纪树志，麻守仕，姜 源，马海涛

（甘肃敦煌阳关国家级自然保护区管理局，甘肃 敦煌 736200）

红外相机（infrared camera）主要通过照片和视频来记录并获取鸟类的种类及其群体大小、分布区域、行为活动、生活环境生境等数据。这些信息有助于从种群、分布和行为等方面分析鸟类在监测区域的基本特征[1，2]。然而，获得这些数据必须建立标准的红外相机调查规范，科学、合理、有效的获取图像数据，分析野生动物的种群数量、分布、组成、行为等基础信息，从而为保护区的资源开发利用和野生动物保护与管理提供理论依据。

1 布设方案

红外相机的布设必须具有典型性和代表性。明确监测目标，确定监测样地、抽样方法，明确分析方法，才有可能实现数据的共享性和可对比性研究。

1.1 研究区概况

阳关保护区位于甘肃省最西端的敦煌市阳关镇境内[3]。保护区位于中亚候鸟迁徙路线上，已是诸多鸟类迁徙的重要驿站和栖息地[4]。现已监测到过境鸟类80多种，其中国家Ⅰ级保护鸟类有黑鹳(Ciconianigra)、大鸨(Otistarda)等6种，Ⅱ级保护鸟类有大天鹅(Cygnuscygnus)、蓑羽鹤(Anthropoides virgo)等20多种[5]。

1.2 监测目标

鸟类群落和种群的动态变化监测是阳关保护区生物多样性监测的主要目标，为生物多样性保护管理和资源利用提供基础数据。

1）全面了解保护区鸟类的种类及种群变化，充实保护区的本底资料，首先对每一个监测区的鸟类进行清查，初步掌握他们的物种丰富度、物种分布、活动规律等，建立物种名录及其分布数据库。

2）长时间序列的对每个监测区进行监测，充分掌握物种丰富度、分布区域和活动规律的变化，并进行鸟类与周边环境相关性分析。

1.3 抽样方法

通过动物活动信息的基础资料及鸟类的活动范围和分布情况，本文采用公里网格抽样法。该方法在每个监测区域建立渔网，相机布设密度为1km2/每台[1]。监测周期为30d，一个周期后轮换到下一个监测区域。每个相机位点的布设可根据监测区域的地形、道路、水域和安全性等综合考虑。

布设相机前对监测区借助ArcGIS创建长度1km2的渔网，将渔网的中心点作为相机预设点，打印在地图上，将相机预设点的坐标信息输入GPS，通过GPS导航找到预设相机点位，根据预设点位的实际地理情况进行微调，在20m为半径的圆内寻找最适合的相机架设位置，并将相机架设点位的坐标及海拔信息输入相机。

1.4 注意事项

布设相机时尽可能选择湿地、水域等鸟类活动频繁的地点放置红外相机[6]；相机前无障碍物，要求地面灌草较少，尤其在植被生长季节需要考虑到植被的生长，尽量避免阳光的直射；相机架设离地高20～50cm，相机镜头平行于地面；安装和拆卸时要确定相机能够正常工作，并记录好相机的工作状态和点位信息；生物多样性监测时相机前不得投放实物，相机布设时注意相机的隐蔽和伪装，防止相机被盗和设备对动物的干扰；数据的采集过程中需要严格记录相机是否正常工作；对每台相机、存储卡和支架进行编号，相同编号设备配套使用；架设相机时做到避免对植被破坏，保持原貌，极大限度的减少人为干扰。

1.5 参数设置（见表1）

表1 红外相机参数设置表

2 数据的采集与管理

2.1 数据的采集

为了延长相机的使用寿命、防止数据的覆盖丢失，每30天派专人进行数据的采集，采集的照片数据和相机点位信息上传到CANGLUV1.6.3红外检测仪数据处理系统。CANGLUV1.6.3可对同一相机点位的所有照片2s内进行自动分组。这样，每一个照片组表示为某一动物个体或某一群动物经过相机时所拍摄的一张有效照片。可以完成采集照片的物种识别和相关数据信息的挖掘，由系统直接导出统计数据进行分析[7]，如图1所示。

图1 红外监测仪数据处理界面

2.2 数据管理

照片和视频所记录的内容主要包括物种、分布区域、行为和生境，红外相机监测数据量庞大，几个月下来，1个相机可能产出几百张相片，如果不能妥善管理这些数据信息，无疑是巨大的资源浪费。通过红外相机所获取的大量图像数据需要建立规范的数据库，统一存档管理[8]；为了达到这个目的首先需要将所有照片放入一个文件夹内，文件夹按照照片回收的日期月份命名，如2020年5月份回收的1号相机的照片可命名为2020-8-yg001；文件夹命名后，将所有照片拷入该文件夹，命名规则为2020-8-yg001-鸟类种类-鸟类名称-编号。

2.3 数据的统计分析

将照片信息提取和挖掘后，对相关数据进行统计分析，把有价值的照片和数据整理成新闻报道、科研论文、科普宣传材料进行发表。目前野生动物多样性调查分析模型主要有随机相遇模型、占域模型、图片指数和标记-重捕模型[9]，根据本文的研究目标，选取随机相遇模型来分析种群大小及分布区域。

该模型假设动物随机运动，动物并与相机接触率与物种种群密度、运动速度、相机布设时间、相机监测面积成正比[10，11]。种群密度（D）为：

式中r是相机拍摄距离，t为监测时间，v为动物移动速度，y是照片数，θ 为相机拍摄的最大角度。