基于红外相机技术的野化梅花鹿活动节律和集群行为研究

摘要 为了研究人工饲养梅花鹿在野外适应的情况，2020年5月—2021年7月采用红外相机技术对河南省济源市圈养野化梅花鹿进行了调查。采用公里网格的形式，安放了20台红外相机，共收获3 334有效相机日，获取独立照片9 669张。成年梅花鹿雌雄比为1.45。共记录到11种集群模式，单只雌体占总数的36.63%，单只雄性占总数的37.41%；多雌集群的比例达到9.07%；幼体单只占比4.92%。在携有幼体的情况中，以单只或多只雌体携幼为主，拍摄到371张独立有效照片，其余2种情况仅拍摄到69张照片。雌体携幼主要发生在夏季，而雄体携幼主要发生在冬季。梅花鹿的日活动节律呈双峰型，分别为06：00—08：00和16：00—18：00。冬季的梅花鹿日活动时间段为08：00—16：00，活动峰值在11：00—13：00。春-夏季的重叠系数最大（Δ=0.935 0，P<0.01），其次是春-秋季（Δ=0.913 4，P<0.01）、冬-春季（Δ=0.878 5，P<0.01）和夏-秋季（Δ=0.876 0，P<0.01），重叠系数最小的季节是夏-冬季（Δ=0.821 4，P<0.01）。该研究基于无人为干扰的野外圈养条件下的调查记录，研究了野化梅花鹿的活动节律和集群行为，为梅花鹿下一步野外放归提供了技术基础。

关键词 梅花鹿；红外相机技术；日活动节律；集群行为

中图分类号 Q958.1  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）11-0080-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.017

Study on the Activity Rhythm and Clustering Behavior of Wild Sika Deer Based on Infrared Camera Technology

LU Guang1，2， WANG Bei-yao3，4，CAO Lin5 et al

（1.College of Animal Science and Technology， Guangxi University， Nanning， Guangxi 530005; 2.State-owned Jiyuan Nanshan Forest Farm， Jiyuan， Henan 459000; 3.State Key Laboratory of Integrated Management of Pest Insects and Rodents in Agriculture/Institute of Zoology， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100101; 4.College of Life Sciences， University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 101407; 5.State-owned Yugong Forest Farm of Jiyuan City， Jiyuan， Henan  459000）

Abstract In order to study the adaptation of captive sika deer in the wild， infrared camera technology was used to investigate the captive wild sika deer in Jiyuan City， Henan Province from May of 2020 to July of 2021. Twenty infrared cameras were placed in the form of kilometer grid， and a total of 3 334 effective camera days and 9 669 independent photos were obtained. The male-female ratio of adult sika deer was 1.45. A total of 11 cluster patterns were recorded， in which 36.63% were single females and 37.40% were single males. The proportion of polygyny cluster reached 9.06%. The second was single young deer， accounting for 4.92%. In the case of carrying juveniles， 371 independent valid photos were taken， mainly by single or multiple females， while only 69 photos were taken in the other two cases.Young carrying by females mainly occurred in summer， while young carrying by males mainly occurred in winter. The diurnal activity rhythm of sika deer was bimodal， 06：00-08：00 and 16：00-18：00 respectively. In winter， the dual activity period of sika deer was from 08：00 to 16：00， and the peak value occurred from 11：00 to 13：00. The results showed that the overlap coefficient in spring-summer was the largest （Δ=0.935 0， P<0.001）， followed by spring-autumn （Δ=0.913 4， P<0.01） and winter-spring （Δ=0.878 5， P<0.01） and summer-autumn （Δ=0.876 0， P<0.01）， summer-winter had the smallest overlap coefficient （Δ=0.821 4， P<0.01）. In this study， the activity rhythm and clustering behavior of wild sika deer were studied based on the investigation records of wild captive conditions without human interference， which provided the technical basis for the next step of wild release of sika deer.

Key words Sika deer；Infrared camera technology；Daily activity rhythm；Clustering behavior

基金项目 中央财政资金项目“河南南太行山水林田湖草生态保护修复试点工程（济源项目）”（2019-419001-48-01-042877）。

作者简介 芦光（1984—），男，河南济源人，助理工程师，硕士，从事动物学研究。*通信作者，教授，博士，硕士生导师，从事动物学研究。

收稿日期 2023-05-06

动物活动节律是指动物在24 h内不同时间段的变化规律和活动强度，是开展动物研究的重要部分［1］，也是了解动物行为和外部环境的关系、动物生存策略和生活史的基础［2］。社群情况、生理情况、繁殖情况、性别、遗传以及外部的光照、气温等都会对动物的活动节律造成影响，开展特定条件下的动物活动节律可以很好地了解动物对外部环境的适应策略及其对生境的选择［3］。集群行为是动物对外部自然环境的适应表达方式之一，是研究动物生态学的重要方面［4］。有蹄类动物普遍具有集群行为，可以有效提高发现、躲避猎捕的能力，在提高繁殖率、获取配偶方面起到积极作用，能提高获取食物的能力和降低被捕食的风险［4-5］。当集群规模较大时，种群内部将加剧食物、配偶等方面的竞争，传播疾病和被捕食的风险也会相应增加［6-7］。因此，活动节律和集群行为一直是动物生态学研究的重要内容。

