變態啊？！裝這麼多紅外相機，就是為了偷窺動物的生活嗎？！_風聞

　　説到紅外相機，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傑作。

　　但是我們辛苦跑山裝相機，就只是為了搞幾張照片而已嗎？並不是。

　　事實上，紅外相機的背後，是數據、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羣裏進行了一次線上交流，以我們合作的六盤山為例，分享了關於紅外相機調查的一些內容和思考，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據丈量世界的故事。

　　本文圖片除註明外，均來自講座ppt

　　可能不少朋友都有這麼一個疑惑：保護生物學是個什麼學科？

　　要説教的是保護，那恢復森林打擊盜獵就行了，感覺都不用學；要説講的是生物，去動物園裏找幾個也能做得風生水起……

　　為什麼保護還要做研究？為什麼我們還需要爬山安這麼多紅外相機？為什麼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，從此之後再沒有一個導師能夠告訴我，你將來做什麼。

　　後來我開始自己帶團隊，再後來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，還有那麼那麼多的物種缺乏研究。

　　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上具有代表性的關鍵區域。

　　六盤山大團隊合照

　　01

　　六盤山，關鍵區域

　　所以這也是為什麼我們選擇了六盤山（2020年，六盤山林業局、復旦、貓盟在阿拉善SEE塞上江南中心的支持下開展調查保護合作）。

　　六盤山是一條挺有特色的山脈，跟陝西的秦嶺很近，越過秦嶺之後就是大巴山和橫斷山邊緣。

　　中國的山脈 圖源網絡

　　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。這個平原裏有草地，有荒漠，還有西北的更乾旱的氣候景觀——

　　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，我和巧巧已經六盤山的王雙貴局長在深圳一個會場外邊兒的台階席地而坐聊天，聊完之後，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域，它是古北界和東洋界交界區域，也是很多物種的分佈邊緣。

　　第二，六盤山藏着的問題，其實也是其他更廣闊的區域藏着的問題。

　　先説説關鍵區域這一點：六盤山是華北豹的一個邊緣分佈區。

　　從單物種的保護的角度來看，邊緣分佈區很重要，一個物種不管是恢復擴散還是消失，也是先從邊緣分佈區擴散出去，或者也是從邊緣分佈區最先消失。

　　但是當我們真的去探索六盤山這個區域的時候，我們發現除華北豹的邊緣分佈區之外，還有一些有意思的現象——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範圍內，從中部到西南山地，數量在急劇退縮中。

　　然而六盤山卻保留下來了大量的林麝，也是林麝的邊緣分佈區。

　　IUCN上林麝的分佈區域

　　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突然出現在了這個區域。

　　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：

　　這個區域，實際上因為氣候變化和快速的環境變化，動物也在迅速改變。

　　IUCN上毛冠鹿和小麂的分佈區域

　　以及，我們在這個區域進行了一些簡單的夜巡之後，我們發現黃腳漁鴞，這是寧夏自治區的新紀錄；

　　我們還發現了此前這個地方沒有記載過的豪豬；我們還看到有大量的竹林，這個區域很可能是我國竹林分佈的北界……

　　由此我們猜測，很可能是因為環境、特別是降水和氣温的變化，在最近一二十年的時間裏，這些物種迅速地擴散。

　　而黃腿漁鴞也好，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，背後的原因可能就是隨着氣候變暖，整個中國的動物正處於北移的過程之中。

　　而連着秦嶺的六盤山，恰恰是動物們關鍵的遷移擴散通道之一。

　　六盤山的黃腿漁鴞

　　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，甚至於在歐洲的一些小的區域，我們會看到，隨着對自然的保護、棲息地的恢復，貓科動物便可能會有種羣的回升。

　　當大型貓科動物種羣回升後，最先發生的事兒就是人獸衝突。

　　我們知道在印度虎豹有傷人的現象，這樣的事情是否可能在中國發生？

　　六盤山的華北豹會不會傷人呢？

　　不過比起傷人，棲息地方面的衝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，裏邊有居民點、有農田、有牧場，還有高速公路，這個保護區本身就是一個被分割成兩個區域的保護區。

　　那在六盤山這個區域生活的豹子能不能在保護區內部自由遷移擴散呢？

　　六盤山的華北豹，離居民點只有200米

　　它是會選擇沿着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、通過住宅和農田的辦法完成擴散呢？

　　再或者在不同的季節，又或者當我們保護的力度增加，當這個豹的種羣逐漸喪失對人的恐懼之後，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。

　　再比如説野豬的增長讓六盤山周圍社區的百姓產生了很多怨言，野豬到底有多少隻？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現了漫山遍野遊蕩的家馬，這裏頭的很多家馬已經永遠的離開了農户，變成了山裏邊的野馬——

　　家馬變野馬，家養動物自己建成了種羣，自己形成了社會結構。

　　當家馬入侵之後，它的取食模式跟這裏的原生動物不一樣，它的兩顆大門牙可以把小灌叢和草從根部一直揪到頂部，可能會影響到這裏原生植被的構成；

　　它會帶有家養動物的傳染病、細菌和病毒；而它的出現實際上對豹、對各種食肉動物也是一種風險和挑戰。

　　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境變化對動物影響的好地方。

　　最後是，這裏發生的事情、產生的衝突，可能是我國荒野面臨的共同問題。

　　02

　　物種與世界的關係，需要測量

　　整體來講，如果我們去六盤山的時間能夠早個十年，我們可能會親眼看到這個保護區出現了第一隻從秦嶺越過甘肅的隴山，然後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隻從陝西的紫柏山，越過甘肅的林場，之後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裏向北繼續推進了200米，我們也許也會看到很多新物種的在六盤山出現。

