民間野生貓科動物保護聯(lián)盟43分鐘前
說到紅外相機，大家應該不陌生，我盟拍攝到的海量豹豹大片就是紅外相機的杰作。
但是我們辛苦跑山裝相機，就只是為了搞幾張照片而已嗎？并不是。
事實上，紅外相機的背后，是數(shù)據(jù)、是預測，甚至我們可以用它窺探整個自然。
此前，來自復旦大學的王放研究員在貓盟月捐群里進行了一次線上交流，以我們合作的六盤山為例，分享了關于紅外相機調(diào)查的一些內(nèi)容和思考，他喜歡稱自己為“自然測量員”。
因為紅外相機，在他看來，就是一個用鏡頭和數(shù)據(jù)丈量世界的故事。
本文圖片除注明外，均來自講座ppt
可能不少朋友都有這么一個疑惑：保護生物學是個什么學科？
要說教的是保護，那恢復森林打擊盜獵就行了，感覺都不用學；要說講的是生物，去動物園里找?guī)讉€也能做得風生水起……
為什么保護還要做研究？為什么我們還需要爬山安這么多紅外相機？為什么我們還要在電腦上面模擬動物？
六盤山野外工作照
2012年我剛拿到動物學博士學位的時候就非常困惑，從此之后再沒有一個導師能夠告訴我，你將來做什么。
后來我開始自己帶團隊，再后來18年我入職復旦大學的時候，這種困惑變得更強：
因為中國的土地上的事情是無窮無盡的，還有那么那么多的物種缺乏研究。
所以搞保護，我覺得，不僅是要找到感興趣的問題，同時也應該找到在一些生態(tài)上具有代表性的關鍵區(qū)域。
六盤山大團隊合照
01
六盤山，關鍵區(qū)域
所以這也是為什么我們選擇了六盤山（2020年，六盤山林業(yè)局、復旦、貓盟在阿拉善SEE塞上江南中心的支持下開展調(diào)查保護合作）。
六盤山是一條挺有特色的山脈，跟陜西的秦嶺很近，越過秦嶺之后就是大巴山和橫斷山邊緣。
中國的山脈 圖源網(wǎng)絡
它是東南-西北走向的，越走越窄，越走越矮，最終走到平原地帶。這個平原里有草地，有荒漠，還有西北的更干旱的氣候景觀——
我想即便是不熟悉自然地理，即便是不熟悉這個地方的人，你都會第一時間覺得這是某種交界地帶。
我還記得2019年的秋天，我和巧巧已經(jīng)六盤山的王雙貴局長在深圳一個會場外邊兒的臺階席地而坐聊天，聊完之后，我們認為六盤山是個值得一探的地方。
第一，六盤山是一個關鍵區(qū)域，它是古北界和東洋界交界區(qū)域，也是很多物種的分布邊緣。
第二，六盤山藏著的問題，其實也是其他更廣闊的區(qū)域藏著的問題。
先說說關鍵區(qū)域這一點：六盤山是華北豹的一個邊緣分布區(qū)。
從單物種的保護的角度來看，邊緣分布區(qū)很重要，一個物種不管是恢復擴散還是消失，也是先從邊緣分布區(qū)擴散出去，或者也是從邊緣分布區(qū)最先消失。
但是當我們真的去探索六盤山這個區(qū)域的時候，我們發(fā)現(xiàn)除華北豹的邊緣分布區(qū)之外，還有一些有意思的現(xiàn)象——我們國家荒野中野生動物的急劇變化。
我們簡單粗略地看六盤山的動物組成：林麝非常多。
林麝這個物種在我們整個國家的范圍內(nèi)，從中部到西南山地，數(shù)量在急劇退縮中。
然而六盤山卻保留下來了大量的林麝，也是林麝的邊緣分布區(qū)。
IUCN上林麝的分布區(qū)域
而在林麝之外，以前沒有記錄的毛冠鹿、小麂，也在最近十年的時間內(nèi)突然出現(xiàn)在了這個區(qū)域。
所以當我們第一次到達六盤山踩點的時候，我們的想法就得到了進一步印證：
這個區(qū)域，實際上因為氣候變化和快速的環(huán)境變化，動物也在迅速改變。
IUCN上毛冠鹿和小麂的分布區(qū)域
以及，我們在這個區(qū)域進行了一些簡單的夜巡之后，我們發(fā)現(xiàn)黃腳漁鸮，這是寧夏回族自治區(qū)的新紀錄；
我們還發(fā)現(xiàn)了此前這個地方?jīng)]有記載過的豪豬；我們還看到有大量的竹林，這個區(qū)域很可能是我國竹林分布的北界……