梅花鹿（Cervus nippon）在我国属于一级重点保护动物，属于哺乳纲（Mammalia）偶蹄目（Artiodactyla）鹿科（Cervidae），体型中等，具有反刍特性，是亚洲东部季风区的特有物种［8］。我国梅花鹿亚种的历史分布被划分为6个亚种，分别为东北亚种（C.n.mantchuricus）、华北亚种（C.n.manidarnius）、山西亚种（C.n.grassianus）、四川亚种（C.n.sichuanicus）、华南亚种（C.n.pseudaxis）以及台湾亚种（C.n.taioanus）。目前，华北亚种、山西亚种和台湾亚种的野外种群已经灭绝［9］。通过调查研究发现，我国仅存有四川亚种、东北亚种和华南亚种，总数在1 000只左右［8］。目前野生梅花鹿仅仅分布在黑龙江、吉林、辽宁、四川、浙江、江西等地的狭长区域，且相互之间没有联系，呈孤岛式布局，难以在物种之间进行交流。引种或者放生是提升野外种群的有效手段。然而，目前有关野化阶段梅花鹿活动节律和集群行为的研究较少。

红外相机技术可以为野生动物保护提供更加科学的数据支撑［10］。相较于传统研究方法，采用红外相机技术方法收集的数据更加客观稳定，时间持续较长、人为及天气因素影响较小。目前，国内外普遍使用红外相机技术开展野生动物监测和保护［11］。笔者利用红外相机技术在河南省济源市梅花鹿园对梅花鹿开展活动节律和集群行为研究，通过观测了解人工饲养梅花鹿在引入野外生境过程中的生态学相关资料，旨在为进一步开展梅花鹿野外放归提供相关技术支撑。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于河南省济源市南山林场南山森林公园内，南靠黄河，北依太行山猕猴国家级自然保护区；地理坐标为东经112°24′～112°32′，北纬 34°58～35°04′。该地区属于暖温带大陆性季风气候，多年平均气温14.3 ℃，年际变化13.6～15.2 ℃，多年平均降水量为646.4 mm，平均无霜期为223 d。研究区林龄在60年以上，以刺槐（Robinia pseudoacacia）、栓皮栎（Quercus variabilis）、侧柏（Platvcladusorientalis）为主。

1.2 红外相机的布设

2020年5月至2021年7月，借助地理信息系统（ArcGIS）将研究区划分为20个网格，在每个公里网格内选取一个调查位点布设红外相机，调查位点覆盖的海拔范围为289～389 m。

选用LTL-6511MC红外相机，安装在相应网格动物出没频繁处，安装高度距离地面0.4～0.6 m，相机设定为拍摄+录像模式，连续拍摄3张，录像尺寸为720P，中间感应间隔时间为1 s。按照安装时间+网格编号的方式进行编号（比如202105LN02表示2021年5月安装的鹿场内2号网格相机）。每天工作24 h，调查期间每3～6个月进行1次相机检查。

1.3 数据分析

将红外相机获取的信息上传至野生动物多样性监测图像数据管理系统中，鉴定上传的动物图片信息，经审核后导出到Microsoft Excel中，进行后续的数据处理与分析。

根据河南省济源市的气候特点，将一年分为4个季节，其中春季为3—5月，夏季为6—8月，秋季为9—11月，冬季为12月和次年1—2月。在调查中，将同一台相机连续工作24 h记为1个有效相机日；将同一台相机30 min内拍摄同一物种的多张有效照片或视频，记为1张独立有效照片。此处，相对多度指数（relative abundance index，RAI）被定义为1个物种每100个有效相机日内的独立有效照片数［12］；网格占有率（site occupancy，SO）是指目标物种被拍摄到的相机位点占所有正常工作位点总数的比例。

具体计算公式［12］如下：

RAI=（目标物种独立有效照片数/总有效相机日）×100（1）

SO=（拍摄目标物种的相机位点数/相机位点总数）×100%（2）

在每张独立有效照片中，对拍摄梅花鹿的性别以及成年个体、幼体进行记录，并统计拍摄的具体时间。

在此基础上，对河南省济源市梅花鹿园内2020年5月至2021年7月红外相机监测的梅花鹿数据进行整理统计，分析梅花鹿种群结构和时间节律的季节性。