首页 > 保护界动态 > 保护动态

海南长臂猿监测新手段!无人机会成为灵长类调查的主流方法吗?是机遇也是挑战

媒体:原创  作者:野生动物保护协会
专业号:野生动物保护协会 2023/9/4 11:04:08

由于栖息地丧失加剧、狩猎以及全球商品贸易和消费的扩大,世界上大约60%的灵长类物种面临灭绝的威胁。极度濒危的海南长臂猿(海南长臂猿)是世界上最稀有的灵长类动物,目前仅存于中国海南霸王岭国家级自然保护区(Bawangling National Nature Reserve BNNR),面临着灭绝的高风险。该物种一直是长期保护管理工作的重点,并于2020年被指定为最近成立的海南热带雨林国家公园的旗舰物种,该公园包括霸王岭和其他自然保护区,构成了中国新保护区网络的一部分。虽然这提高了该物种的知名度,但在国家公园制定基于证据的保护策略之前,仍然需要关于关键种群参数和动态的准确信息。

由于历史上的狩猎和栖息地的丧失,目前估计只有36只海南长臂猿在BNNR中生存,它们包括5个社会群体。海南长臂猿生活在树冠上,只在有限的时间里鸣叫,这使得它们更加难以捉摸和神秘。对BNNR长臂猿的检测和监测采用了定点计数调查方法,然而,这种方法比较耗时且工作量比较大,并且只在离散的调查期间进行。这种方法也无法提供重要的长臂猿种群参数和动态的详细信息,如运动模式和睡眠地点的选择。因此,需要替代监测技术来补充这种传统的长臂猿监测方法,并进一步了解这些保护相关因素。

由无人驾驶飞行器或无人机捕获的热红外图像最近被证明是一种潜在的有用工具,可用于探测和监测各种森林景观中受威胁的灵长类动物和其他树栖物种。热红外图像也可用于获得体表温度数据,这已被证明在监测种群、确定个体动物的行为和生理以及检测疾病和怀孕方面是有效的。无人机捕获的热红外图像可用于调查灵长类动物种群,并监测它们的行为和健康状况。而,此类研究通常使用的是缺乏高清RGB传感器的大型无人机。这对确定热图像中检测到的热点是否代表目标灵长类动物或其他类似大小的哺乳动物物种提出了挑战。

2020年,一架带有热红外传感器的大疆无人机(DJI M600 Pro)被证明能够探测海南最大的长臂猿社会群体(C群)的个体和夜间行为,该群体目前有8只个体。然而,这种设备非常昂贵(15万美元),这对它在研究许多树栖哺乳动物的应用是一个相当大的限制。DJI M600 Pro也很大,很难同时与清晰的RBG和热传感器集成。它的重质量(16公斤)和对大型平坦开放区域的特殊要求限制了它的使用,因为它只能从远离长臂猿群的地点飞行,并且只能从树冠上方而不是林下记录图像。因此,该无人机在海南长臂猿研究中的应用进一步受到物种生态和行为特征信息不完整的限制,例如长臂猿群体如何利用不同的冠层。此外,为了避免对灵长类动物造成干扰,研究人员通常会在距离目标动物很远的地方(通常在树冠50米以上)进行无人机调查。这种方法在确定所检测动物的物种身份方面能力有限,可能会混淆海南长臂猿和恒河猴。因此,这种无人机的监测通常需要手动确认热红外传感器数据,以确定长臂猿的身份。

一种新的无人机,由DJI Innovations生产,相对便宜(只有6900美元),更轻(0.9公斤),包括一个RGB摄像头和一个热红外摄像头。通过使用不同类型的无人机,以及同时在林下和林冠上飞行多架无人机,可以获得更详细和更具成本效益的监测数据。这些因素使它能够直接从手和地面飞行,并在冠层和林下记录RGB和热红外镜头。因此,从观察长臂猿的地点直接飞行多架无人机可能能够提供长臂猿运动生态学和体表体温的新基线。

