谷 宣,陳國(guó)貴,王文卿,王 瑁,*

1 廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院 廈門大學(xué)濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廈門 361102

2 臺(tái)灣海峽海洋生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外觀測(cè)研究站, 廈門 361102

潮間帶作為海陸過(guò)渡帶,以顯著的功能多樣性和生境脆弱性著稱[1]。大型底棲動(dòng)物群落研究是潮間帶生態(tài)學(xué)的重要內(nèi)容,然而由于缺乏有效的群落屬性監(jiān)測(cè)手段,目前仍面臨機(jī)制不清晰、數(shù)據(jù)缺口大的窘境[2—5]。過(guò)去幾十年里,我國(guó)主要參照《GB/T 12763.6—2007 海洋調(diào)查規(guī)范 第6部分 海洋生物調(diào)查》潮間帶生物調(diào)查部分的挖掘法對(duì)大型底棲動(dòng)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究[6—7]。然而,對(duì)底棲蟹類等活動(dòng)性較強(qiáng)的重要功能類群,往往因采樣框面積過(guò)小和挖掘過(guò)程干擾大而導(dǎo)致無(wú)法客觀反映實(shí)際狀況,且在紅樹林內(nèi)和米草等根系密集的生境操作困難[8—10]。除此之外,方蟹科蟹類研究中廣泛應(yīng)用的陷阱誘捕法選擇性較強(qiáng)(性別、體型和物種),而且采樣面積模糊導(dǎo)致難以計(jì)算密度[5, 10—11]。與挖掘法類似,手捕法(hand catch)會(huì)因過(guò)程中的持續(xù)干擾受限于蟹類的躲避行為和根系結(jié)構(gòu)阻擋,導(dǎo)致對(duì)種群密度的低估[12]。以上3種侵入性方法均無(wú)法準(zhǔn)確反映蟹類種群密度和物種多樣性,并因干擾強(qiáng)、耗時(shí)久和勞動(dòng)密集被提倡減少使用[10, 12—13]。但已有的非侵入性方法同樣無(wú)法滿足研究需求,最具代表性的洞穴計(jì)數(shù)法因缺乏物種信息往往高估密度,而遠(yuǎn)距離觀察法則因視線受阻而低估密度[13]。因此,能適用于潮間帶大型底棲動(dòng)物群落研究的非侵入性方法亟待補(bǔ)充。

隨著技術(shù)的革新,相機(jī)陷阱法被不斷改進(jìn)以解決監(jiān)測(cè)野生動(dòng)物的難題,并因非侵入性的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于哺乳動(dòng)物和鳥類等種群和群落研究[14—16]。但是,由于潮間帶環(huán)境的復(fù)雜性,諸如潮水周期性漲落和潮濕的鹽分環(huán)境,使得相關(guān)設(shè)備的長(zhǎng)期布設(shè)和維護(hù)缺乏安全性,因此鮮有應(yīng)用。Kent率先嘗試在研究中使用近距離相機(jī)攝像調(diào)查蟹類,但缺乏合理設(shè)計(jì)且論證不足[17]。受此影響,Vermeiren通過(guò)在船上架設(shè)相機(jī)對(duì)紅樹林林緣及灘涂的蟹類群落進(jìn)行無(wú)干擾的遠(yuǎn)距監(jiān)測(cè)以規(guī)避設(shè)備損耗[12, 18]。然而遠(yuǎn)距拍攝無(wú)法在精細(xì)尺度準(zhǔn)確測(cè)定密度,且對(duì)功能重要類群如相手蟹(Sesarma)等無(wú)法進(jìn)行有效采樣和鑒定[12]。在精細(xì)尺度,近距離監(jiān)測(cè)的方式仍具顯著優(yōu)勢(shì)。因此,解決在潮間帶生境布設(shè)近距離相機(jī)陷阱的難題對(duì)相機(jī)陷阱調(diào)查法的應(yīng)用尤其重要。

據(jù)此,本研究設(shè)計(jì)了一種適用于潮間帶多種生境類型調(diào)查的便攜式相機(jī)陷阱,通過(guò)人工遠(yuǎn)程控制拍照、設(shè)置自動(dòng)延時(shí)攝影或者錄像的方式進(jìn)行底棲實(shí)景的近距離原位傳感并記錄目標(biāo)生物信息(如蟹類物種、個(gè)體數(shù)、性狀)和環(huán)境信息(洞穴數(shù)、洞穴尺寸、土壤類型等)。本文對(duì)比分析了相機(jī)陷阱法與其他3種常用的侵入性方法(即挖掘法、陷阱誘捕法和手捕法)在蟹類群落研究(多度、個(gè)體大小、多樣性和功能性狀)中的性能差異,以驗(yàn)證該法在潮間帶底棲蟹類研究中的可行性和優(yōu)越性。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)樣地

