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由于棲息地喪失加劇、狩獵以及全球商品貿(mào)易和消費的擴大，世界上大約60%的靈長類物種面臨滅絕的威脅。極度瀕危的海南長臂猿(海南長臂猿)是世界上最稀有的靈長類動物，目前僅存于中國海南霸王嶺國家級自然保護區(qū)（Bawangling National Nature Reserve BNNR），面臨著滅絕的高風(fēng)險。該物種一直是長期保護管理工作的重點，并于2020年被指定為最近成立的海南熱帶雨林國家公園的旗艦物種，該公園包括霸王嶺和其他自然保護區(qū)，構(gòu)成了中國新保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)的一部分。雖然這提高了該物種的知名度，但在國家公園制定基于證據(jù)的保護策略之前，仍然需要關(guān)于關(guān)鍵種群參數(shù)和動態(tài)的準(zhǔn)確信息。

由于歷史上的狩獵和棲息地的喪失，目前估計只有36只海南長臂猿在BNNR中生存，它們包括5個社會群體。海南長臂猿生活在樹冠上，只在有限的時間里鳴叫，這使得它們更加難以捉摸和神秘。對BNNR長臂猿的檢測和監(jiān)測采用了定點計數(shù)調(diào)查方法，然而，這種方法比較耗時且工作量比較大，并且只在離散的調(diào)查期間進行。這種方法也無法提供重要的長臂猿種群參數(shù)和動態(tài)的詳細(xì)信息，如運動模式和睡眠地點的選擇。因此，需要替代監(jiān)測技術(shù)來補充這種傳統(tǒng)的長臂猿監(jiān)測方法，并進一步了解這些保護相關(guān)因素。

由無人駕駛飛行器或無人機捕獲的熱紅外圖像最近被證明是一種潛在的有用工具，可用于探測和監(jiān)測各種森林景觀中受威脅的靈長類動物和其他樹棲物種。熱紅外圖像也可用于獲得體表溫度數(shù)據(jù)，這已被證明在監(jiān)測種群、確定個體動物的行為和生理以及檢測疾病和懷孕方面是有效的。無人機捕獲的熱紅外圖像可用于調(diào)查靈長類動物種群，并監(jiān)測它們的行為和健康狀況。然而，此類研究通常使用的是缺乏高清RGB傳感器的大型無人機。這對確定熱圖像中檢測到的熱點是否代表目標(biāo)靈長類動物或其他類似大小的哺乳動物物種提出了挑戰(zhàn)。

2020年，一架帶有熱紅外傳感器的大疆無人機(DJI M600 Pro)被證明能夠探測海南最大的長臂猿社會群體(C群)的個體和夜間行為，該群體目前有8只個體。然而，這種設(shè)備非常昂貴(15萬美元)，這對它在研究許多樹棲哺乳動物的應(yīng)用是一個相當(dāng)大的限制。DJI M600 Pro也很大，很難同時與清晰的RBG和熱傳感器集成。它的重質(zhì)量(16公斤)和對大型平坦開放區(qū)域的特殊要求限制了它的使用，因為它只能從遠(yuǎn)離長臂猿群的地點飛行，并且只能從樹冠上方而不是林下記錄圖像。因此，該無人機在海南長臂猿研究中的應(yīng)用進一步受到物種生態(tài)和行為特征信息不完整的限制，例如長臂猿群體如何利用不同的冠層。此外，為了避免對靈長類動物造成干擾，研究人員通常會在距離目標(biāo)動物很遠(yuǎn)的地方(通常在樹冠50米以上)進行無人機調(diào)查。這種方法在確定所檢測動物的物種身份方面能力有限，可能會混淆海南長臂猿和恒河猴。因此，這種無人機的監(jiān)測通常需要手動確認(rèn)熱紅外傳感器數(shù)據(jù)，以確定長臂猿的身份。

一種新的無人機，由DJI Innovations生產(chǎn)，相對便宜(只有6900美元)，更輕(0.9公斤)，包括一個RGB攝像頭和一個熱紅外攝像頭。通過使用不同類型的無人機，以及同時在林下和林冠上飛行多架無人機，可以獲得更詳細(xì)和更具成本效益的監(jiān)測數(shù)據(jù)。這些因素使它能夠直接從手和地面飛行，并在冠層和林下記錄RGB和熱紅外鏡頭。因此，從觀察長臂猿的地點直接飛行多架無人機可能能夠提供長臂猿運動生態(tài)學(xué)和體表體溫的新基線。