由此我們猜測，很可能是因為環(huán)境、特別是降水和氣溫的變化，在最近一二十年的時間里，這些物種迅速地擴散。
而黃腿漁鸮也好，不斷向北推進的竹林也好，新記錄到的豪豬、鬣羚也好，這些動物的飛速變化，背后的原因可能就是隨著氣候變暖，整個中國的動物正處于北移的過程之中。
而連著秦嶺的六盤山，恰恰是動物們關鍵的遷移擴散通道之一。
六盤山的黃腿漁鸮
再接下來就是問題的廣泛性。
不管是在北美洲中南美洲，還是在印度次大陸，甚至于在歐洲的一些小的區(qū)域，我們會看到，隨著對自然的保護、棲息地的恢復，貓科動物便可能會有種群的回升。
當大型貓科動物種群回升后，最先發(fā)生的事兒就是人獸沖突。
我們知道在印度虎豹有傷人的現(xiàn)象，這樣的事情是否可能在中國發(fā)生？
六盤山的華北豹會不會傷人呢？
不過比起傷人，棲息地方面的沖突顯然是一個更嚴峻的問題。
六盤山包括從東南到西北延伸出去的兩道山脊，這兩條中間的山谷，里邊有居民點、有農(nóng)田、有牧場，還有高速公路，這個保護區(qū)本身就是一個被分割成兩個區(qū)域的保護區(qū)。
那在六盤山這個區(qū)域生活的豹子能不能在保護區(qū)內(nèi)部自由遷移擴散呢？
六盤山的華北豹，離居民點只有200米
它是會選擇沿著U型的山谷走幾百公里完成擴散呢，還是穿過二三十公里的中間谷地，直接通過居民區(qū)、通過住宅和農(nóng)田的辦法完成擴散呢？
再或者在不同的季節(jié)，又或者當我們保護的力度增加，當這個豹的種群逐漸喪失對人的恐懼之后，它們的遷移擴散會不會又有改變呢？
這些問題其實在其它地方也是一樣的。
再比如說野豬的增長讓六盤山周圍社區(qū)的百姓產(chǎn)生了很多怨言，野豬到底有多少只？野豬的增長會不會通過豬瘟通過豹或者通過其他的自然的因素能夠控制？
六盤山的野豬、狍子、中華鬣羚、中華斑羚
這些相關的評估也是在六盤山可以去探索，可以去做的一件事情。
還有我們在六盤山第一次考察就發(fā)現(xiàn)了漫山遍野游蕩的家馬，這里頭的很多家馬已經(jīng)永遠的離開了農(nóng)戶，變成了山里邊的野馬——
家馬變野馬，家養(yǎng)動物自己建成了種群，自己形成了社會結構。
當家馬入侵之后，它的取食模式跟這里的原生動物不一樣，它的兩顆大門牙可以把小灌叢和草從根部一直揪到頂部，可能會影響到這里原生植被的構成；
它會帶有家養(yǎng)動物的傳染病、細菌和病毒；而它的出現(xiàn)實際上對豹、對各種食肉動物也是一種風險和挑戰(zhàn)。
總結一下我們最終選擇六盤山的理由：一個是六盤山國家級自然保護區(qū)有支很堅強、很投入的隊伍；二是這是個研究氣候變化和其他環(huán)境變化對動物影響的好地方。
最后是，這里發(fā)生的事情、產(chǎn)生的沖突，可能是我國荒野面臨的共同問題。
02
物種與世界的關系，需要測量
整體來講，如果我們?nèi)チP山的時間能夠早個十年，我們可能會親眼看到這個保護區(qū)出現(xiàn)了第一只從秦嶺越過甘肅的隴山，然后一直進入到寧夏六盤山的毛冠鹿；
六盤山的毛冠鹿
也許我們會見到第一只從陜西的紫柏山，越過甘肅的林場，之后進入到寧夏六盤山的豪豬以及中華鬣羚；
我們也許會看到竹子在過去十年的時間里向北繼續(xù)推進了200米，我們也許也會看到很多新物種的在六盤山出現(xiàn)。
所以這也是我們想用紅外相機做的事情：
第一件事，是用比較定量的方式搞清楚動物跟環(huán)境的關系，簡單一點講就是數(shù)動物；
第二件事，是在動物跟環(huán)境的基礎上看一看動物怎么跑怎么動，動物遷移和擴展的行為模式是怎樣的。
六盤山冬季的灌叢竹林
我們在秦嶺研究大熊貓走廊帶時，有個地區(qū)叫湑水河，這個地方30多年前就被認為是秦嶺最重要的3條大熊貓走廊帶之一，需要格外被關注和保護。
