看红外相机照片就像拆盲盒

Snow Leopards and Grassland
2019-12-26
说在前面:
       利用红外相机进行的野生动物监测是山水的重点工作。上半年的时候,我们招募了一批志愿者来协助对红外相机照片中的物种进行识别。今天的推文来自志愿者于俊峰同学的分享。作为一位大三学生,他处理了总量约565GB数据;上次来山水办公室,他和我们滔滔不绝地讲诉自己三天三夜呆在宿舍识别红外数据时的满足和喜悦。可能也正是这股子热爱的动力让他在初稿提交时足足写了7000多字,由于篇幅原因,今天先带大家了解其中一部分。 
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我所领到的红外相机数据来自青海省玉树藏族自治州称多县、杂多县昂赛乡和哈秀乡云塔村,这些照片源于自2012年开始的山水自然保护中心与北京大学自然保护与社会发展研究中心合作开展的以牧民为保护主体的社区生物多样性监测项目。我的主体工作是识别出照片中所拍摄到的动物,然后用一款名叫DigiKam的相册管理软件给照片打上对应动物英文名称的标签。

01 开盲盒般刺激,但更需要技(玄)术(学)

看红外相机照片就像拆盲盒。在浏览完每个机位的最后一张照片之前,你永远猜不到它都拍到了什么。一个成功的机位,可能有十数种动物轮番登场。当我视觉疲劳于因错误设置导致相机产生的数千张空白照片时,突然落在镜头前的白喉红尾鸲使我眼前一亮;当我看腻了在相机前移动缓慢的家牦牛时,主角突然切换为一群狼让我为之一振;随着照片越看越多,常见的岩羊、白唇鹿、马麝、甚至雪豹已不能给我带来最初的激动时,诸如猞猁、豹猫、兔狲一类拍摄频率较低的兽类总会出其不意地现身,使我始终保持着期待与新鲜感。还记得前不久我在昂赛某机位第一次看到水獭时发出的一声惊叫。
 有时,检查红外相机照片是对耐心的挑战。特别是在相机由刚接触红外相机的社区监测员布设的时候——由于对相机的不熟悉或意想不到的因素,相机会因误触发留下大量的空白照片或无效数据。虽然这些无效记录可能是连续数千张的,但我亦不敢掉以轻心将其全盘否定。你永远不会预测到在一台被错误设置的相机耗尽电前,一只喜鹊会突然落在镜头前。
另一项挑战便是难以辨认的照片。虽然其中的一部分可以根据照片拍摄后即刻录制的视频来推断,但仍有一些无计可施。这种时候,就只好给照片打上“Unidentified”的标签。除此之外还要面临过一些抉择,例如白天频繁拍到川西鼠兔的机位,夜间拍到的鼠兔却囿于照片素质而不能获得充足的形态学特征,虽然我认为这些夜间照片的主人多半仍是川西鼠兔,但为了数据的严谨,还是只为这些照片打上了鼠兔属的标签。

02 盲(红)盒(外)开出来的宝贝

岩羊
Pseudois nayaur
岩羊是我看的照片里拍摄率最高的动物,没有之一。虽然红外相机对一种动物的拍摄率不仅取决于其种群密度,但岩羊的频繁“亮相”依然能说明当地维持着数量较大的岩羊种群,也正因如此才供养得起当地诸多食肉动物。
在一片开阔山坡上觅食的岩羊群
岩羊一般栖息于高海拔开阔多草的山坡,并且集群活动,这两点在照片里都有很好体现。除了设置在开阔地的机位,还有很多设置在岩壁旁小路的机位也记录到了岩羊。虽然岩羊有能力攀登陡峭到只有立锥之地的岩壁,但大多数时候它们还是会选择更好走的路,甚至是与人和家畜共用的路。途径岩壁旁的岩羊偶尔会舔一下岩壁,这是很多有蹄动物的共有习性,即主动舔舐盐碱。
正在舔舐盐碱的岩羊 
马麝
Moschus chrysogaster

