目标和生态系统的完整性保护, 并将研究成果转化为国家公园自然教育的案例和素材。     

利用红外相机监测大熊猫种群恢复区域生物多样性

红外相机是一种经典的野生动物观测手段,具有连续性、非损伤性等一系列优点,可以很好地应用于对大熊猫（Ailuropodamelanoleuca）等重要野生动物物种的监测。2018年8月至2020年10月两年多时间,本研究在位于秦岭山系中段的陕西黄柏塬、观音山与佛坪三个国家级自然保护区中的4条沟谷（大南沟、破碾子沟、大古坪岩屋沟及龙潭子岩屋沟）共架设80台红外相机,对秦岭山系中段大熊猫种群恢复区域的野生动物活动情况进行非损伤性监测。监测期间共获得鸟类与兽类影像34514张,辨认并记录68个物种,包括兽类21种和鸟类47种,在此基础上建立野生动物影像数据库,并利用该数据库分析了监测区域的物种多样性状况。结果显示,研究区域的生物多样性比较丰富,各物种丰度分布较为均匀,鸟类的多样性高于兽类,而均匀性较低;在不同沟谷中,佛坪保护区龙潭子岩屋沟的群落丰富性和均匀性均很高,但动物绝对数量较少,有待进一步调查;观音山保护区破碾子沟的群落丰富性和均匀性则最低,应关注这一区域的生态恢复工作;黄柏塬自然保护区大南沟监测到的野生动物总有效照片数与大熊猫有效照片数均最多,侧面说明其在4条沟谷中生态情况恢复相对较好...     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

四姑娘山国家级自然保护区鸟兽多样性初步调查

物种的分布与多度对我们理解生态过程、实施保护管理以及评估全球变化的影响都非常重要。2017年5-12月, 我们按照公里网格在四川省四姑娘山国家级自然保护区共布设60台固定位点红外相机, 调查了保护区内主要沟系的兽类和鸟类多样性。本次调查累计11,013个相机工作日, 共拍摄到31种兽类和鸟类, 隶属7目18科, 包括5种国家一级和10种国家二级重点保护野生动物, 被IUCN红色名录评估为濒危(EN)、易危(VU)和近危(NT)的野生动物分别有2种、5种和3种。其中, 相对多度指数居于兽类前五位的是毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)、水鹿(Rusa unicolor)、喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)、野猪(Sus scrofa)、猪獾(Arctonyx collaris); 相对多度指数居于鸟类前五位的则是血雉(Ithaginis cruentus)、白马鸡(Crossoptilon crossoptilon)、大噪鹛(Garrulax maximus)、雉鹑(Tetraophasis obscurus)和灰头鸫(Turdus rubrocanus)。由于局域性气候、植被类型和地形结构的不同, 使四姑娘山国家级自然保护区与毗邻的卧龙国家级自然保护区存在动物群落结构的差异。本调查初步掌握了四姑娘山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。     

Functional trade‐offs and the phylogenetic dispersion of seed traits in a biodiversity hotspot of the Mountains of Southwest China

The diversity of traits associated with plant regeneration is often shaped by functional trade‐offs where plants typically do not excel at every function because resources allocated to one function cannot be allocated to another. By analyzing correlations among seed traits, empirical studies have shown that there is a trade‐off between seedling development and the occupation of new habitats, although only a small range of taxa have been tested; whether such trade‐off exists in a biodiverse and complex landscape remains unclear. Here, we amassed seed trait data of 1,119 species from a biodiversity hotspot of the Mountains of Southwest China and analyzed the relationship between seed mass and the number of seeds and between seed mass and time to germination. Our results showed that seed mass was negatively correlated with seed number but positively correlated with time to germination. The same trend was found regardless of variation in life‐form and phylogenetic conservatism. Furthermore, the relation between seed mass and other seed traits was randomly dispersed across the phylogeny at both the order and family levels. Collectively, results suggest that there is a functional trade‐off between seedling development and new habitat occupation for seed plants in this region. Larger seeds tend to produce fewer seedlings but with greater fitness compared to those produced by smaller seeds, whereas smaller seeds tend to have a larger number of seeds that germinate faster compared to large‐seeded species. Apart from genetic constraints, species that produce large seeds will succeed in sites where resource availability is low, whereas species with high colonization ability (those that produce a high number of seeds per fruit) will succeed in new niches. This study provides a mechanistic explanation for the relatively high levels of plant diversity currently found in a heterogeneous region of the Mountains of Southwest China.     