為了研究這項新技術(shù)的潛力，來自海南大學(xué)的研究人員使用了兩臺DJI MAVIC2 Enterprise Advanced無人機對海南長臂猿C群進行了監(jiān)測，具體來說，旨在確定這些無人機是否可以：(1)記錄該組所有8只長臂猿個體的清晰RGB和/或熱紅外鏡頭；(2)監(jiān)測它們在林下和林冠中的運動；（3）提供對長臂猿運動模式、運動區(qū)域(即調(diào)查期間長臂猿運動的最大空間區(qū)域)和地表溫度的估計。

文章首頁（圖片：雜志）

在1小時的飛行中，能夠記錄近50分鐘的RGB和熱紅外影像，包括林下和冠層上的調(diào)查。在近距離的RGB和熱紅外圖像中，可以清晰地識別出長臂猿的頭部、面部、軀干和四肢。在中距離和遠(yuǎn)距離下，面部已經(jīng)無法被區(qū)分。在中距離下拍攝的圖像中，頭部、軀干和四肢仍然可以被看到，但清晰度有所降低。在遠(yuǎn)距離拍攝的圖像中，軀干和手臂輪廓仍然可以區(qū)分，但頭部和軀干很難區(qū)分清楚。

根據(jù)近距離拍攝的熱紅外圖像估算的體表溫度范圍為23.0至34.7°C。檢測到的平均長臂猿溫度為28.9°C。腿部最低平均溫度為23.0℃，面部最高溫度為34.7℃。從中距離拍攝的圖像中，平均溫度為25.9°C，腿部平均溫度最低為23°C，頭部平均溫度最高為28.1°C。從遠(yuǎn)距離拍攝的圖像中，平均溫度為26.9°C，手臂的最低平均溫度為25.6°C，頭部的最高平均溫度為28.1°C。因此，在所有距離拍攝的熱紅外圖像表明，長臂猿身體不同部位的溫度分別是:臉部或頭部>軀干比>四肢。

2021年7月17日拍攝的一段視頻捕捉到了C組所有8名已知成員。但該研究只能在近距離使用視覺視頻記錄該群體。在連續(xù)的15天里，C組沿著保護區(qū)邊界附近的山脊移動了0.3平方公里的區(qū)域，跨越了670-963米的海拔范圍。

該研究利用兩架DJI MAVIC2 Enterprise Advanced無人機對海南長臂猿的生物學(xué)和生態(tài)信息進行了測試。在為期2周的調(diào)查期間，獲得了海南長臂猿的清晰熱紅外影像，并對C類群的8個已知成員進行了檢測和拍攝，并研究了它們在森林林下和冠層中的活動。此外還收集了該物種的體表溫度數(shù)據(jù)。確定新的監(jiān)測方法一直是海南長臂猿和其他瀕危靈長類物種保護的優(yōu)先事項。因此，無人機可能是海南長臂猿監(jiān)測工具包中一個有用、經(jīng)濟、節(jié)省勞動力的新組成部分，它們補充了現(xiàn)有的方法，并加強了BNNR的保護監(jiān)測基線。

人類干擾已被確定為限制海南長臂猿局地尺度分布的一個可能因素，也可能促使長臂猿改變其在BNNR內(nèi)的活動范圍。因此，無人機調(diào)查必須避免對海南長臂猿造成任何可能的干擾。BNNR中有兩種鷹代表了潛在的長臂猿捕食者，并被觀察到試圖捕食幼長臂猿，因此要認(rèn)識到，無人機可能會給BNNR的長臂猿帶來威脅的視覺線索。使用無人機監(jiān)視靈長類動物也會產(chǎn)生噪音，并導(dǎo)致空氣湍流的變化。所有這些因素都可能對動物的心理、生理和行為產(chǎn)生影響。