马麝是中国濒危的麝类家族的一员。它们腹部特殊的麝香腺囊,导致马麝和它的麝属伙伴们承受着巨大盗猎压力。马麝雌雄均无角,雄性具发达的月牙状上犬齿,在照片里马麝与其它有蹄动物很好区分:直直竖起的耳朵、黑色的鼻头、肩高低于臀高、颈背深褐色的斑块……有时哪怕只拍到了后半身,圆滚滚的屁股也会将其身份暴露。

一只有长犬齿的雄性马麝
马麝性格胆小谨慎,听觉和视觉发达,郑生武等上世纪70年代在青海省尖扎县隐蔽观察马麝时发现(距100-150米),他们一撞动树枝,马麝便立即仰头探望。一些机位可能也惊动了途经的马麝,马麝便立即把一双耳朵转向相机的方向,如同一架灵敏的雷达;同时用两个写满紧张的大眼睛凝视良久,似乎随时做好了逃命的准备。

马麝一旦察觉到危险便会立即逃跑,运动方式是跳跃,能迅速地奔驰在多石零乱的陡峭峻岭上。(莫名喜感的一张图)
除此之外,红外相机还记录下一个“有味道”的行为。马麝有固定的粪堆,称多一个机位便被设置在了粪堆旁,下雪前还能看到地面有很多干燥的粪球。下雪之后粪堆被积雪掩盖,但马麝还继续在原处排便,并留下了一段视频记录。与大多数偶蹄目动物不同,马麝便时臀部下蹲,姿势似狗。

白唇鹿
Przewalskium albirostris

白唇鹿应该是我在照片里看到的当地最大的野生动物(拍摄到的牦牛均为家牦牛)。还记得在参与这项工作之初,我颇费了一番功夫来学习区分白唇鹿和马鹿。起初我注意到雄性白唇鹿仅有一个从角基处向斜前方生长的眉叉,而雄性马鹿除眉叉外还有一个很近的次叉。但后来我逐渐意识到这个方法是不可靠的,因为并不适用于仅拍到雌鹿的照片,且鹿角形态有一定的多样性。虽然我从始至终也没有看到马鹿,但有一天我突然恍然大悟:原来识别白唇鹿最大的特征便在于“白唇”!

如果耳缘、鼻、唇的白色都不够明显,下颏的连续白色总不会有错;有些照片中的黄臀也可以作为识别特征(马鹿臀斑白色具黑缘)
白唇鹿是青藏高原的特有种。其在照片中一般表现得比较温和,但也有一些繁殖期雄鹿争偶行为的记录。

狼(Canis lupus)与赤狐(Vulpes vulpes

     作为中国犬科动物中分布最广、对不同生境适应能力最强的两种动物,狼(Canis lupus)与赤狐(Vulpes vulpes)如约出现在了三江源。
赤狐几乎广布全国,有时甚至可以适应农业区和城市区,并在与人打了多年交道后留下无数诡奇轶事。红外照片很好地体现了赤狐性格中的谨慎和多疑,其绝大多数时候都能发现红外相机的存在。

这大概就是“狐媚”一词的出处
还有相当一部分赤狐的照片只拍到了尾巴,这一般是由于动物快速经过造成,不知道是不是出于对相机的惧怕。
蓬松而有白色端部的尾巴暴露了它
狼同样适应能力极强,并与人类素有交集,尽管这种交集几乎都是负面的。我很喜欢的一部讲述藏区历史的电影《红河谷》中,宁静饰演的女主角丹珠向英国人解释为什么藏人不杀生却杀狼,她说:“帮助罪恶的生灵早日转世,成为好的生灵,这是我应尽的善事。”其实狼在捕食大型动物时会优先选择幼年、老年和患病个体,这在一定程度上对猎物的种群进行了筛选,对生态群落的整体健康是有益的。
你看到了几只狼?
我从看到的照片中隐约感觉狼的活动更接近人类活动的区域,不知道是否在觊觎人类的生活垃圾和家畜。如果科学的数据统计确实支持这个猜测,狼与牧民的人兽冲突恐在所难免。
狼是典型的社会动物,狼群中有严格的等级制度。
你也学会自拍了?
雪豹
Panthera uncia