但是這條河沿河都是村莊、公路、農(nóng)田，像以前就用一個箭頭，或者是一個多邊形、大矩形，說那個地方就是熊貓走廊帶，你們就好好保護吧，這種描述是不可行的。
因為我們不可能在地圖上一畫（如上圖）保護幾千平方公里的河谷，你也不可能真的把人搬出去。
怎么辦呢？2010年，我們第一次嘗試用紅外相機追蹤大熊貓的走廊帶和遷移擴散通道，我們專門追著那些沒有熊貓、熊貓分布非常邊緣的地方做調(diào)查，捕捉熊貓與邊緣棲息地的關系。
我們選取了三塊不同的區(qū)域來采樣，一塊是最好的熊貓棲息地，第二塊是個小種群，第三個則是也許50年前曾有熊貓，但最近都再沒有見過的地區(qū)。
我們在這三個代表性區(qū)域里設置了取樣方格，然后再根據(jù)海拔、森林狀況和人類活動強度的不同，花上幾年的時間來監(jiān)測，盡可能地保證我們的調(diào)查可以完整覆蓋不同的層次。
我們得到了很多有趣的調(diào)查結果。比如以前人們覺得這個區(qū)域熊貓喜歡在高山上活動，不太會使用河谷，恢復熊貓走廊帶也會非常難。
但我們把四年的數(shù)據(jù)集中起來之后發(fā)現(xiàn)，實際上在大量的區(qū)域里，熊貓非常偏好低海拔。甚至可以說海拔低的地方，熊貓出現(xiàn)的概率呈現(xiàn)顯著增加的趨勢。
影響大熊貓分布的協(xié)變量和它們的關系
之所以熊貓沒有跑到湑水河的河谷，不是因為海拔，而是這個地方沿河的居民點、村莊和農(nóng)田對熊貓產(chǎn)生了顯著的負相關關系。
除了能識別出居民點、農(nóng)田、公路對于熊貓有負相關外，更關鍵的是這種方法能夠定量地去評估這種負面的相關的關系到底有多強——
在大居民點4公里以內(nèi)，熊貓的出現(xiàn)概率接近于零，而8公里，是另外一個關鍵值，在8公里以外，大居民點對熊貓幾乎沒有影響。
因此，4~8公里的地區(qū)正是關鍵區(qū)。
這就意味著，如果在一個熊貓關鍵的棲息地，我們要建一個大工程、要開一個旅游景點，無論如何都不應該在熊貓核心棲息地4公里的范圍以內(nèi)。
同樣，如果這個工程在6公里，或者6~8公里，那我們需要想很多辦法來減緩它對于熊貓的干擾……
大熊貓 供圖：王放 版權：北京大學/ 四川王朗自然保護區(qū)
我們對公路的影響也做了同樣的定量評估。
我們發(fā)現(xiàn)公路的影響更加線性，同樣是在4~6公里之后，公路的影響對熊貓逐漸降低，因此看起來4公里是一個神奇的閾值。
而這樣的閾值通過紅外相機數(shù)據(jù)建立的占域模型，能夠幫助我們直接測量動物跟環(huán)境的關系。
在這樣測量的基礎上，我們實際上把秦嶺區(qū)域從一塊地變成了一座由方格和方格拼接起來的、數(shù)字化的山谷，整個河谷變得非常精細化。
而在精細化之后，我們選用了一個叫“電流模型”的工具。
秦嶺區(qū)域代入的電流模型
這是一個源于物理學的工具，把熊貓模擬成電子，把大地模擬成電阻。
森林竹林好的地方，熊貓就可以自由自在地移動；森林和竹林不好的地方，熊貓就遇到非常大的阻力。
通過計算，我們形成了兩條非常清晰的遷移擴散通道——一條通道有20多公里長在南邊兒，但熊貓不會走太遠；
另一條通道則只有十幾公里在北邊，所以這十幾公里的通道看起來是最有希望的——
很快全省的熊貓調(diào)查證明了我們預測的這條通道存在的可能。
所以紅外相機所得的數(shù)據(jù)和模型也可以用來指導生態(tài)修復。
比如我們還發(fā)現(xiàn)，對于大熊貓而言，有一些關鍵區(qū)域，對于公路的改造是有用的；
而其它很多區(qū)域，如果大張旗鼓地去搞移民，或者興師動眾把很多資源放在廢棄農(nóng)田上，很可能花費非常大的行政成本，但是并沒有幫助到大熊貓。
如果方法得當，我們可以利用紅外相機對保護行動的有效性可以進行預測和測量。如果有足夠多的數(shù)據(jù)，制定不同物種的保護政策的時候就不用拍腦袋，而是能使用更好的方法。
