从发现东北豹说起……

去年9月，一只野生东北豹在吉林省汪清县林区山梁上活动时，被野外设置的自动感应照相机成功拍到，这也是我国首次利用自动感应照相技术拍摄到东北豹的照片。
　　金钱豹在我国有3个亚种，即东北豹、华北豹和华南豹。东北豹也叫远东豹、朝鲜豹等，毛色较浅，仅分布在东北长白山、小兴安岭等地，是世界上最为稀有的金钱豹亚种之一，野外数量不足100只，其濒危程度已超过东北虎。这张清晰的东北豹照片公布于众之后，也引起了大家的好奇心。那么，自动感应照相系统是一种什么设备？它在野生动物的研究和保护中能起到哪些作用呢？
　　难窥真容的珍稀野生动物
　　出于保护与研究的迫切需要，科学家必须对珍稀野生动物进行调查。由于个体数量稀少、栖息地地形复杂或植被茂密等原因，它们通常不容易被人发现。有些珍稀野生动物生活在空气稀薄的高山地带等自然条件十分严酷的环境中，有的喜欢独往独来，甚至只在夜间活动，所以人们实际上很难跟踪和直接观察到它们的行踪，拍摄到它们的影像就更加困难了。即使偶尔有这样的机会，当人们手持相机进行拍摄时，也常常不是担心靠得太近会吓跑它们，或是害怕动物伤人，而难以得到理想的照片。
　　一直以来，野外科学家一般都是依靠动物（尤其是大型食肉动物）的痕迹，如足迹、刨痕、气味标记（嗅迹）、尿迹、粪团、爪痕、毛发、卧迹、食物残渣等来进行野生动物的调查和研究的。例如，分布于我国西北地区的雪豹是世界上栖息海拔最高的大型猫科动物，也是中亚山地生物多样性的旗舰物种。它的机警、神秘、喜欢独行、夜间活动、远离人迹和高海拔分布等特点，是其不被世人所知的原因，也给野外研究带来极大的困难和挑战。一些研究雪豹的专家，甚至从来没有在野外见到过雪豹。
　　另外，鉴于珍稀野生动物的濒危现状，客观上已经不允许对其生境进行破坏性或干扰其行为活动较多的调查活动。传统的调查方法，如捕捉个体、佩戴无线电颈圈进行跟踪研究等，对它们的行为干扰较大，并可能影响其生存，目前已经被限制使用。于是，科学家需要更多地采用非损伤性的野生动物调查方法。所谓非损伤性调查，就是在不直接接触、干扰或伤害野生动物的情况下所进行的野生动物调查。其中，自动感应照相技术就是一种非损伤性野生动物调查工具，不仅能捕捉到野生动物的珍贵画面，提供与野生动物保护有关的重要信息，而且在很大程度上弥补了传统调查方法的不足，为野生动物的调查和研究提供了新的有效途径。
　　不干扰动物的自动感应照相术
　　从20世纪初开始，自动感应照相技术就在国外的野生动物研究中被逐渐采用，我国则从20世纪末开始应用。例如，这次拍摄到东北豹的自动感应照相设备是世界自然基金会与吉林省相关林业部门共同设置的，共架设了百余部，目的是用于开展东北虎、东北豹等珍稀野生动物的监测工作。除此之外，在陕西秦岭研究大熊猫的野外科学家、在新疆天山进行雪豹研究的科学家也都利用了自动感应照相设备。
　　自动感应照相系统主要包括三部分：自动对焦照相机、被动式红外感应装置和电池。自动感应照相技术的原理是，通过远红外感应到生物热能后，相机可被触发自动拍摄镜头前半径10～15米扇面以内发热或移动的物体。它的优点是快速灵敏，反应时间短，触发距离长，还可以连续拍摄。
　　现在，科学家在应用自动感应照相技术进行野生动物研究时，大多采取同时架设几十台（或更多台）相机的方法，以便对所选择的野外样点进行监测。根据动物的习性和活动规律，他们通常选择山口、山脊、河床、悬崖下、巨石边和大树附近等动物经常出没的地点布设相机，尤其优先选择那些以前曾观察到野外研究对象的个体或新鲜痕迹的地点，根据动物的习性设置相机的拍摄距离。照相机距离痕迹点一般为3～10米，镜头朝北或朝南，以避免早晚的阳光直接射入相机、影响拍摄效果和干扰感应器正常工作。为了防止风吹雨淋，相机还需要增加一些防护设施；而将机身涂上迷彩油漆，则可以增加它的隐蔽性。
　　科学家在架设相机之前都要对其进行设置，包括每次曝光的日期和时刻、连续两次曝光的最短时间间隔、每天拍摄的时间段、闪光指数等等。还要详细记录相机设置地点的GPS 卫星定位数据、相机的编号、蓄电池编号、镜头方向及测试结果、环境和动物痕迹类型等，在大比例尺地形图上标出相机的分布情况。科学家每间隔固定的一段时间就要对所布设的相机进行检查，查验相机拍摄的结果。
　　自动照相系统能提供哪些信息
　　科学家利用自动感应照相系统可以获得野生动物的许多重要生态信息，这些信息在物种鉴定、区系调查、个体识别、种群监测、性别确定和行为学研究等多方面都有重要的价值。