樣地位于海南省儋州市新英灣紅樹林濕地,主要紅樹植物為白骨壤(Avicenniamarina)和紅海欖(Rhizophorastylosa)。經(jīng)實(shí)地踏查該區(qū)域底棲蟹類種類豐富,長(zhǎng)足長(zhǎng)方蟹(Metaplaxlongipes)、褶痕相手蟹(Sesarmaplicata)、弧邊招潮(Ucaarcuata)、悅目大眼蟹(Macrophthalmuserato)、鋸眼泥蟹(Ilyoplaxserrata)和淡水泥蟹(Ilyoplaxtansuiensis)為常見(jiàn)種。潮汐類型為正規(guī)全日潮[19]。

1.2 便攜式相機(jī)陷阱裝置結(jié)構(gòu)及使用方法

本研究中裝置主體由可拆卸的PVC管和轉(zhuǎn)接頭組裝而成,底部樣方框面積為50 cm × 50 cm,具遙控和實(shí)時(shí)影像傳輸功能的相機(jī)(佳能M100,2420萬(wàn)像素,15—45 mm微單鏡頭)固定于裝置中心的頂部中軸,鏡頭垂直于樣方框,距地面約90 cm(圖1)。相機(jī)像素及鏡頭選用不宜低于本研究中所用,且應(yīng)具有遙控功能以方便操作。該裝置高度選擇應(yīng)保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性且確保相機(jī)可包含底部采樣框,推薦高度為55—90 cm。

圖1 便攜式相機(jī)陷阱結(jié)構(gòu)示意圖

對(duì)目標(biāo)區(qū)進(jìn)行采樣時(shí),先設(shè)置相機(jī)縮放至圖像包含整個(gè)底部采樣框,將裝置平穩(wěn)放置于采樣區(qū)后撤離。研究表明多數(shù)底棲蟹類如沙蟹科(Ocypodidae)和方蟹科蟹類,在擾動(dòng)終止后15 min內(nèi)恢復(fù)到原有活動(dòng)水平[17, 20]。我們的研究呈現(xiàn)同樣的結(jié)果,為布設(shè)更多采樣點(diǎn)以提高效率并滿足調(diào)查需求,本文認(rèn)為15 min是一個(gè)較合理的單次采樣時(shí)間(圖2)。而且,部分蟹類存在洞內(nèi)休息和掘穴行為,單個(gè)時(shí)間點(diǎn)內(nèi)在底表活動(dòng)的蟹類可能低于實(shí)際蟹類密度,選擇一定時(shí)間段內(nèi)的連續(xù)性觀察的方式更加有效[17]。因此放置裝置后以每分鐘拍照1—2次的頻率進(jìn)行15 min連續(xù)遠(yuǎn)程遙控拍攝。

1.3 相機(jī)陷阱法與3種傳統(tǒng)侵入性調(diào)查方法的對(duì)比研究

3個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)均設(shè)置在傳統(tǒng)方法的最適用地區(qū)以排除地點(diǎn)的干擾。挖掘法會(huì)因植物根系阻礙而影響效率并增加干擾,因此將該方法與相機(jī)陷阱法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)置在紅樹林外灘涂；手捕法因調(diào)查者的活動(dòng)力會(huì)被沉積物和復(fù)雜的植被限制而降低效率,因此將該方法與相機(jī)陷阱法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)置在紅樹林林緣(植被與灘涂交界處)；陷阱誘捕法不受植被干擾而依賴于地形,因此將該方法與相機(jī)陷阱法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)置在底表呼吸根密集而地勢(shì)平緩的白骨壤林內(nèi)(圖3)。