不同物種應該制定不同的保護措施 ?貓盟
這也是為什么我喜歡自稱“自然測量員”，因為這是我對自己疑惑的回答——世界為什么需要研究保護生物學的科學工作者？
我們需要了解和測量物種跟世界的關系，一旦我們的測量變得逐漸精確，我們的規(guī)劃、行動才會更合理、更友好。
03
照片背后，是人與自然的關系
回到六盤山，我們也在六盤山設置了方格，希望得到盡可能多的豹子數(shù)據(jù)。
而得到豹子的數(shù)據(jù)之后，我們會做類似的事情，第一步是建立占域模型來模擬豹跟環(huán)境之間的關系；
第二步我們會把六盤山的這些山谷地形也變成方格，來看看六盤山內(nèi)部、六盤山跟甘肅、六盤山跟陜西秦嶺之間動物遷移擴散通道的形成和分布。
六盤山的網(wǎng)格
我們研究動物，是放個相機就走嗎？不是的，是我們要建立一個長期的監(jiān)測樣地。
我們需要有春夏秋冬的數(shù)據(jù)，需要有母豹子、小豹子、成年公豹和年輕公豹的數(shù)據(jù)，需要有不同季節(jié)放牧的數(shù)據(jù)，也需要有旅游旺季和旅游淡季的數(shù)據(jù)……
在評估一個地區(qū)生態(tài)和物種多樣性時，紅外相機也是一個特別好的工具，因為它能夠同時獲得大量不同動物的照片和記錄。
六盤山的物種記錄
我們在陜西和四川利用紅外相機數(shù)據(jù)評估過15個物種的模型。舉例來說，熊貓喜歡竹子，但事實上并不是所有動物都喜歡竹子。
比如當竹林過于茂盛的時候，小麂的數(shù)量會下降，這很可能是因為茂盛的竹林能夠讓小麂的捕食者，比如豹，非常輕松地能隱蔽在斑駁的竹林里面；我們還發(fā)現(xiàn)豹貓也在某種程度上回避竹林。
可能大家普遍覺得居民點對動物不是好事，我們的確發(fā)現(xiàn)熊貓跟羚牛會回避居民點，但我們也同樣發(fā)現(xiàn)，像小麂、黃喉貂這些中小型的獸類對居民點有正相關關系。
臉超黑的黃喉貂！
再舉例說熊貓喜歡平緩的坡地，但是斑羚還有黃喉貂都大量的選擇地形起伏比較大的區(qū)域。
所以對于海拔、森林、竹子、公路，幾乎所有我們能夠想到的東西，動物之間都有非常復雜的異同。
當我們在六盤山開始嘗試建立這個長期監(jiān)測的網(wǎng)絡的時候，紅外相機將會是我們最重要的工具。
六盤山紅外相機拍到的豹貓、黃鼬、黃喉貂、豬獾
而除了以上這些，我一直都跟大家反復提到：
不管是野豬、人、馬、豹乃至流浪貓狗，其實都處在特別廣泛的沖突和共存之中，而紅外相機剛好就是這么一種可以同時去評估人和動物和環(huán)境的工具。
沖突到底是由什么而起？是人類的活動，還是由野豬的數(shù)量還是由對棲息地的改變呢？
同樣是農(nóng)田，什么樣的農(nóng)田對于居民、野豬才更加的安全？這種精確的、小的調(diào)查，也就是我們生物學里邊的微生境調(diào)查。
由此我再認真回應一下之前的問題：為什么保護要做研究？為什么我們還需要爬山安這么多紅外相機？為什么我們還要在電腦上面模擬動物？
因為只有實實在在地研究，我們才能先于別人看到這個世界的變化，看到未來有可能出現(xiàn)的威脅和危險。
安裝紅外相機絕不是想拍幾張照片這么簡單，在大量的數(shù)據(jù)背后，我們得以通過模型去了解一個區(qū)域的氣候、資源、物種的變化甚至是動物之間的種間關系，還有動物和人之間的關系。
六盤山雪地潛行的母豹
如果我們擁有了足夠成熟的模型和方案，那就可以將其推廣到更多其他的地方去，憑借科學的指導做出規(guī)劃，在合理地利用改造自然的同時，完成行之有效的生態(tài)修復。
在紅外相機的背后，是我們對整個動物群落長遠維持的關注。
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