热成像无人机技术揭示短尾鹱(Ardenna tenuirostris)种群精细尺度衰退模式

这篇研究通过搭载热传感器的无人航空系统(UAS)创新性地监测了短尾鹱(Ardenna tenuirostris)繁殖群体，发现2019-2024年间其巢穴密度从0.28降至0.18个/m2，雏鸟数量减少27%。研究揭示了传统样线调查法的偏差，提出全球繁殖种群较198年下降41%至1350万只，为气候变化背景下海洋生态系统健康评估提供了关键技术支撑。

　　

监测技术革新

传统样线调查法（~200 m人工样带）在评估穴居海鸟种群时存在显著局限。研究团队开发了搭载热传感器（FLIR Vue Pro/TeAx ThermalCapture）的无人航空系统（UAS），在40米飞行高度以4 m/s速度获取分辨率达640×512像素的热影像，通过聚类算法实现巢穴自动计数（IOU验证），误差较人工样带降低70%。

种群衰退证据

2019-2024年对塔斯马尼亚四个繁殖地的持续监测显示：

• 鲸骨角（Whalebone Point）雏鸟数量从6129降至4445只（-27%）

• 巢穴密度由0.28降至0.18个/m²

• 空间异质性显著：西南部低海拔区衰退达50%（红色热图），东北部因地形庇护保持稳定（绿色区域）

方法学突破

模拟样带分析揭示传统方法的重大偏差：

• 2022年历史样线数据高估44%（0.32 vs 实际0.22个/m²）

• 南北向样线误差最大达66%

• 热成像技术实现全群落普查，消除繁殖成功率（65%）与巢穴占用率（80%）的复合误差

生态机制解析

多重压力导致种群衰退：

1. 气候变化：海洋热浪引发饵料短缺（如磷虾euphausiids）

2. 人类活动：1952-2001年渔业兼捕致2100万只死亡

3. 栖息地退化：野猫捕食（视频证据）、巢穴淹没（海平面上升）

全球种群评估

基于新方法推算：

• 塔斯马尼亚繁殖种群：1077万只（较1985年降41%）

• 全球总量：1346万只（年均减少1.4%）

• 关键假设：80%种群分布于塔斯马尼亚（Skira 1985数据）

技术应用前景

该UAS-热成像系统特别适用于：

• 夜行性物种（如信天翁Diomedea spp.）

• 偏远栖息地监测（如南极科考站）

• 长期生态研究（LTER）网络建设

保护启示

研究建议：

1. 建立标准化无人机监测协议

2. 重点保护高密度核心区（如鲸骨角东北部）

3. 将短尾鹱作为海洋生态系统变化的指示物种

该成果为《IUCN红色名录》"近危"物种评估提供了关键技术支撑，其方法论可推广至其他穴居海鸟（如海燕Hydrobatidae）的保护实践。