圖2 施加擾動(dòng)后恢復(fù)底表活動(dòng)的蟹類數(shù)量隨時(shí)間的平均累積百分比

圖3 采樣點(diǎn)示意圖

對(duì)比實(shí)驗(yàn)均先在各樣點(diǎn)進(jìn)行相機(jī)陷阱法調(diào)查,而后原位進(jìn)行其他方法操作。

挖掘法：依據(jù)《GB/T 12763.6—2007 海洋調(diào)查規(guī)范 第6部分 海洋生物調(diào)查》潮間帶生物調(diào)查部分,在紅樹林外灘涂設(shè)置相距至少30 m的5個(gè)大小為1 m2的樣方,在各樣方內(nèi)挖取深度為30 cm面積為1 m2的沉積物。由于蟹類等潮間帶生物分布非均勻型,對(duì)較小面積(25 cm × 25 cm)采樣將導(dǎo)致?lián)Q算單位面積密度時(shí)增加統(tǒng)計(jì)誤差,因此本研究中選用1 m2單位面積樣方。沉積物經(jīng)過(guò)1 mm孔徑篩網(wǎng)篩洗后,挑揀出所有的蟹類。

手捕法：在紅海欖林林緣(紅樹林林緣)設(shè)置相距至少30 m的5個(gè)2 m×2 m樣方。在樣方范圍內(nèi)對(duì)蟹類進(jìn)行連續(xù)15 min的徒手抓捕取樣[12]。

陷阱誘捕法：在白骨壤林內(nèi)(紅樹林林內(nèi))設(shè)置相距30 m的5個(gè)2 m×2 m樣方。在樣方中心位置放置內(nèi)徑17 cm深度20 cm的PVC陷阱裝置[12]。陷阱裝置布置24 h,而后在低潮時(shí)回收陷阱并統(tǒng)計(jì)所獲蟹類。

以上采樣所獲蟹類樣品均被帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行保存、鑒定與測(cè)量。

1.4 圖像后期處理及數(shù)據(jù)分析

人工利用ImageJ軟件對(duì)圖片進(jìn)行解譯,獲取蟹類群落物種和多度信息。物種數(shù)依單個(gè)樣方出現(xiàn)的全部物種計(jì)算；多度計(jì)算則依據(jù)連續(xù)觀察法,即對(duì)每個(gè)從蟹洞中出現(xiàn)并恢復(fù)活動(dòng)的蟹類進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并對(duì)第一次進(jìn)入樣方的蟹類進(jìn)行計(jì)數(shù),時(shí)間序列內(nèi)停留在樣方內(nèi)的個(gè)體可被標(biāo)記并僅計(jì)數(shù)一次。ImageJ的標(biāo)記功能用來(lái)避免重復(fù)計(jì)數(shù)。以照片中裝置底部樣方框長(zhǎng)度為基準(zhǔn)設(shè)定比例尺測(cè)量蟹類頭胸甲寬,獲得群落功能性狀信息。

在樣地水平和總采樣區(qū)域水平,統(tǒng)計(jì)各方法獲取蟹類密度、物種數(shù),并計(jì)算蟹類群落基于多度的alpha多樣性和基于樣方-多度矩陣總方差Var(Y)的beta多樣性[21]。統(tǒng)計(jì)各方法所獲蟹類頭胸甲寬,依10 mm將蟹類分為小個(gè)體(頭胸甲寬 ≤ 10 mm)和較大個(gè)體(頭胸甲寬>10 mm)。以平均頭胸甲寬和總頭胸甲寬為例,計(jì)算基于性狀的功能多樣性。利用R軟件4.0.2版本進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,由于樣本量較小,因此運(yùn)用置換檢驗(yàn)(重復(fù)次數(shù)999,顯著性水平α=0.05)對(duì)比不同方法間蟹類密度、alpha多樣性和功能多樣性的差異,并檢驗(yàn)相機(jī)陷阱法與傳統(tǒng)方法獲取蟹類個(gè)體大小的差異；運(yùn)行adespatial包和vegan包進(jìn)行群落多樣性分析,計(jì)算基于Bray-Curtis相異指數(shù)、Jaccard相異指數(shù)的beta多樣性和基于Jaccard相異指數(shù)的主坐標(biāo)分析(Principal coordinates analysis, PCoA),并利用相似性分析(Analysis of similarities, ANOSIM)檢驗(yàn)beta多樣性矩陣間的差異顯著性(置換檢驗(yàn)重復(fù)次數(shù)999,顯著性水平α=0.05)；運(yùn)行FD包進(jìn)行功能多樣性分析[22—26]。利用R軟件ggplot2包和OriginPro 2021軟件進(jìn)行繪圖[27]。

2 結(jié)果與分析

圖4 相機(jī)陷阱法與挖掘法、手捕法和陷阱誘捕法采集蟹類密度對(duì)比

由圖4可知,置換檢驗(yàn)結(jié)果顯示相機(jī)陷阱法獲取的蟹類密度與挖掘法、手捕法、陷阱誘捕法存在極顯著差異(P<0.01)。相機(jī)陷阱法單位面積識(shí)別蟹類的密度均值分別大于挖掘法、手捕法和陷阱誘捕法210.4%、1029.4%、1630.6%,說(shuō)明相機(jī)陷阱法在調(diào)查蟹類密度時(shí)顯著高于3種傳統(tǒng)方法。