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。     

海洋保护区管理与保护成效评估的方法与进展

全球物种多样性的持续下降使得生物多样性保护面临巨大挑战, 海洋生物多样性的保护任务尤其艰巨。海洋保护区是保护生物多样性的有效方式之一, 如何对其成效进行评估是当前研究热点。然而, 目前针对海洋保护区的评估体系较少, 而且评估指标多侧重于管理成效。近年来随着全球生物多样性监测网络和数据库的建立, 以及多种新技术(如遥感、声呐系统、卫星追踪、基因组学等)在海洋生物多样性监测中的应用, 使得从生态系统到基因水平的多层次连续监测成为可能。基于此, 建议未来我国海洋保护区成效评估应在充分利用新技术方法的基础上, 加强长期科学监测, 建立并完善生物多样性监测数据库和信息共享机制, 发展跨学科的综合保护成效评估体系, 加强基于生物多样性监测的保护成效评估。     

横断山区被子植物染色体研究概况

横断山区作为全球生物多样性热点地区之一 ,染色体数目的研究对探讨植物区系起源和进化有重要的意义。本文对横断山区被子植物染色体数目报道方面的情况进行收集和整理并进行统计分析 ,结果发现共有 42科 1 4 3属 51 8种被子植物有染色体数目报道。     

Remains of Holocene giant pandas from Jiangdong Mountain (Yunnan,China) and their relevance to the evolution of quaternary environments in south-western China

Two subfossil partial skeletons of male giant pandas (Ailuropoda melanoleuca) were recovered, along with remains of 16 other mammalian species, from a natural sinkhole on Jiangdong Mountain (south-western Yunnan, China). The panda and other mammalian bones from the sinkhole's upper chamber yielded tightly clustered accelerator mass spectrometry corrected radiocarbon ages of 8470–8250 yr BP, and the panda remains from the lower chamber were found to be 5025 ± 35 yr BP. The bones represent a natural accumulation of mostly large mammals (>30 kg), which had fallen accidentally into the sinkhole. The Jiangdong Mountain mammal assemblage comprises mostly obligate forest-dwellers such as the giant panda, Asian elephant and Sumatran rhinoceros, but the presence of the horse and gaur suggests a more open woodland habitat. Giant pandas were distributed widely in southern China during the Pleistocene, but are now restricted to dense stands of bamboo within temperate forests surrounding the Sichuan Basin. The evidence from Jiangdong Mountain indicates that suitable habitat for pandas extended west of the Salween River through the mid-Holocene. Rapid deforestation of the area in historical times is suggested by an accumulation of cave fill below the opening of the sinkhole containing pieces of an early to middle Ming Dynasty bowl.     

我国西南地区物种多样性保护效果

通过选取比较重要的40处自然保护区,对我国西南地区自然保护区的物种保护效果进行了研究,以期对自然保护区的规划与管理提供一些依据.研究结果如下:通过回归分析发现,随着自然保护区的增加,受保护的野生动物(植物)物种总数呈现对数增长的趋势,由此得到西南地区受保护的野生脊椎动物物种总数为2426种,为我国野生脊椎动物物种总数6347种的38.2%;西南地区受保护的野生高等植物物种总数为20965种,是我国野生高等植物物种总数30000多种的近70%.我国西南地区在自然保护区的总面积为150万hm2以下时,受保护的动物(植物)物种总数与自然保护区的总面积呈现显著直线正相关关系,当总面积大于150万hm2时,受保护的动物(植物)物种总数增加不明显,因此要增建扩建自然保护区,应从保护珍稀濒危野生物种的角度考虑.在我国西南地区自然保护区中,得到保护的国家重点保护动物共119种,是国家重点保护动物总数的46.3%,其中保护的1级保护动物42种,保护比例为43.8%,保护的2级保护动物77种,保护比例为47.8%;得到保护的国家重点保护植物共138种,为国家重点保护植物总数的54.3%,其中保护的1级保护植物29种,保护比例为56.9%,保护的2级保护植物109种,保护比例为53.7%.