作为时下热门的网红物种和保护工作者最为关注的旗舰物种,雪豹可谓“集万千宠爱于一身”。很幸运,我所看的来自三个地方的照片中均出现了雪豹的记录,而且有较高的拍摄率(不能直接反映种群密度)。

雪豹是名副其实的雪山之王,可以很好地适应各种高海拔地形,是活动区域海拔最高的大型猫科动物,雪豹的身体仿佛就是为这种生境量身订制的。

每只雪豹都拥有独一无二的斑纹,可被用于个体识别。
雪豹捕猎时往往采取伏击或偷袭的方法。在称多的一个机位,雪豹远远望到了山谷里一群正在进食的岩羊,便立刻沿着岩壁小跑起来,并不时停下压低身躯以观察岩羊群的动向。

相较于成体,幼豹的黑色环斑轮廓不清、黑灰相杂。这可能是因为幼豹在母豹外出捕食时要独自待在巢穴里(通常位于岩石洞中、乱石凹处、石缝里或岩石下的灌丛中),此时它们很容易被其它食肉兽类或猛禽所捕杀,而较深且杂乱的体色这时能帮助幼豹更好地在巢穴附近隐蔽。熬过初生的两个月,当幼豹可以跟随母亲外出时,便不用再面对被捕食的风险了,这时慢慢换上一身颜色更浅的“外衣”,将有助于它们学习和参与捕猎。

踩着妈妈脚印走的小雪豹
正在和妈妈嬉戏打闹的幼豹,这种玩耍也是磨炼捕猎技巧的过程。
鸟类

按最初的要求,除部分陆禽外,拍摄到鸟类的照片只需要注明是鸟类就可以了。但我慢慢发现,在那几种陆禽之外,不少猛禽和鸣禽也是可以识别的。

青藏高原广布的藏雪鸡(Tetraogallus tibetanus
白马鸡(Crossoptilon crossoptilon)并没有想象中“白”
金雕(Aquila chrysaetos
胡兀鹫(Gypaetus barbatus),比当地常见的高山兀鹫更高大。红外触发相机拍摄到飞行中的胡兀鹫和高山兀鹫也可以根据翼下覆羽的颜色分布加以区分。
红嘴山鸦(Pyrrhocorax pyrrhocorax),有时会和黄嘴山鸦、渡鸦、喜鹊等其它鸦科鸟类组成混合群
赭红尾鸲(Phoenicurus ochruros),当地数种红尾鸲中最好区分的一种。
目前红外触发相机用于鸟类监测较少,大部分实践也是基于陆禽的。我对应用较少的原因可以理解:尽管我识别出的鸟种多于兽种,但照片数量不足,很多种类甚至只被拍摄到一次;一些雀形目的照片只能识别到属,如果只拍到雌鸟可能更加难以辨别。不能获得足够的数据,便不能基于这些数据得到可靠的统计与分析结果。但我相信,随着未来红外触发相机相关技术的进步和照片数据库的积累,会有越来越多与鸟类相关的研究成果诞生。
一个机位在被雪豹推翻后,留下了不少飞翔中鸟的照片。
由于篇幅有限,今天就先分享到这里。未来,山水会持续为我们提供诸如志愿者物种识别、自然观察、“公民科学家”在内的多种多样的活动,希望将来我们能在此相遇。不为别的,只因我们身边这自然如此美妙,她“到处皆诗境,随时有物华”。
-THE END-
  *肖凌云、邸皓、陈怀庆、贾丁对本文亦有贡献。
 *本文所有红外素材均由山水自然保护中心提供。