置換檢驗(yàn)結(jié)果表明：在灘涂,相機(jī)陷阱法獲取較大個(gè)體或小個(gè)體蟹類的平均頭胸甲寬與采樣面積較大的挖掘法均無(wú)顯著差異(P>0.05),但小個(gè)體數(shù)量高于挖掘法；手捕法獲取個(gè)體大小范圍最窄、對(duì)相關(guān)性狀選擇作用最強(qiáng)；陷阱誘捕法傾向于獲取較大個(gè)體,對(duì)小個(gè)體則獲取缺失(圖5)。由于相機(jī)陷阱法采樣面積低于其他3種方法,且小個(gè)體數(shù)量高于其他方法,因此可證相機(jī)陷阱法彌補(bǔ)了其他方法對(duì)小個(gè)體的采樣缺陷；同時(shí),相機(jī)陷阱法能對(duì)不同個(gè)體大小范圍(5—35 cm)的蟹類進(jìn)行采樣,對(duì)物種性狀選擇性較弱,采樣更加全面。

圖5 各方法獲取蟹類頭胸甲寬對(duì)比

利用各采樣方法分別計(jì)算Shannon-Wiener多樣性指數(shù),置換檢驗(yàn)結(jié)果顯示相機(jī)陷阱法與挖掘法和手捕法均無(wú)顯著差異(P> 0.05),但顯著高于陷阱誘捕法(P< 0.05)；在3組對(duì)照實(shí)驗(yàn)中統(tǒng)計(jì)物種數(shù)發(fā)現(xiàn)相機(jī)陷阱法調(diào)查物種豐富度均高于其他3種方法(圖6)。同時(shí),陷阱誘捕法傾向于獲取方蟹科蟹類,對(duì)沙蟹科采樣缺失；手捕法和挖掘法則低估相手蟹多度或?qū)ο嗍中凡蓸尤笔?；而相機(jī)陷阱法對(duì)沙蟹科和方蟹科物種均能有效采樣(表1)。

表1 各方法所獲蟹類種類對(duì)比

圖6 各方法獲取蟹類物種數(shù)及Shannon-Wiener指數(shù)對(duì)比

群落beta多樣性計(jì)算結(jié)果顯示：(1)在不同樣地內(nèi),相機(jī)陷阱法統(tǒng)計(jì)基于兩種相異指數(shù)(Bray-Curtis和Jaccard)的蟹類群落beta多樣性指數(shù)Var(Y)與3種侵入性方法相近；ANOSIM分析兩種相異指數(shù)(Bray-Curtis和Jaccard)的距離矩陣結(jié)果表明相機(jī)陷阱法與挖掘法和陷阱誘捕法均無(wú)顯著差異(P> 0.05),但與手抓法存在顯著差異(P< 0.05,R=0.338),這是由于手捕法對(duì)物種和個(gè)體大小選擇較強(qiáng),可能高估樣地內(nèi)的差異性(圖7)。(2)對(duì)整個(gè)采樣地點(diǎn)(3處樣地合并)來(lái)說(shuō),將3種侵入性方法結(jié)果整合與所有相機(jī)陷阱法結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,由于采樣面積差異,因此僅計(jì)算基于物種存在/不存在(presence/absence)矩陣的Jaccard相異指數(shù),ANOSIM檢驗(yàn)PCoA結(jié)果顯示相機(jī)陷阱法的Jaccard相異指數(shù)與多種侵入性方法共同應(yīng)用的結(jié)果無(wú)顯著差異(P> 0.05)；說(shuō)明相機(jī)陷阱法可以勝任潮間帶尺度的調(diào)查,且對(duì)beta多樣性的度量與多種傳統(tǒng)侵入性方法的聯(lián)合方法無(wú)異(圖7)。

圖7 各方法的蟹類群落beta多樣性對(duì)比

統(tǒng)計(jì)全部個(gè)體頭胸甲數(shù)據(jù)并分物種計(jì)算平均頭胸甲寬和最大頭胸甲寬。根據(jù)這2種性狀計(jì)算群落功能多樣性指數(shù)：功能離散度(functional dispersion,FDis)和Rao二次熵(Rao quadratic entropy)。置換檢驗(yàn)結(jié)果顯示相機(jī)陷阱法計(jì)算蟹類群落功能離散度和Rao二次熵指數(shù)與其他方法均無(wú)顯著差異(P> 0.05)(圖8)。

