观测实验方案

经过2002–2005年在四川唐家河国家级自然保护区(Wang et al, 2006)、王朗国家级自然保护区(Li et al, 2012a)的试点后,西南山地网络确立了以公里网格为标准的网格化红外相机监测方案(Li et al, 2010a),以网格划分来指导相机位点的野外设置,使调查范围内调查强度的空间分布保持相对均匀。此后,网络内各监测点均遵循统一的网格化监测方案,网格大小以1 km × 1 km为主(Li et al, 2012b);少量监测点根据具体项目需求使用更大尺度的2 km × 2 km (例如小寨子沟)、4 km × 4 km (例如川西新龙县豹Panthera pardus专项调查)或5 km × 5 km (例如邛崃山系中部雪豹P. unica专项调查)的网格;在部分监测点的专项调查(如秦岭流浪狗调查)中采用较小的500 m × 500 m网格;在大型森林动态监测样地(例如王朗25.2 ha亚高山暗针叶林森林样地)中,采用更小尺度的100 m × 100 m或20 m × 20 m的网格。每个网格内,通常设置1–2个红外相机位点(camera-trapping station)。在1 km × 1 km及以上尺度的网格方案中,相邻相机位点之间保持距离在300 m以上。每个相机位点上设置1台被动式红外触发相机,通常设置在动物兽径、饮水点、取食点、标记点等动物活动较为频繁的地点。相机固定在树干(森林生态系统)或岩石(林线以上高山生态系统)上,距离地面40–80 cm。在针对豹、雪豹等大型猫科动物的部分专项调查或监测中,在每个相机位点上对向设置2台红外相机,以期同时拍摄到目标动物身体两侧的图像,用于这些动物的个体识别。在每个相机位点上填写1份《红外相机监测野外记录表》,包括相机布设记录、地形信息、植被信息、动物痕迹、干扰信息和备注6部分内容。根据调查目的和时长的不同,所有红外相机布设点大致可分为2类:单次调查位点与长期监测位点。红外相机通常在单次调查位点上持续工作3–6个月,在长期监测位点上全年持续工作。单台相机持续工作24 h记为1个有效相机工作日;有效相机工作日达30天以上的相机位点记为有效相机位点。

观测实验的原理

红外相机技术是红外触发相机陷阱技术（infrared-triggered camera-trapping）的简称，目前常用的是被动式红外相机（图3）。红外相机中的被动式红外/热传感器可以探测到前方空间内热量的突然变化，其探测范围通常是一个狭窄的圆锥形区域。由于温血动物（兽类和鸟类）的体温通常高于外界环境温度，当有兽类或鸟类（主要是雉类等地面活动的鸟类）等温血动物经过相机前方，进入被动式红外传感器的监视范围后，传感器将探测到前方热量的变化。如果变化的数值达到一定阈值，传感器就会被触发，通过连线向自动相机发出信号，启动相机拍摄一张照片或开始拍摄视频。

图3红外相机工作原理示意图

红外相机调查技术适用的动物类群由多方面因素决定，包括相机系统的工作原理、动物类群自身的特征与生态习性等。其中，关键性的4条因素为：

动物体温

被动式红外相机的工作原理决定了，该系统只能探测到体温高于环境温度的目标，即温血动物，包括哺乳类（含人类）与鸟类。该技术不适用于绝大部分冷血动物，例如爬行类与两栖类；

体型大小

目标动物的体型需要足够大，能够有效触发红外相机的传感器；

活动习性

通常情况下，红外相机都是设置在地面之上，因此，只能探测、记录在地面活动的动物，或者目标动物需要有相当比例的活动空间是在地面层（例如半树栖半地栖的猕猴类）。在地面之下（例如鼹类）、林冠层（例如长臂猿类）、或空中活动（例如翼手目蝙蝠类）活动的动物，通常情况下不适用红外相机技术；

形态特征

红外相机拍摄的是动物的照片或视频影像，因此，适用的目标动物需要能够通过影像进行准确的物种鉴定。

表2 适用红外相机技术进行调查的动物类群

根据上述指标，对我国西南地区的兽类、鸟类下属各类群进行适用性分析（表2），可以发现，红外相机技术适用的动物类群包括哺乳类中的长鼻目、鳞甲目、食肉目、奇蹄目、偶蹄目，以及鸟类中的鸡形目；哺乳类中的灵长目（例如猴科下的猕猴属、仰鼻猴属）、兔形目（兔科）、啮齿目（例如豪猪科、松鼠科下的旱獭属），与鸟类中的非鸡形目（例如雀形目下的八色鸫科、鸫科）的部分特定类群也可适用。

设备介绍

目前主要使用被动式红外相机，常用型号包括易安卫士L710/L720，苍鹭S1/S2等。

设备照片

图4设置在森林环境（A）与高山环境（B）中的红外相机