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红外相机技术在古田山兽类资源监测中的应用

作　者: 章书声
导　师: 鲍毅新
学　校: 浙江师范大学
专　业: 生态学
关键词: 红外相机技术古田山相机布放模式鼠类密度黑麂日活动节律
分类号: S863
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

红外线触发自动数码相机陷阱技术(Infrared triggered cameras technology, ITCT)是一项定性和定量相结合的调查技术,以无创伤、少干扰的取样方式得到动物在野外活动的准确信息。2010年6月至2011年8月,在古田山国家级自然保护区沿海拔300—-1100m以不同方式布置58台红外相机,对兽类资源进行调查和监测，主要结果总结如下1.利用一字型、十字型、随机型和海拔垂直型4种相机布放模式在古田山国家级自然保护区拍摄兽类独立照片(Independent photograph, IP)共2551张,能识别物种的兽类IP有1240张,占整体IP的48.6%,不能识别物种的兽类(松鼠科以外的啮齿动物)IP1167张,占45.8%；无效IP144张,占5.6%。所拍能识别物种的兽类共有14种,隶属4目9科，其中黑麂(Muntiacus crinifrons)为国家Ⅰ级保护动物,鬣羚(Naemorhedus sumatraensis)和黑熊(Selenarctos thibetanus)为国家Ⅱ级保护动物。在种—监测日曲线当中,4种监测模式随监测日的不断延长,所拍摄的兽类种类大体呈现半年左右趋于稳定的规律。因此,建议今后在对兽类资源进行监测时.监测时间以半年为一个周期较为合适。同时.研究结果也显示兽类IP和单相机拍摄率在一字型、十字型和随机型之间不存在显著差异(P>0.05),但与海拔垂直型存在极显著差异(P<0.01)。海拔垂直型由于相机分布均匀,在拍摄种类、拍摄率等各项监测指标上都显著高于其他3种模式。2.我们在保护区内选择了1个24hm2(东西长600m、南北宽400m)常绿阔叶林样地.在2009年5月至2011年7月期间,将研究样地分成18个栅格利用分层随机抽样法原理均匀布置红外相机20台。与此同时,在该样地内采用传统的网格布笼法对鼠类进行标志重捕,发现样地内鼠类一般日活动距离为100—300m(根据样地内号桩标号计算).布笼时间为24h,设置鼠类日移动速度v1(0.1kmm/day)，v2(0.2km/day),v3(0.3kmm/day)3个参数。由3个鼠类移动速度参数得出的鼠类密度分别为D1、D2、D3,然后和标志重捕法所得鼠类密度D进行对比,D与D1存在极显著差异(P<0.01),D与D2(P=0.090)以及与D3(P=0.679)之间皆无显著差异,其中D与D3之间的差异更小,契合程度更好。以D3为准,得出2009年5月至2011年7月每月样地内的鼠类密度,平均密度为6.57±0.81inds/hm2,鼠类密度符合正态分布(P>0.05)。从结果中可以看出,在较高的相机分布密度(0.83台/hm2)下得出的鼠类密度季节消长状况验证了该模型的可靠程度,这种几乎无干扰性的研究方法提高了动物监测效率。通过监测此闭合的种群,发现2009、2010和2011年此三年的5月份伊始持续到夏季末属于鼠类密度的高峰期,这可能与夏季食物资源丰富,种间竞争较小相关。而11月到初春时分由于冬季的严寒、捕食压力及食物匮乏导致鼠类数量降低,通过减少种内及种间食物竞争压力,使群落结构保持相对稳定。因此,我们认为采用红外相机技术无需个体识别即可估计出鼠类密度,相对传统鼠类密度调查法,该技术具有可昼夜连续工作,劳动力成本低、无创伤和环境干扰小等优点。在开展小型兽类数量监测中,可采用红外相机技术为主,抽样捕捉调查为辅的方法,以提高调查的可靠性和精确度。3.以红外相机技术为基础,应用3个活动模式指数(日活动差异指数a、昼行性指数B和季节性活动强度指数γ)定量分析黑麂活动节律的季节变化。结果表明,黑麂各月份日活动差异指数a存在极显著差异(P<0.01)。冬季的a值高于其他季节,说明冬季黑麂1d内的活动时间分配并不均匀,活动主要集中于某一时间段；2个夏季的a值也均小于其他季节,说明夏季黑麂在1d内活动时间分配相对均匀。各月份昼行性指数B也存在极显著差异(P<0.01),且B值为0.55>13/24,说明黑麂属于以晨昏型为主的昼行性动物。夏季由于白天阳光强,气温高,活动时间会相对减少,而相应的增加夜晚活动时间。黑麂活动低谷期(11：00—15：00,1：00-4：00)γ值不存在显著差异(P>0.05)。1d内一般有2个活动高峰期(6：00—8：00,17：00—20：00),春、夏和秋3季晨昏活动高峰期类似；冬季早晨的活动高峰期不明显,属于单峰型。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-8