圖8 各方法的蟹類群落功能多樣性對(duì)比

3 討論

對(duì)多度和多樣性等基礎(chǔ)群落屬性的有效觀測(cè)是群落生態(tài)學(xué)研究的根本環(huán)節(jié)[28—29],然而濱海生境(如潮間帶)中生物群落屬性的獲取仍面臨挑戰(zhàn)。過(guò)去應(yīng)用的侵入性方法因破壞生境、傷害動(dòng)物而不再被提倡,無(wú)損觀察且不采集個(gè)體的非侵入性調(diào)查技術(shù)符合未來(lái)的研究需求[29]。相機(jī)陷阱調(diào)查法在陸地動(dòng)物研究中應(yīng)用廣泛,作為一種非侵入性的方法在相對(duì)多度、種群密度等參數(shù)估計(jì)方面表現(xiàn)優(yōu)異,是一項(xiàng)克服野外監(jiān)測(cè)難題的成熟技術(shù)[30—31]。運(yùn)用相機(jī)陷阱調(diào)查法有望填補(bǔ)潮間帶大型底棲動(dòng)物群落生態(tài)學(xué)研究中因缺乏合理調(diào)查手段而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)缺口,而本研究中的便攜式設(shè)計(jì)使之成為現(xiàn)實(shí)。

本研究以紅樹林蟹類為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,設(shè)置了3組原位對(duì)照實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示相機(jī)陷阱調(diào)查法在潮間帶生態(tài)群落屬性監(jiān)測(cè)中較傳統(tǒng)方法具顯著優(yōu)越性(表2)。包括以下幾點(diǎn)：

表2 各方法優(yōu)勢(shì)對(duì)比

1)相機(jī)陷阱法能更準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)潮間帶蟹類群落的物種組成和群落結(jié)構(gòu)。物種豐富度、多度和種群密度是生態(tài)群落的基本屬性,也是反映群落結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)[28—29]。結(jié)合摸底式踏查結(jié)果,表明相機(jī)陷阱法對(duì)實(shí)驗(yàn)樣地內(nèi)蟹類常見(jiàn)種均能有效監(jiān)測(cè)。與傳統(tǒng)方法對(duì)比,相機(jī)陷阱法獲取蟹類物種數(shù)更豐富。同時(shí),單位面積內(nèi)相機(jī)陷阱獲取蟹類密度顯著高于其他3種傳統(tǒng)方法,更接近實(shí)際情況。個(gè)體大小是影響群落結(jié)構(gòu)與功能的重要性狀,對(duì)個(gè)體大小選擇性弱的方法有助于真實(shí)反映群落結(jié)構(gòu)與功能[32]。相機(jī)陷阱法對(duì)個(gè)體大小采樣全面,無(wú)個(gè)體大小選擇性,優(yōu)于傳統(tǒng)方法。

2)相機(jī)陷阱法度量群落beta多樣性和功能多樣性更準(zhǔn)確有效。群落beta多樣性是計(jì)算時(shí)空尺度上物種組成和功能性狀變化的重要指標(biāo),對(duì)beta多樣性的準(zhǔn)確度量有助于理解生物群落的時(shí)空格局及其生態(tài)過(guò)程[33—34]。而基于性狀(trait-based)的功能多樣性是生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)以及生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)環(huán)境變化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力[24]。本研究中,相機(jī)陷阱法所獲蟹類的群落beta多樣性整體不弱于其他3種方法。計(jì)算群落功能多樣性時(shí),相機(jī)陷阱法相比傳統(tǒng)方法也表現(xiàn)出同樣的性能。而結(jié)合物種豐富度結(jié)果可知,傳統(tǒng)方法因獲取物種更少且對(duì)物種性狀選擇性更強(qiáng),大大增加了取樣的隨機(jī)偏差,可能誤導(dǎo)對(duì)重要生態(tài)過(guò)程的理解。另外,相機(jī)陷阱法實(shí)際所獲照片中可提取比本研究中更豐富的性狀信息參數(shù)(包括尺寸、體色、螯長(zhǎng)和性別等),有助于beta多樣性和功能多樣性的準(zhǔn)確度量。

3)相機(jī)陷阱法具有更廣的生境適用性。在不同生境類型(密林相、沙相、泥相等)中相機(jī)陷阱法均能有效對(duì)蟹類進(jìn)行原位密度監(jiān)測(cè),彌補(bǔ)了其他侵入性方法受生境限制的缺陷。