为了研究这项新技术的潜力,来自海南大学的研究人员使用了两台DJI MAVIC2 Enterprise Advanced无人机对海南长臂猿C群进行了监测,具体来说,旨在确定这些无人机是否可以:(1)记录该组所有8只长臂猿个体的清晰RGB和/或热红外镜头;(2)监测它们在林下和林冠中的运动;(3)提供对长臂猿运动模式、运动区域(即调查期间长臂猿运动的最大空间区域)和地表温度的估计。

文章首页(图片:杂志)

在1小时的飞行中,能够记录近50分钟的RGB和热红外影像,包括林下和冠层上的调查。在近距离的RGB和热红外图像中,可以清晰地识别出长臂猿的头部、面部、躯干和四肢。在中距离和远距离下,面部已经无法被区分。在中距离下拍摄的图像中,头部、躯干和四肢仍然可以被看到,但清晰度有所降低。在远距离拍摄的图像中,躯干和手臂轮廓仍然可以区分,但头部和躯干很难区分清楚。

根据近距离拍摄的热红外图像估算的体表温度范围为23.0至34.7°C。检测到的平均长臂猿温度为28.9°C。腿部最低平均温度为23.0℃,面部最高温度为34.7℃。从中距离拍摄的图像中,平均温度为25.9°C,腿部平均温度最低为23°C,头部平均温度最高为28.1°C。从远距离拍摄的图像中,平均温度为26.9°C,手臂的最低平均温度为25.6°C,头部的最高平均温度为28.1°C。因此,在所有距离拍摄的热红外图像表明,长臂猿身体不同部位的温度分别是:脸部或头部>躯干比>四肢。

2021年7月17日拍摄的一段视频捕捉到了C组所有8名已知成员。但该研究只能在近距离使用视觉视频记录该群体。在连续的15天里,C组沿着保护区边界附近的山脊移动了0.3平方公里的区域,跨越了670-963米的海拔范围。

该研究利用两架DJI MAVIC2 Enterprise Advanced无人机对海南长臂猿的生物学和生态信息进行了测试。在为期2周的调查期间,获得了海南长臂猿的清晰热红外影像,并对C类群的8个已知成员进行了检测和拍摄,并研究了它们在森林林下和冠层中的活动。此外还收集了该物种的体表温度数据。确定新的监测方法一直是海南长臂猿和其他濒危灵长类物种保护的优先事项。因此,无人机可能是海南长臂猿监测工具包中一个有用、经济、节省劳动力的新组成部分,它们补充了现有的方法,并加强了BNNR的保护监测基线。

人类干扰已被确定为限制海南长臂猿局地尺度分布的一个可能因素,也可能促使长臂猿改变其在BNNR内的活动范围。因此,无人机调查必须避免对海南长臂猿造成任何可能的干扰。BNNR中有两种鹰代表了潜在的长臂猿捕食者,并被观察到试图捕食幼长臂猿,因此要认识到,无人机可能会给BNNR的长臂猿带来威胁的视觉线索。使用无人机监视灵长类动物也会产生噪音,并导致空气湍流的变化。所有这些因素都可能对动物的心理、生理和行为产生影响。

因此,无人机可能对长臂猿产生视觉和听觉上的影响,监测频率也可能产生影响。在这项研究中,建立了合适的调查参数,使用无人机对C组进行调查,不会造成任何干扰,也可以让科研人员获得清晰的长臂猿个体的RGB和热红外镜头。然而,由于这些调查参数可能特定于这一特定群体和BNNR景观的特定部分,因此未来对其他群体的调查将需要重新评估这些参数。对于其他地区的其他种类的长臂猿或树栖哺乳动物的无人机调查,也需要确定具体的飞行参数。