　　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境的關係，簡單一點講就是數動物；

　　第二件事，是在動物跟環境的基礎上看一看動物怎麼跑怎麼動，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、農田，像以前就用一個箭頭，或者是一個多邊形、大矩形，説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。

　　怎麼辦呢？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，我們專門追着那些沒有熊貓、熊貓分佈非常邊緣的地方做調查，捕捉熊貓與邊緣棲息地的關係。

　　我們選取了三塊不同的區域來採樣，一塊是最好的熊貓棲息地，第二塊是個小種羣，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。

　　我們在這三個代表性區域裏設置了取樣方格，然後再根據海拔、森林狀況和人類活動強度的不同，花上幾年的時間來監測，儘可能地保證我們的調查可以完整覆蓋不同的層次。

　　我們得到了很多有趣的調查結果。比如以前人們覺得這個區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。

　　但我們把四年的數據集中起來之後發現，實際上在大量的區域裏，熊貓非常偏好低海拔。甚至可以説海拔低的地方，熊貓出現的概率呈現顯著增加的趨勢。

　　影響大熊貓分佈的協變量和它們的關係

　　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、村莊和農田對熊貓產生了顯著的負相關關係。

　　除了能識別出居民點、農田、公路對於熊貓有負相關外，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係到底有多強——

　　在大居民點4公里以內，熊貓的出現概率接近於零，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公里的地區正是關鍵區。

　　這就意味着，如果在一個熊貓關鍵的棲息地，我們要建一個大工程、要開一個旅遊景點，無論如何都不應該在熊貓核心棲息地4公里的範圍以內。

　　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於熊貓的干擾……

　　大熊貓 供圖：王放 版權：北京大學/ 四川王朗自然保護區

　　我們對公路的影響也做了同樣的定量評估。

　　我們發現公路的影響更加線性，同樣是在4~6公里之後，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據建立的佔域模型，能夠幫助我們直接測量動物跟環境的關係。

　　在這樣測量的基礎上，我們實際上把秦嶺區域從一塊地變成了一座由方格和方格拼接起來的、數字化的山谷，整個河谷變得非常精細化。

　　而在精細化之後，我們選用了一個叫“電流模型”的工具。

　　秦嶺區域代入的電流模型

　　這是一個源於物理學的工具，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據和模型也可以用來指導生態修復。

　　比如我們還發現，對於大熊貓而言，有一些關鍵區域，對於公路的改造是有用的；

　　而其它很多區域，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田上，很可能花費非常大的行政成本，但是並沒有幫助到大熊貓。

　　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。如果有足夠多的數據，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

　　這也是為什麼我喜歡自稱“自然測量員”，因為這是我對自己疑惑的回答——世界為什麼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係，一旦我們的測量變得逐漸精確，我們的規劃、行動才會更合理、更友好。

　　03

　　照片背後，是人與自然的關係

　　回到六盤山，我們也在六盤山設置了方格，希望得到儘可能多的豹子數據。

　　而得到豹子的數據之後，我們會做類似的事情，第一步是建立佔域模型來模擬豹跟環境之間的關係；

　　第二步我們會把六盤山的這些山谷地形也變成方格，來看看六盤山內部、六盤山跟甘肅、六盤山跟陝西秦嶺之間動物遷移擴散通道的形成和分佈。

　　六盤山的網格

　　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測樣地。

　　我們需要有春夏秋冬的數據，需要有母豹子、小豹子、成年公豹和年輕公豹的數據，需要有不同季節放牧的數據，也需要有旅遊旺季和旅遊淡季的數據……

　　在評估一個地區生態和物種多樣性時，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

　　我們在陝西和四川利用紅外相機數據評估過15個物種的模型。舉例來説，熊貓喜歡竹子，但事實上並不是所有動物都喜歡竹子。

　　比如當竹林過於茂盛的時候，小麂的數量會下降，這很可能是因為茂盛的竹林能夠讓小麂的捕食者，比如豹，非常輕鬆地能隱蔽在斑駁的竹林裏面；我們還發現豹貓也在某種程度上迴避竹林。

　　可能大家普遍覺得居民點對動物不是好事，我們的確發現熊貓跟羚牛會迴避居民點，但我們也同樣發現，像小麂、黃喉貂這些中小型的獸類對居民點有正相關關係。

　　臉超黑的黃喉貂！

　　再舉例説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域。

　　所以對於海拔、森林、竹子、公路，幾乎所有我們能夠想到的東西，動物之間都有非常複雜的異同。

　　當我們在六盤山開始嘗試建立這個長期監測的網絡的時候，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，我一直都跟大家反覆提到：

　　不管是野豬、人、馬、豹乃至流浪貓狗，其實都處在特別廣泛的衝突和共存之中，而紅外相機剛好就是這麼一種可以同時去評估人和動物和環境的工具。

　　衝突到底是由什麼而起？是人類的活動，還是由野豬的數量還是由對棲息地的改變呢？

　　同樣是農田，什麼樣的農田對於居民、野豬才更加的安全？這種精確的、小的調查，也就是我們生物學裏邊的微生境調查。

　　由此我再認真回應一下之前的問題：為什麼保護要做研究？為什麼我們還需要爬山安這麼多紅外相機？為什麼我們還要在電腦上面模擬動物？

　　因為只有實實在在地研究，我們才能先於別人看到這個世界的變化，看到未來有可能出現的威脅和危險。

　　安裝紅外相機絕不是想拍幾張照片這麼簡單，在大量的數據背後，我們得以通過模型去了解一個區域的氣候、資源、物種的變化甚至是動物之間的種間關係，還有動物和人之間的關係。

　　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，憑藉科學的指導做出規劃，在合理地利用改造自然的同時，完成行之有效的生態修復。

　　在紅外相機的背後，是我們對整個動物羣落長遠維持的關注。