　　自动感应照相技术是一种摄影技术，因此它在野生动物研究中首先就是直接用来确认物种，这对于野外不易见到的珍稀物种来说是十分重要的。这种方式确认物种较为精确且十分简便。由于自动感应照相系统可在较短时间内有效地获得同域分布的多种物种资料，这一点较有利于大范围的动物区系调查和进行野生动物保护状况的快速评估。例如，在陕西秦岭对大熊猫栖息地伴生物种的研究中，自动感应照相系统对该地区生活的古北界种类和东洋界种类均有记录，这在一定程度上反映了该地区动物区系成分的复杂性、过渡性和相互渗透性。
　　个体识别是进行珍稀野生动物种群数量监测的基础。例如，根据在四川汶川三江中河杜鹃海子区域拍摄的两张大熊猫照片，人们可以清楚地看出它们并不是同一只。这就是说，在杜鹃海子区域近15平方千米的范围内，至少生活着2只野生大熊猫。目前已经有不少科学家利用自动照相技术和捕获／重捕模型进行一些珍稀动物的种群监测。动物个体一般根据照片上所显示的动物身体表面的斑纹、体型、毛色等来进行识别。这种种群数量监测方法曾被应用于虎和美洲虎的种群密度估计，获得较好效果。在对雪豹的研究中发现，相对于从前的估计，在新疆天山的一些地区，目前雪豹的种群数量还比较稳定，下降的趋势得到了初步遏止。
　　性别比也是研究野生动物种群的一个重要参数。有些野生动物的雌雄可以从外表上区分开来，有的可以从自动感应照相系统拍到的照片上直接辨认雄性个体的生殖器，从而确定该个体的性别。野生动物的行为研究对物种保护十分重要，但在珍稀物种保护的实践中却往往被忽视。在对新疆天山雪豹的研究中，自动感应照相系统曾捕捉到雪豹举尾标记（嗅迹）的动作；在对四川大熊猫的研究中，自动感应照相系统完整地记录了一只野生大熊猫“嗅味树”的行为，即通过撒尿、抓扯树皮、屁股摩擦等，在路过的大树上作标记。野生大熊猫的标记行为大多集中在四五月份。这样的“嗅味树”，对不同性别的野生大熊猫来说，具有不同的含义：雌性是通过标记气味来引起雄性的注意，而雄性则是用来占领地盘的。
　　野生动物会沿着固定路线活动吗？它们间隔多长时间出现？活动领域有多大？诸如此类的问题都可能从自动感应照相系统拍摄的照片中得到初步答案。根据雪豹的照片分析，它们通常不是沿着原路返回，而是环绕某区域活动，每3～4周重复一次。由于它们的照片都是在夜间拍摄到的，更加证明了雪豹夜行性的特点，即使在冬季也是如此。
　　为物种保护提供重要帮助
　　自动感应照相系统所获得的许多重要生态信息，对于珍稀物种的保护具有十分重要的价值。在对陕西秦岭大熊猫的研究中，自动感应照相系统拍到大熊猫的样点均位于海拔较高、离人类活动中心区较远的区域，这些区域的物种丰富度高于海拔较低、离人类活动中心区较近区域的相应指标。这一结果可能暗示：尽管在自然保护区内，大熊猫及其他野生动物的生存仍然受到人类的干扰。
　　由于在雪豹的栖息地内拍摄的照片中，家畜的数量远远多于有蹄类野生动物的数量，说明当地过度放牧的现象十分严重，家畜存栏数增长过快，使有蹄类野生动物避而远之。雪豹缺乏必要的野生食物基础，必然转而攻击牧群，它们与牧民之间的冲突也随之加剧。科学家对当地北山羊野外数量的调查结果印证了上述的推断。
　　当然，在野生动物调查方面，目前科学家所采用的设备或方法还没有一种是尽善尽美的，自动感应照相技术也是如此。例如：这种设备首次投入的费用较大，而如果自动感应照相系统的数量不足，则野外拍摄的数据结果就不足以得到具有统计学价值的资料。由于相机在野外使用时，都是选择在空旷的位置上架设，相机对所拍摄的动物没有选择性，所以每有动物或人从相机前面经过，它就会不停地拍照，闪光灯也会闪个不停，不仅使实验受到干扰，也比较容易被动物发现。
　　目前，自动感应照相设备还不是“全天候”设备，因此在应用上也存在一些问题，有时容易被光线、影子等因素干扰，对风吹草动、下雨或下雪等都有不良反应，常常拍摄出的都是报废的照片。如果设置在气候条件恶劣的高山等环境中，低温、大风、暴雪、尘暴等因素都会严重影响相机的正常工作。在低温条件下，锂电池的使用寿命只是常温下的三分之一，感应器的灵敏度也会降低。在寒冷的夜晚，很多相机不能正常工作。尽管如此，自动感应照相技术在珍稀野生动物调查中的使用价值和应用前景仍然是令人乐观的。这一技术特别适合对大型食肉类等那些具有明显个体特征的哺乳动物进行野外调查。
　　自动感应照相系统提供的信息具有较为准确、直观，较少受到环境条件和研究人员的限制，可以进行长期和连续的野外作业的优点。特别需要指出的是：野生动物研究的非损伤性越来越为科学家所重视，而自动感应照相技术正是一种对野生动物进行非损伤性调查的重要工具，它可以逐渐取代其他干扰性较大的调查方法，如捕捉个体和佩带颈圈等，并可以获得更多的野外生态信息。另外，现在已经有许多野外科学家使用的自动感应照相系统利用的是太阳能电池这一绿色能源，可以进一步减少干电池对环境的污染。
　　【责任编辑】庞 云