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2. 紅外相機技術應用推動了全國大型動物監(jiān)測網絡的建設
獸類類群和物種多樣,分布范圍廣,適應于多種的生境類型,對棲息地變化特別敏感,是生物多樣性保護管理與評價的關鍵指示類群。長期以來,我國對獸類本底資源仍未完全掌握,許多重要物種的種群現(xiàn)狀及動態(tài)尚不清楚,缺乏長期監(jiān)測數(shù)據(jù)。例如,2007?年在陜西鎮(zhèn)坪發(fā)生的“華南虎事件”凸顯我國獸類資源長期監(jiān)測的不足。許多大中型獸類是重要的珍稀瀕危物種,因此對我國珍稀獸類資源的監(jiān)測和研究仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。開展獸類資源保護、瀕危物種適應策略、致危過程和機制的研究需要多樣化和層次化的數(shù)據(jù)資料。
獸類多樣性監(jiān)測專項網(以下簡稱“獸類網”)是?Sino BON?的專項網之一,重點對分布于我國境內的陸生獸類物種多樣性及資源進行監(jiān)測與研究。根據(jù)我國獸類資源的地理分布特征和多樣性格局,獸類網建立依靠紅外相機監(jiān)測技術、計算機信息技術、“3S”技術等先進監(jiān)測技術的公共服務平臺,完善監(jiān)測標準與技術規(guī)范,探索獸類資源常態(tài)監(jiān)測的長期方案,促進國家獸類資源監(jiān)測網絡化和信息化發(fā)展,實現(xiàn)對我國重點區(qū)域內獸類本底資源開展長期調查和監(jiān)測,為國家生物多樣性保護和生物資源可持續(xù)利用提供科學數(shù)據(jù)和咨詢建議。獸類網擬重點關注以下內容:① 探討全球變化背景下我國獸類多樣性變化趨勢及其關鍵驅動因子,闡明我國獸類多樣性分布及其格局形成、演變與維持機制,闡明獸類種群和群落動態(tài)對全球變化的響應機制;② 探討我國獸類多樣性變化所造成的生態(tài)后果,如頂級捕食者的功能缺失對獵物種群和植被動態(tài)的影響;③ 探討珍稀瀕危物種的種群動態(tài)、繁殖生物學、遺傳學特性與其種群維持及恢復的關系,揭示瀕危物種的生態(tài)與遺傳學機制,闡明珍稀瀕危物種的致瀕因子及其保護對策,為以國家公園為主體的自然保護地建設提供科技支撐和決策依據(jù)。目前,獸類網的主要工作進展包括?4?個方面。
(1)全面建設以紅外觸發(fā)相機為核心技術的監(jiān)測示范樣區(qū),開展合作研究與示范應用,推進了我國大型動物的網絡化監(jiān)測與研究。獸類網在中國科學院、中華人民共和國人與生物圈國家委員會和國際動物學會等部門的支持下,與國內多家科研院所和保護區(qū)開展合作研究,在全國陸續(xù)建立了獸類監(jiān)測示范樣區(qū)?30?余個,涉及大興安嶺寒溫帶森林、針闊混交林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、常綠闊葉林、西雙版納熱帶森林等我國主要森林植被類型。每個監(jiān)測樣區(qū)布設了?20—150?臺紅外相機,采用公頃網格方案和公里網格方案監(jiān)測大中型獸類和地面活動鳥類?。
(2)率先制定我國大中型動物紅外相機監(jiān)測技術規(guī)范,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學性、一致性和可比性。獸類網建立以來致力于建立和完善基于紅外相機技術的我國野生動物(獸類)多樣性技術規(guī)范和數(shù)據(jù)分析標準。自?2014?年以來,在全國范圍內和相關自然保護區(qū)開展了?50?余次不同層次的監(jiān)測技術培訓和數(shù)據(jù)分析培訓,培訓各類學員?4?000?余人次,培養(yǎng)了野生動物監(jiān)測研究隊伍,為全面推進我國野生動物紅外相機聯(lián)網監(jiān)測研究工作起到了承前啟后的作用。與國家林業(yè)和草原局合作制定的《全國野生動物自動相機法調查監(jiān)測技術規(guī)程細則》于?2017?年發(fā)布。該技術規(guī)范和標準的實施有助于實現(xiàn)對我國自然保護地陸生大中型動物生物多樣性的規(guī)范化、標準化監(jiān)測和研究,有利于與全國自然保護地生物多樣性進行比較研究,極大地推動了我國自然保護地野生動物資源常規(guī)監(jiān)測研究和生物多樣性保護的發(fā)展。
(3)組織研發(fā)獸類多樣性監(jiān)測的圖像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),為野生動物保護研究提供大數(shù)據(jù)支撐。獸類網率先在國內研發(fā)了針對紅外相機監(jiān)測數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)?CameraData(v1.0)④。該系統(tǒng)為所有上傳的圖像數(shù)據(jù)建立規(guī)范的分析標準,實現(xiàn)了網絡化管理和遠程共享,并將按監(jiān)測區(qū)域和類群(物種)建立多種類型的數(shù)據(jù)庫、圖片庫和物種分布地圖等。目前,CameraData?收集了來自全國?40?余個監(jiān)測樣區(qū)圖像數(shù)據(jù),超過?300?多萬張,已鑒定獸類?110?余種和鳥類?270?余種,為開展大中型獸類種群和群落多樣性長期監(jiān)測研究建立科學大數(shù)據(jù)平臺。
(4)為以國家公園為主的自然保護地體系建設提供科技支撐。通過紅外相機技術的應用,從全國尺度上獲得了我國眾多重要大中型動物的分布和種群數(shù)據(jù),涉及大熊貓、金絲猴、雪豹等國家?I?級、II?級重點保護野生動物達?200?多種,同時記錄了食腐、捕食、領地標記和繁殖等野生動物鮮為人知的行為。通過獲取旗艦物種和關鍵物種的種群數(shù)量、空間分布等數(shù)據(jù),為以國家公園為主的自然保護地體系建設提供了科學決策依據(jù)。