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金錢豹個(gè)體識(shí)別與保護(hù)措施研究

2018-03-28 01:02:50劉佳影
山西林業(yè) 2018年1期
關(guān)鍵詞:歷山金錢豹花紋

劉佳影

(山西沃成生態(tài)環(huán)境研究所,山西 太原 030006)

金錢豹是國家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物,屬于珍稀瀕危物種。山西是中國金錢豹的主要分布省份之一。由于長期過度獵捕、棲息地破壞、種群過小且相互隔離導(dǎo)致了金錢豹數(shù)量稀少,因此保護(hù)工作引起了國家和社會(huì)越來越多的重視,并開展了一系列的大量的科學(xué)研究。本研究以山西歷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)金錢豹種群數(shù)量及分布調(diào)查為例,分析保護(hù)區(qū)內(nèi)金錢豹資源現(xiàn)狀,以期為長期監(jiān)測(cè)和保護(hù)工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

山西歷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于東經(jīng)111°51′10″~112°31′35″、北緯 35°16′30″~35°27′20″之間,東西長約23km,南北寬約20km,面積24 200hm2,大部分位于山西垣曲縣境內(nèi),主要保護(hù)對(duì)象為森林生態(tài)系統(tǒng)及金錢豹、金雕等野生動(dòng)物。

1.2 研究方法

金錢豹種群活動(dòng)區(qū)域廣闊,且行動(dòng)較為隱蔽,難以進(jìn)行直接的觀察統(tǒng)計(jì),因而在金錢豹調(diào)查監(jiān)測(cè)中普遍采用紅外觸發(fā)相機(jī)陷阱技術(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。紅外觸發(fā)相機(jī)陷阱技術(shù),是使用紅外感應(yīng)設(shè)備在無人在場操作的情況下,自動(dòng)拍攝野生動(dòng)物的靜態(tài)照片或動(dòng)態(tài)影像的技術(shù)與方法,間接獲取金錢豹種群的相關(guān)信息,進(jìn)一步通過“標(biāo)記—重捕”方法使用紅外影像以及動(dòng)物自身可識(shí)別特征區(qū)分個(gè)體,再通過照片辨別出重捕個(gè)體,最終估算調(diào)查區(qū)域內(nèi)金錢豹的種群數(shù)量。

2 個(gè)體識(shí)別技術(shù)

目前,用于金錢豹個(gè)體識(shí)別的技術(shù)主要有:①花紋識(shí)別,通過自動(dòng)觸發(fā)相機(jī)拍到視頻、照片識(shí)別金錢豹花紋特征來識(shí)別個(gè)體;②足跡識(shí)別,通過提取金錢豹足跡的形狀特征數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析辨別個(gè)體;③DNA識(shí)別,從毛發(fā)、糞便等遺傳材料中提取DNA進(jìn)行分析識(shí)別金錢豹個(gè)體等個(gè)體識(shí)別方法。以下以調(diào)查區(qū)域內(nèi)的金錢豹作為對(duì)象,詳細(xì)介紹花紋識(shí)別技術(shù)。

2.1 花紋識(shí)別

金錢豹等是具有體側(cè)花紋的動(dòng)物,每個(gè)個(gè)體身體上的花紋圖形都是獨(dú)一無二的,如同人類的指紋,因而可以利用動(dòng)物個(gè)體花紋的惟一性來進(jìn)行個(gè)體識(shí)別,從而精確得出紅外相機(jī)拍攝到的金錢豹個(gè)體數(shù)量。金錢豹的花紋是其體表的主要特征,其體側(cè)中部、頭部、后肢外側(cè)以及尾部花紋都具有很大的個(gè)體差異性,十分適合進(jìn)行個(gè)體識(shí)別。

目前,關(guān)于動(dòng)物體側(cè)花紋識(shí)別軟件比較成熟的有Extract Compare模型,該模型通過擬和動(dòng)物不同的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)得到動(dòng)物體側(cè)花紋的平整圖形,然后根據(jù)提取花紋的相對(duì)位置提取圖形信息,并建立基于Access的數(shù)據(jù)庫。該模型有一定局限性,對(duì)于金錢豹而言花紋會(huì)隨其運(yùn)動(dòng)而有所變形,利用軟件識(shí)別準(zhǔn)確性較低。因此,金錢豹花紋識(shí)別通常還需人眼目視識(shí)別。本研究在整理分析大量紅外相機(jī)觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過花紋比對(duì),對(duì)相同個(gè)體進(jìn)行識(shí)別。為同一只金錢豹個(gè)體拍攝到的不同影像照片,通過對(duì)兩張照片中局部花紋的對(duì)比,確認(rèn)兩只是否為同一只。

