智慧監測長臂猿 科研創新大突破

海南長臂猿是海南熱帶雨林特有的生態指示種和旗艦物種，目前僅存1個野外種群，數量36隻，屬於國家一級重點保護野生動物，被IUCN（世界自然保護聯盟）評定為“極危”，是全球最瀕危的靈長類動物，其瀕危程度已遠超大熊貓和朱鹮。領導多次批示指示加強對海南長臂猿的保護，要求建立海南長臂猿保護主基地。海南省委省政府和國家林草局堅決貫徹落實，將海南長臂猿保護列入海南熱帶雨林國家公園建設標誌性工作。但在海南熱帶雨林國家公園能夠制定合適的保護策略之前，仍需要開展海南長臂猿的精準物種監測，因為它是評估長臂猿生存現狀、預測種群動態變化及為保護管理決策提供客觀依據的重要手段。

由於長臂猿的種群個體數量小，活動範圍大，移動速度快，常在密林中的冠層穿行，對外界環境的變化較為敏感，目前只能採用地面主動追蹤和紅外相機被動追蹤的手段來監測長臂猿種群的個體數量、出現位置、進食情況和行為方式。但是這些監測手段費時費力，監測片段化，無法提供精準的種群資訊（例如海南長臂猿個體數量的直接證據、長臂猿體表溫度、遷移模式、睡眠地點選擇、居住地、家域面積、活動範圍和路徑等），也無法實現海南長臂猿的實時監測。

為解決這些問題，自2019年起，海南大學林學院、資訊與通信工程學院和網路空間安全學院聯合組織了海南長臂猿智慧監測團隊，以海南長臂猿C群（人工監測説有8隻，但是沒有實際證據）為研究對象，嘗試以下研究目的：1）記錄所有八隻海南長臂猿的清晰可見光和熱紅外圖像和錄影；2） 監測C群的所包含的8名成員，並監測他們在林下和樹冠中的活動；3）提供長臂猿活動模式、活動區域（即長臂猿在我們調查期間活動的最大空間區域）和體表溫度的估計值。基於無人機和長期監測，我們成功的獲取了海南長臂猿林冠和林下的可見光和熱紅外照片和視頻（圖1）。但是我們只能在海南長臂猿早上起床時（早上6：00－8：00），才能獲取這些照片和視頻。由於海南長臂猿起床只活動45－50分鐘，所以我們每天也只能獲取45－50分鐘的照片和視頻。

圖1 海南長臂猿C群8個個體的視頻截圖

拍攝到的可見光和熱紅外照片只能清楚的區分海南長臂猿的頭部和軀幹（圖2）。基於熱紅外照片，我們成功獲取了海南長臂猿身體不同部位的體表溫度，大小排序為：面部或頭部＞軀幹＞四肢（圖3）。基於監測數據，我們發現C群在約0．3平方千米的區域內活動，並沿著保護區邊界附近的山脊跨越670－963 m範圍的海拔（圖4）。這些都完美的解決了上述海南長臂猿的上述監測難題。

圖2． 林下短距離（離地面5－10米， a）和中距離（離地面15－20米， b）

和遠距離（距地面30米，c）拍攝到的海南長臂猿可見光和熱紅外照片。

圖3． 林下短距離（離地面5－10米， a）和中距離（離地面15－20米， b）

和遠距離（距地面30米，c）得到的海南長臂不同身體部位的體表溫度。

圖4． 海南長臂猿C群的活動半徑和路徑

在我們的調查期間，C群每天早上總是從同一地點鳴叫，表明這個地點代表了這段時間的睡眠地點（圖5）。

圖5． 海南長臂猿第一次鳴叫地方和飛行區域資訊

從該位置樹冠上方30米處拍攝的熱紅外圖像的平均溫度為26．9°C，與相同距離處估計的長臂猿體表平均溫度相同。因此，我們首次證明海南長臂猿喜歡選擇與其自身溫度相匹配樹種作為夜棲地點，這為後期選擇海南長臂猿夜棲樹種來建設生態廊道提供了科學指導。此外我們還準確獲得了海南長臂猿的遷徙路線，區域和面積，即C群在約0．3 平方千米的區域內活動，並沿著保護區邊界附近的山脊跨越670－963 m範圍的海拔。上述研究結果成功發表在國際頂級動物保護組織（倫敦動物保護協會）創辦的頂級國際雜誌Remote Sensing in Ecology and Conservation上面，第一作者和通訊作者分別為海南大學熱帶農林學院張輝教授、宋希強教授和廣州地理所孫中宇副研究員。

同時基於這幾年的海南長臂猿成功監測經驗，海南大學研究團隊總結了海南長臂猿成功監測需要的監測設備、技術和具體監測參數，並依據這些成功搭建了能實現海南長臂猿遠端實時監測的設備和系統。依據這套設備和系統，海南長臂猿每個群2個監測隊員，配備兩台手持監測終端，和2台裝載海南長臂猿手持監測終端的app的手機就能依據海南長臂猿電腦端的web管理系統實現海南長臂猿的遠端實時智慧傳輸。這樣能更為準確的獲取海南長臂猿精準的種群資訊（例如海南長臂猿個體數量的直接證據、長臂猿體表溫度、遷移模式、睡眠地點選擇、居住地、家域面積、活動範圍和路徑等）為海南長臂猿的生態廊道建設和棲息地修復等重要保護措施提供精準科學指導。更重要的來訪領導和民眾再也不用跟隨海南長臂猿專業隊員到海南長臂猿的核心分佈區才能觀測到海南長臂猿。同時這也能開發新的海南長臂猿的旅遊項目，增加當地收入。此外當前全世界的長臂猿都是採用地面追蹤的方法，由於海南長臂猿是全世界數量最少的長臂猿，這一實時監測系統的實現將能指導全世界的長臂猿監測，進而大大提升了海南熱帶雨林國家公園在長臂猿保護上的國際引領能力。（文／丁旭）