作者:任芳言 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2019/11/13 18:00:30
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印度老虎倍增?谁为调查结果背书

图片来源:Steve Winter/National Geographic

按下开关、检查好电池,研究者将一款重约1斤的红外相机绑扎在离地半米左右的树干上,然后继续走向下一个相机放置点——这是对虎、豹等野生动物进行种群调查的常规手段之一。为了布设相机及其他科研设备,研究者一天内可在山林中徒步行走十余公里。
 
虎、豹的种群演变是衡量其所在生态系统优劣的指标之一,当栖息地中的食物链恢复得足够良好,食物链顶端的种群才能长久持续地繁衍。而判断这些的一手数据,就来自野外科学调查。
 
2010年,中国、俄罗斯、印度、孟加拉、不丹等国家首脑及代表聚集在俄罗斯圣彼得堡,开了一场“老虎峰会”。在这次会议上,13个国家制定了一系列针对老虎的保护计划,其中包括到2022年成倍恢复老虎数量。
 
今年7月,印度政府宣布其境内的野生虎数量从2006年的1411只增加到2967只。这一数据来自于每4年一次的老虎普查,放置相机、观测粪便、识别老虎的活动踪迹等是普查的主要手段。
 
但这一结论受到了其他科学家的质疑。印度班加罗尔野生动物研究中心主任Ullas Karanth公开对这一调查结果表示怀疑。他表示,在实际操作层面,一些由人工测量和计数收集而来的信息可能存在偏差。
 
寻找出没踪迹
 
慎重对待野外调查结果是必要的。以印度为例,约有全球2/3的老虎在印度境内生存。2019年,印度在老虎保护方面投资了35亿卢比(约合4940万美元),其中包括将村庄迁移至保护区外、建造供动物使用的地下通道等。
 
如何确保野外调查的准确性?如果能找到野生动物清晰新鲜的脚印,是证明其存在的直接证据。完好、尚未被雨水冲刷破坏的脚印意味着调查者见证了“第一现场”。
 
将在现场制作成形的石膏模型带回实验室,研究者可对足迹做进一步分析。北京师范大学虎豹研究中心副主任冯利民等人曾在西双版纳尚勇自然保护区调查时用到这一方法。在他们针对野生印支虎的调查中,用该方法可以获得老虎前后足的详细尺寸,掌垫宽、步宽和步长等数据也可获悉。
 
但这样的调查方法在狭窄的分布区内效果更显著,如果放到印度全境范围内,能否找到完好的“大猫”踪迹不说,在何时、怎样的土地表面基质采集到脚印,都需要设立相应的标准。此外,准确识别虎的踪迹,需要鉴定者有丰富的野外监测经验,且受过专业培训。
 
野外种群调查的另一条线索是动物粪便。基于粪堆数量、微卫星标记等方法可以对野生动物的种群数量、遗传多样性等进行分析。微卫星标记是分布在真核生物基因组中的简单重复序列,利用这些标记可以建立自然保护区内特定种群的DNA遗传档案。
 
据中国保护大熊猫研究中心主任张和民等人2018年在《兽类学报》发表的研究,目前以研究论文形式公开发表的大熊猫微卫星标记共109个,微卫星标记的可靠程度直接影响到野外种群数量评估、遗传多样性评估等工作的开展。
 
精准“实锤”
 
更现代化的调查手段之一是设置红外相机。冯利民告诉《中国科学报》,照片容易获得、可信度高,“大家都能对比读取出来,研究模型也可以为多个研究者使用。”
 
一台通过5号电池供能、可在零下30摄氏度等高强度环境下工作的红外相机是调查者的好帮手。将调查区域依照等面积网格进行划分、研究者在符合调查条件的网格中放置相机、确保调查区域内的相机均匀分布的前提下,拍摄到的野生动物踪迹和人为活动是种群调查的直接依据,且具有可重复性。
 
但摄像机电池续航能力、摆放位置变更以及设备台数增减等情况的发生,仍是标准化调查中的不确定因素。
 
对此,冯利民表示,选取有较强代表性的调查区域,并遵循严格的调查时间和标准方法,有助于增强野生动物种群调查可信度。此外,利用深度学习算法替代人工进行图像识别和标记,也有助于提升调查数据的准确性。
 
冯利民表示,研究者对野生动物的观测不仅仅局限于虎、豹等旗舰物种,对森林中其他物种的多样性调查、对特定区域内的生态系统调查都是确保调查结果严谨可信的部分。
 
“目前对大熊猫、雪豹、老虎的个体调查都存在不同程度的争议。”冯利民表示,哪些方法更准确、什么样的手段值得被保留,是所有野生动物调查者都需要考虑的问题。而对一些极珍稀物种的种群调查,来自不同机构的研究团队如果能相互印证,野外调查的可信度也会增强。
 
在保护区里
 
Karanth等人质疑调查结果的理由还包括参与调查人员是否受过专业训练,是否知道准确的计数标准,记录行为是否受人为因素干扰,比如更积极地记录老虎活动的踪迹而忽略人为干扰因素。
 
“鉴别技术与调查者的专业程度、道德信誉相关。”冯利民表示,野生动物种群数量变化准确与否,还可根据相关物种的种群变化规律做出判断。如果出现突然的、大幅度增长,“更要谨慎论证”。
 
在由印度野生动物保护基金会(WCT)提供的一段录像中,动作捕捉相机记录下了人、牲畜和老虎于不同时间出没在同一条路上的画面。
 
在人口相对密集的国家和地区,自然保护区中出现人类活动并非罕见,甚至在有些保护区内非常频繁。据中国科学院生态环境研究中心研究员徐卫华介绍,相比于人口稀少的发达国家,在人口密集的发展中国家内,针对某些物种设立的保护区内还会有人为活动。
 
如何与所在区域内尤其是自然保护区内的野生动物共处,也是研究者关注的问题之一。
 
徐卫华表示,自然保护区和经济开发间的矛盾冲突,“主要取决于物种和环境的关系”。比如秦岭地区的洋县朱鹮自然保护区,保护区农田里种植作物不使用农药和化学肥料,因其是朱鹮获取食物的来源之一。也正因此,当地农民开始向发展有机农业转型。
 
徐卫华指出,“建立自然保护区时,尤其要考虑具体的保护物种和需求。以东北虎为例,保护区的设立肯定不是为了保护一只,而是保护一个种群,因此面积要大一些。”
 
“过去自然保护区面积如果较大,会把一些农田甚至村庄包含在内,近几年通过规划和调整,大面积成片的农田会从中剔除,但对于保护区内比较零星、分散的农田,可能会被用于当地的植被恢复。”徐卫华告诉《中国科学报》。

 

 
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