东南亚灵长类物种将越来越容易受到未来气候变化的影响,因此开发评估气候变化对BNNR海南长臂猿种群潜在影响的方法是一个高度优先的研究方向。最后的海南长臂猿种群被限制在该物种海拔范围可能的上边缘的山地森林中,这表明它可能特别容易受到当前和未来气候变化的影响。体温调节是决定灵长类动物如何在个体水平上适应气候变化的关键因素。因此,使用DIJ无人机测量海南长臂猿的每日体表温度变化,可以为评估它们是否以及如何调整和应对与未来变化相关的生理压力提供潜在的重要见解。除了无人机数据获得的相对温度模式外,绝对体表温度数据也可以为海南长臂猿的保护管理提供重要的基线。

虽然新监测方法能够解决一些数据缺口,但使用无人机监测海南长臂猿仍然存在一些挑战。无人机的发射、返回和着陆在森林冠层间隙中可能很困难,特别是对于小间隙。无人机也可能被树冠遮挡,难以被操作人员发现。当无人机电池电量不足时,这种情况尤其具有挑战性。无人机信号也可能在像BNNR这样的山地景观中丢失。在这种情况下,调查方法可能会比进行自动盲无人机调查更复杂,因为它需要无人机操作员更多的参与。热带雨林中常见的恶劣天气条件(如雨、大风、雾、薄雾)也可能严重限制无人机对长臂猿的探测。

借助低频无人机监测,确定了海南长臂猿C群在我们研究期间的活动路径。因此,可以在该区域近地放置热红外摄像机,提高被动监测的效率。因此,研究人员认为全天候地面被动观测与低频无人机主动测量相结合可以为海南长臂猿监测提供一种合适的低影响方法。

该研究对今后海南长臂猿保护区的监测具有重要的现实意义。目前标准的监测程序通常需要至少五名训练有素的护林员来监测一组海南长臂猿。这种方法经常导致监测小组的可用性不足,无法对所有五个长臂猿群体进行一致的观察。相反,两名护林员使用两架大疆无人机就可以监控一个长臂猿群:一架无人机可以短距离飞行,捕捉详细的RGB和热红外镜头,另一架可以远距离飞行,监控长臂猿群的活动范围和活动模式。这种结合的方法可以有效地收集BNNR内所有长臂猿群体的清晰RGB影像,以及它们日常活动模式和区域的信息,以及它们的活动范围和睡眠地点选择特征。

无人机的使用还将建立海南长臂猿在不同季节、怀孕阶段和年龄组的体表温度基线。这些信息可用于监测海南长臂猿种群生长和分布的变化,评估当前栖息地是否适合每个类群,以及发现疾病和繁殖的生理迹象。因此建议海南热带雨林国家公园可以使用大疆无人机对长臂猿进行持续监测,其中5个长臂猿群每组可部署2架无人机。这些可以与现有的长臂猿监测小组一起集成到一个实时传输网络中。无人机的使用有可能增加海南长臂猿长期监测的覆盖面和连续性,并可以补充现有的对这种极度濒危物种的保护监测。

来源:

原创

微信号:cwcawx

中国野生动物保护协会

投稿信箱:cwcaweixin@sina.com

阅读 566
我也说两句
E-File帐号:用户名: 密码: [注册]
评论:(内容不能超过500字。)

*评论内容将在30分钟以后显示!
版权声明:
1.依据《服务条款》,本网页发布的原创作品,版权归发布者(即注册用户)所有;本网页发布的转载作品,由发布者按照互联网精神进行分享,遵守相关法律法规,无商业获利行为,无版权纠纷。
2.本网页是第三方信息存储空间,阿酷公司是网络服务提供者,服务对象为注册用户。该项服务免费,阿酷公司不向注册用户收取任何费用。
  名称:阿酷(北京)科技发展有限公司
  联系人:李女士,QQ468780427
  网络地址:www.arkoo.com
3.本网页参与各方的所有行为,完全遵守《信息网络传播权保护条例》。如有侵权行为,请权利人通知阿酷公司,阿酷公司将根据本条例第二十二条规定删除侵权作品。