间隔摄影技术在传粉者群落调查中的有效性评估：与传统直接观察法的比较研究

本综述系统比较了间隔摄影技术（Interval Photography）与直接观察法在传粉者群落研究中的效能差异。研究证实间隔摄影在目级分类精度、传粉者组成相关性及观测数量方面与直接观察高度一致，虽物种鉴定率较低，但其可实现夜间观测、减少人力需求且对环境影响小，为长期传粉者监测（包括气候变化研究）提供了重要技术支撑。

　　

研究方法与实验设计

研究在岛根县伊南町的阿卡纳湿地（35°00′48″–00′50″N, 132°42′10″–42′25″E）开展，该地区属暖温带气候，冬季降雪量较大。实验采用两种并行调查方法：直接观察法在2019年4月至11月期间，对35种目标植物设立275个1m×3m样方，每次进行15分钟观测，由研究人员实时捕获并记录接触花蕊的传粉者；间隔摄影法则在2020年同期使用理光WG-70相机，以2分钟间隔对相同植物进行持续10小时（含夜间）拍摄，镜头距花朵30–50cm，并通过首张照片中的标尺测量传粉者尺寸。

数据采集与处理标准

直接观察共记录783例传粉者（不含蚁科为1105例），其中754例被捕获；间隔摄影获得73,160张照片，经剔除花瓣闭合或模糊影像后，最终分析62,428张有效照片（等效2081小时观测时长），识别出1,357例传粉者（含蚁科为1,870例）。两种方法均将接触花蕊的昆虫计为有效传粉事件，且对连续出现的相同物种仅计数一次。体型小于2mm的昆虫因鉴定困难被排除。

分类鉴定精度对比

间隔摄影在物种、属和科级鉴定率分别为33.7%、56.5%和63.4%，显著低于直接观察的87.5%、90.3%和99.9%。稀有曲线分析显示两种方法在各级分类单元覆盖度均超90%。目级分类一致性最高（I/D值86%），科级、属级和种级I/D值依次降至81%、68%和48%，表明间隔摄影更适用于高阶元（如目级）群落分析。

传粉者组成与功能群一致性

双翅目在两种方法中均占主导（直接观察51.1%，间隔摄影55.0），膜翅目（不含蚁科）及其他目比例无显著差异（Fisher精确检验P=0.17）。通过Ward法聚类分析，22种植物中有14种的传粉类型（双翅目型、膜翅目型或广食型）在两种方法中完全一致，其余8种因传粉者组成多样性高均被归类为广食型。

花形态与传粉者类群的检测偏差

广义线性模型（GLM）分析表明，花朵形态（开放型 vs. 管型）对观测数量无显著影响（t=-0.29, P=0.77），且与方法无交互效应（t=-0.84, P=0.40）。传粉者类群（膜翅目 vs. 双翅目）的检测率亦无差异（t=0.94, P=0.35），表明间隔摄影未对特定花形或传粉类群产生检测偏差。但圆叶茅膏菜（Drosera rotundifolia）和地笋（Lycopus maackianus）因花朵微小，在间隔摄影中记录数显著偏低。

单位时间观测效率比较

直接观察每15分钟平均记录2.855例传粉者，是间隔摄影（0.163例）的17.5倍。但经花朵数量校正后，两种方法在单位花朵观测效率上无差异（GLM, t=-0.05, P=0.96）。延长间隔摄影至10小时可获得与15分钟直接观察相当的记录量（GLM, t=1.78, P=0.08），表明通过延长监测时间可补偿单时间点效率不足。

技术优势与局限性

间隔摄影可规避人类活动干扰，有效监测畏人物种（如哺乳类传粉者）和夜间传粉事件，且通过更换电池与存储卡可实现超长时序监测。但其鉴定精度受图像清晰度、昆虫局部显影及分辨率限制，尤其对小型蜂类、双翅目和鞘翅目物种鉴定困难。结合机器学习图像识别技术可提升大数据处理效率。

研究限制与推广价值

本研究因跨年度调查可能存在传粉者种群波动干扰，且未控制环境因子（风速、光照、温度）及闪光灯对昆虫行为的影响。湿地植物群落以双翅目为主导，结论在蜂类为主的草原或森林生态系统中需进一步验证。尽管如此，间隔摄影在减少人力成本、实现长期连续监测方面具有显著优势，为气候变化下的传粉者动态研究提供了可靠工具。

结论与应用前景

间隔摄影在传粉者目级组成分析、访花频率量化及长期监测中具有与直接观察相当的有效性，尤其适用于夜间传粉研究和非侵入式生态调查。虽物种级鉴定需依赖直接观察辅助，但二者结合可构建更完整的传粉网络数据库。该技术对推动传粉生态学、保护生物学及全球变化生物学研究具有重要实践价值。