《Mammal Research》:Comparing two methods for surveying nocturnal arboreal mammals in a tropical forest – thermal observations from an elevated platform and arboreal camera traps
编辑推荐:
本研究针对热带森林夜行树栖哺乳动物监测难题,创新性地比较了平台热成像观测与树冠相机陷阱两种方法的有效性。研究表明,采用热成像与夜视双筒望远镜的夜间平台观测法在12个调查夜内记录到13种夜行树栖物种,显著优于806个树冠相机陷阱日夜的8种记录。该方法不仅大幅提升物种检出效率,更为快速生物多样性评估提供了资源节约型新方案,对完善热带森林生态系统监测体系具有重要方法论意义。
在郁郁葱葱的热带雨林中,树冠层犹如一个神秘的平行宇宙,栖息着全球四分之三的脊椎动物物种。然而,夜行性树栖哺乳动物作为这个垂直王国的重要居民,却因其昼伏夜出、行动敏捷的特性,成为生态学研究中最难以捕捉的“幽灵物种”。传统的地面调查方法往往对此束手无策——茂密的植被遮挡视线,手电筒的强光惊扰动物,而从地面仰视数十米高的树冠更是难辨物种真容。这种监测盲区不仅导致我们对树栖哺乳动物的生态功能认知不足,更可能使保护计划缺失关键环节,毕竟这些夜行者在种子传播、花粉传递等生态系统服务中扮演着不可替代的角色。
为破解这一难题,发表在《Mammal Research》上的研究开展了一项开创性的方法学比较。研究人员在巴拿马科科博洛自然保护区搭建了一个天然的实验舞台,同步部署三种监测方案:13台地面相机陷阱、13台树冠相机陷阱,以及4个配备热成像与夜视设备的移动观测平台。通过112夜的连续观测与1,619个相机陷阱日的海量数据采集,他们首次系统比较了不同方法对夜行树栖哺乳动物的监测效能。
研究团队采用的核心技术组合极具巧思:对于树冠相机陷阱,使用专业攀树技术(静态绳索技术SRT)将设备安装至5-25米高的树冠层;对于新型观测法,则利用便携式猎用树架搭建观测平台,配合ATN Binox 4T热成像双筒望远镜进行目标初筛,再切换至ATN Binox 4K夜视设备进行物种认证。这种“热成像侦察+夜视确认”的双模观测策略,既充分利用了热成像远距离探测优势,又通过夜视技术解决了物种形态鉴别难题。
【物种丰富度对比】数据显示,平台观测法展现出惊人效率。虽然仅设置4个观测点开展12夜调查,却记录到22种哺乳动物,其中13种为夜行树栖物种,占区域已知物种库的76%。相比之下,13台树冠相机在806个陷阱日工作中仅记录8种夜行树栖物种。更值得注意的是,平台观测法发现了3个保护区内首次记录的物种:巴拿马夜猴(Aotus zonalis)、黄昏鼠(Nyctomys sumichrasti)和双色树栖稻鼠(Oecomys bicolor),凸显其发现稀有物种的潜力。
【物种积累速率】曲线揭示更深层规律。平台观测法的物种积累曲线始终未达平台期,意味着延长观测时间可能发现更多物种;而树冠相机陷阱在20天左右即进入饱和状态。对于夜行树栖物种子集,平台观测法在12夜内记录13种,而树冠相机陷阱运行76天仅记录8种。这种效率差异源于观测视野的本质不同:人类观察者可在平台进行360度全景扫描,覆盖多层植被空间;而相机陷阱只能捕捉固定视角内的活动。
【相对多度分析】显示平台观测法在物种检出强度上更具优势。共享物种的相对多度指数(RAI)普遍高出1个数量级,香农多样性指数也更高(2.27对1.76)。特别是西部低海拔olingos(Bassaricyon medius)在4个观测点均有记录,而树冠相机仅在其8个点位中的2个捕获该物种。这表明平台观测法对物种活动模式的捕捉更为敏感。
【成本效益分析】颠覆传统认知。虽然热成像设备(约2,500美元)和夜视仪(约2,000美元)单价不菲,但只需2-3套即可开展调查;而26台相机陷阱阵列仅设备投入就达3,900美元。在时间成本上,平台观测法虽然需要人工值守,但设置时间仅为相机陷阱阵列的五分之一。若采用更经济的树木攀爬架(约1,400美元),成本优势将更为明显。
讨论部分深入剖析了方法互补性。树冠相机陷阱在长期、大尺度分布研究中仍具不可替代性,其连续记录特性适合物种种群动态监测。而平台观测法则在快速生物评估、行为学研究及敏感区域调查中展现独特价值。特别是新近问世的Hikmicro Habrok等多光谱设备,实现了热成像与夜视功能的一键切换,有望进一步降低操作难度。
这项研究的重要意义在于打破了热带森林垂直空间监测的技术壁垒。通过将观测视角从地面提升至林冠中层,研究人员成功开辟了一条认知树栖哺乳动物群落的新路径。这种“仰望星空”到“平视交流”的视角转变,不仅为生物多样性快速评估提供了高效工具,更启示我们:保护生物多样性的关键,有时就在于找到合适的观测高度。随着热成像技术成本下降和设备便携性提升,这种新型调查方法有望成为热带生态学家工具箱中的标准配置,推动树栖哺乳动物研究从“认知荒漠”走向“观察复兴”。