3 結(jié)果與分析

“標(biāo)記-重捕”分析將捕獲到的時(shí)間相同身體部位的每張照片同其他的進(jìn)行比對(duì)。創(chuàng)建矩陣以確保完成所有的比對(duì)。紅外相機(jī)拍攝到的影像通常為金錢豹身體的部分花紋,因此其個(gè)體識(shí)別時(shí)很難通過整個(gè)身體的花紋來判斷,識(shí)別時(shí)通常集中分析其個(gè)體側(cè)面的某一部位,找出具有明顯特征的區(qū)域,比如有特殊形狀的成片花紋。從金錢豹拍攝到的身體比例,判斷成年與否。根據(jù)“標(biāo)記-重捕”方法統(tǒng)計(jì)得出分布于歷山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的金錢豹共有24只。表1為拍攝頻率較高的5只金錢豹個(gè)體的詳細(xì)信息,以LS_LEO_01號(hào)金錢豹為例,紅外相機(jī)拍攝時(shí)間為2014年,拍攝到該金錢豹個(gè)體的影像數(shù)據(jù)為13段,性別為雄性,影像包含頭部、左側(cè)、右側(cè)和后部。

表1 歷山自然保護(hù)區(qū)金錢豹個(gè)體信息

4 問題及保護(hù)措施

通過研究發(fā)現(xiàn),歷山自然保護(hù)區(qū)金錢豹數(shù)量較少,生境面積較小且破碎化嚴(yán)重,限制了金錢豹的遷徙,影響到取食、飲水、休息等正常活動(dòng),使其種群處在瀕危狀態(tài)下,繁殖力和遺傳多樣性也正在降低。

4.1 存在問題

4.1.1 食物短缺

食物短缺是影響金錢豹種群數(shù)量的重要原因,金錢豹的主要獵食對(duì)象有野豬、草兔、原麝等,冬季寒冷且時(shí)間較長,金錢豹食物數(shù)量下降,尤其是大雪封山后,覓食難度更大,生存更為艱難,因而襲擊家畜事件偶有發(fā)生。

4.1.2 生境破碎化

采伐、筑路、運(yùn)輸、開礦等人類活動(dòng)導(dǎo)致金錢豹生境破碎化。生境破碎化使金錢豹棲息地面積急劇減小,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降,影響到金錢豹的基本正常活動(dòng),造成種群隔離,是其資源量銳減的根本原因。

4.1.3 近親繁殖

近親繁殖是造成金錢豹資源下降的內(nèi)在因素,野生動(dòng)物資源的增長與下降與其種群大小有關(guān)。金錢豹生境分布區(qū)呈島嶼狀,這種狀況極大地限制了種群個(gè)體之間基因的交流,導(dǎo)致近親繁殖,提高了有害及退化基因積累的速率,容易造成種群基因庫的遺傳漂變,從而影響其種群的穩(wěn)定和增長。

4.2 保護(hù)管理建議

4.2.1 保護(hù)現(xiàn)有的金錢豹資源

為了扭轉(zhuǎn)金錢豹資源的危機(jī)狀況,應(yīng)當(dāng)把保護(hù)金錢豹現(xiàn)有資源作為重點(diǎn),采取一系列的措施來保護(hù)現(xiàn)有的金錢豹資源。第一,增加金錢豹食物來源。食物是影響金錢豹種群數(shù)量的關(guān)鍵因素,食物短缺將會(huì)給其生存帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn),冬季食物短缺時(shí)在金錢豹經(jīng)?;顒?dòng)的區(qū)域范圍內(nèi)投遞食物,以提高其生存能力。第二,棲息地保護(hù)。棲息地是金錢豹賴以生存的基本場所,而由人類活動(dòng)造成的生態(tài)破壞,使得金錢豹棲息地生境破碎化有所加劇,應(yīng)當(dāng)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)充分考慮野生動(dòng)物的棲息地保護(hù),盡可能地減小經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)棲息地的影響。第三,建立金錢豹不同種群之間的廊道。為了更好地保護(hù)金錢豹種群及其棲息地,盡可能使多個(gè)金錢豹保護(hù)區(qū)連接成更大的保護(hù)區(qū)群,選擇有金錢豹分布的自然保護(hù)區(qū)以及周邊能夠結(jié)合的區(qū)域,適時(shí)建立金錢豹保護(hù)區(qū)走廊帶,使金錢豹個(gè)體能夠有通道自由跨越河流、公路等到達(dá)另一個(gè)金錢豹棲息地,以便于其個(gè)體能夠進(jìn)行基因交流。

4.2.2 建立建全全省金錢豹資源監(jiān)測(cè)體系

在金錢豹分布區(qū),特別是活動(dòng)頻繁地段,設(shè)定固定監(jiān)測(cè)區(qū)域,定期監(jiān)測(cè)該區(qū)域內(nèi)數(shù)量變化,以評(píng)估該區(qū)域金錢豹保護(hù)效果。實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,針對(duì)問題制定有利于棲息地保護(hù)、個(gè)體救護(hù)等有效的措施,以便科學(xué)保護(hù)管理該珍稀物種資源。

[1]李 晟,王大軍等.紅外相機(jī)技術(shù)在我國野生動(dòng)物研究與保護(hù)中的應(yīng)用與前景[J].生物多樣性,2014,22(6):685-695.

[2]武 晶,劉志民.生境破碎化對(duì)生物多樣性的影響研究綜述[J].生態(tài)學(xué)雜志,2014,33(7):1946-1952.

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