目录  8-11
第一章红外相机拍摄技术简介  11-20
  1 发展史  11-13
  2 技术原理  13
  3 技术应用  13-16
    3.1 日活动节律  14
    3.2 巢捕食  14
    3.3 生态位分离和社会系统  14-15
    3.4 栖息地与生物走廊的利用  15
    3.5 洞穴生态学  15-16
  4 研究拓展  16-20
    4.1 相机布放模式  16-17
    4.2 小型兽类密度或丰富度  17-18
    4.3 日活动节律的数学模型  18-20
第二章野外数据收集及各项参数设置  20-27
  1 野外布设参数及注意事项  20-23
    1.1 相机间距  20
    1.2 监视方向  20
    1.3 装置的固定与布设高度  20-21
    1.4 布设距离  21
    1.5 放置时间  21-22
    1.6 相机的伪装与加固  22
    1.7 相机损失  22-23
  2 相机参数设置  23-24
    2.1 拍摄间隔  23
    2.2 时间设置  23
    2.3 野外布设过程  23-24
  3 相机布放模式的选择  24-26
    3.1 空间模式  24-25
    3.2 海拔带模式  25
    3.3 栖息地模式  25
    3.4 考虑多因素的取样模式  25-26
  4 预实验与进度安排  26-27
第三章不同相机布放模式在古田山兽类资源监测中的比较  27-37
  1 监测方法  27-29
    1.1 地域概况  27
    1.2 相机布放模式  27-28
    1.3 相机布放方法  28
    1.4 数据处理与分析  28-29
  2 结果与分析  29-34
    2.1 物种组成与相对数量  29-31
    2.2 种-监测日关系  31
    2.3 不同相机布放模式的比较  31-34
      2.3.1 一字型、随机型和海拔垂直型  31-32
      2.3.2 十字型、随机型和海拔垂直型  32-33
      2.3.3 一字型和十字型  33-34
      2.3.4 随机型和海拔垂直型  34
  3 讨论  34-37
第四章红外相机技术在鼠类密度估算中的应用  37-44
  1 研究方法  37-40
    1.1 研究样地  37
    1.2 外相机技术  37-39
      1.2.1 气体分子碰撞率原理  38
      1.2.2 估算方法  38-39
    1.3 标志重捕法  39-40
  2 结果  40-42
    2.1 红外相机技术估算鼠类密度  40-41
    2.2 标志重捕法估算鼠类密度  41
    2.3 两种方法比较  41-42
  3 讨论  42-44
第五章基于红外相机技术的黑麂活动节律  44-49
  1 研究方法  44-45
    1.1 地域概况及气候特征  44
    1.2 相机布放方法  44
    1.3 数据处理与分析  44-45
  2 结果  45-47
    2.1 日活动时间分布和昼行性差异  45-46
    2.2 季节差异  46-47
  3 讨论  47-49
参考文献  49-55
结语及研究展望  55-56
攻读学位期间发表的学位论文  56
攻读学位期间主持或参加的科研项目  56-57
致谢  57-58

红外相机技术在古田山兽类资源监测中的应用

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