4)相機(jī)陷阱法在潮間帶蟹類群落研究中具有高效性。傳統(tǒng)侵入性方法耗時(shí)久、工作量大,如挖掘法需要數(shù)人協(xié)助完成,而陷阱誘捕法則需要數(shù)天實(shí)驗(yàn)周期。相比之下,相機(jī)陷阱法耗時(shí)少且可單人操作多部設(shè)備,實(shí)際應(yīng)用更靈活高效,節(jié)約了人力物力。

5)相機(jī)陷阱法有利于全面采樣。由于對(duì)沉積物結(jié)構(gòu)干擾小、裝置輕便、可遷移性強(qiáng),通過(guò)單次布設(shè)多部裝置能夠短期收集多點(diǎn)位數(shù)據(jù),以減少由于采樣地點(diǎn)選擇不均勻而造成的誤差。相機(jī)陷阱法結(jié)合遙控裝置傳輸?shù)腉PS定位可以快速形成研究區(qū)域的蟹類群落屬性分布格局。因此,對(duì)空間信息要求較高的生物地理學(xué)和群落生態(tài)學(xué)研究有重要意義[35—36]。

6)相機(jī)陷阱法獲取數(shù)據(jù)多元化。相機(jī)陷阱法除準(zhǔn)確記錄蟹類群落屬性(包括物種豐富度、多度、物種多樣性、性狀多樣性和beta多樣性等)外,還能同時(shí)監(jiān)測(cè)生境特征,如洞穴尺寸、洞穴數(shù)量、底質(zhì)類型、林內(nèi)透光度和植被特征等。

綜上所述,相機(jī)陷阱法能有效獲取生態(tài)群落屬性,且優(yōu)于傳統(tǒng)方法。然而,在潮間帶實(shí)際研究中相機(jī)陷阱法仍存在一定局限性。例如由于目前相機(jī)分辨率有限,頭胸甲寬低于5 mm的蟹類難以有效識(shí)別,對(duì)泥蟹(Ilyoplax)、股窗蟹(Scopimera)等體型較小蟹類采樣能力相對(duì)較弱,如果提升相機(jī)分辨率則可以克服該問(wèn)題。同時(shí),該方法依賴于蟹類的底表活動(dòng)性,并不適用于缺乏底表活動(dòng)性的游泳型蟹類及缺乏白天活動(dòng)性的夜行性蟹類的調(diào)查,且由于蟹類冬天普遍缺乏底表活動(dòng)性,因此也不適用于冬季調(diào)查。相機(jī)陷阱法兼具非侵入性方法的優(yōu)點(diǎn),但為滿足不同細(xì)節(jié)的實(shí)驗(yàn)需求,與侵入性方法的結(jié)合應(yīng)用仍具有必要性。

隨著圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的發(fā)展,相機(jī)陷阱采集的影像信息將被充分挖掘[37—38]。以相機(jī)陷阱在蟹類研究中的嘗試和運(yùn)用作為開(kāi)端,更多具底表活動(dòng)性和可識(shí)別性狀的大型底棲動(dòng)物如灘棲軟體動(dòng)物、彈涂魚等也能應(yīng)用相機(jī)陷阱法進(jìn)行調(diào)查與研究。為加深對(duì)大型底棲動(dòng)物群落的理解,未來(lái)相機(jī)陷阱法在潮間帶將有更多的用武之地。

4 結(jié)論

本研究設(shè)計(jì)了適用于潮間帶環(huán)境的相機(jī)陷阱法,應(yīng)用該調(diào)查方法能夠滿足潮間帶底棲蟹類群落生態(tài)學(xué)研究需求,并提供可靠的生態(tài)群落屬性數(shù)據(jù)。同時(shí),相較于傳統(tǒng)方法具有低干擾、高效率、高精度的特點(diǎn),在節(jié)約人力物力的同時(shí)可增設(shè)采樣點(diǎn)位以得到更可靠的結(jié)果,也因此可用于長(zhǎng)期野外監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。而且,未來(lái)與基于深度學(xué)習(xí)的圖像識(shí)別技術(shù)的結(jié)合將充分發(fā)揮該方法的優(yōu)勢(shì)。但該方法仍處于發(fā)展階段且存在一定局限性,以該方法為基礎(chǔ)的一切合理改造都被本文作者和相關(guān)設(shè)計(jì)者認(rèn)可。