因此，無人機可能對長臂猿產(chǎn)生視覺和聽覺上的影響，監(jiān)測頻率也可能產(chǎn)生影響。在這項研究中，建立了合適的調(diào)查參數(shù)，使用無人機對C組進行調(diào)查，不會造成任何干擾，也可以讓科研人員獲得清晰的長臂猿個體的RGB和熱紅外鏡頭。然而，由于這些調(diào)查參數(shù)可能特定于這一特定群體和BNNR景觀的特定部分，因此未來對其他群體的調(diào)查將需要重新評估這些參數(shù)。對于其他地區(qū)的其他種類的長臂猿或樹棲哺乳動物的無人機調(diào)查，也需要確定具體的飛行參數(shù)。

東南亞靈長類物種將越來越容易受到未來氣候變化的影響，因此開發(fā)評估氣候變化對BNNR海南長臂猿種群潛在影響的方法是一個高度優(yōu)先的研究方向。最后的海南長臂猿種群被限制在該物種海拔范圍可能的上邊緣的山地森林中，這表明它可能特別容易受到當(dāng)前和未來氣候變化的影響。體溫調(diào)節(jié)是決定靈長類動物如何在個體水平上適應(yīng)氣候變化的關(guān)鍵因素。因此，使用DIJ無人機測量海南長臂猿的每日體表溫度變化，可以為評估它們是否以及如何調(diào)整和應(yīng)對與未來變化相關(guān)的生理壓力提供潛在的重要見解。除了無人機數(shù)據(jù)獲得的相對溫度模式外，絕對體表溫度數(shù)據(jù)也可以為海南長臂猿的保護管理提供重要的基線。

雖然新監(jiān)測方法能夠解決一些數(shù)據(jù)缺口，但使用無人機監(jiān)測海南長臂猿仍然存在一些挑戰(zhàn)。無人機的發(fā)射、返回和著陸在森林冠層間隙中可能很困難，特別是對于小間隙。無人機也可能被樹冠遮擋，難以被操作人員發(fā)現(xiàn)。當(dāng)無人機電池電量不足時，這種情況尤其具有挑戰(zhàn)性。無人機信號也可能在像BNNR這樣的山地景觀中丟失。在這種情況下，調(diào)查方法可能會比進行自動盲無人機調(diào)查更復(fù)雜，因為它需要無人機操作員更多的參與。熱帶雨林中常見的惡劣天氣條件(如雨、大風(fēng)、霧、薄霧)也可能嚴(yán)重限制無人機對長臂猿的探測。

借助低頻無人機監(jiān)測，確定了海南長臂猿C群在我們研究期間的活動路徑。因此，可以在該區(qū)域近地放置熱紅外攝像機，提高被動監(jiān)測的效率。因此，研究人員認(rèn)為全天候地面被動觀測與低頻無人機主動測量相結(jié)合可以為海南長臂猿監(jiān)測提供一種合適的低影響方法。

該研究對今后海南長臂猿保護區(qū)的監(jiān)測具有重要的現(xiàn)實意義。目前標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測程序通常需要至少五名訓(xùn)練有素的護林員來監(jiān)測一組海南長臂猿。這種方法經(jīng)常導(dǎo)致監(jiān)測小組的可用性不足，無法對所有五個長臂猿群體進行一致的觀察。相反，兩名護林員使用兩架大疆無人機就可以監(jiān)控一個長臂猿群:一架無人機可以短距離飛行，捕捉詳細(xì)的RGB和熱紅外鏡頭，另一架可以遠(yuǎn)距離飛行，監(jiān)控長臂猿群的活動范圍和活動模式。這種結(jié)合的方法可以有效地收集BNNR內(nèi)所有長臂猿群體的清晰RGB影像，以及它們?nèi)粘；顒幽Ｊ胶蛥^(qū)域的信息，以及它們的活動范圍和睡眠地點選擇特征。

無人機的使用還將建立海南長臂猿在不同季節(jié)、懷孕階段和年齡組的體表溫度基線。這些信息可用于監(jiān)測海南長臂猿種群生長和分布的變化，評估當(dāng)前棲息地是否適合每個類群，以及發(fā)現(xiàn)疾病和繁殖的生理跡象。因此建議海南熱帶雨林國家公園可以使用大疆無人機對長臂猿進行持續(xù)監(jiān)測，其中5個長臂猿群每組可部署2架無人機。這些可以與現(xiàn)有的長臂猿監(jiān)測小組一起集成到一個實時傳輸網(wǎng)絡(luò)中。無人機的使用有可能增加海南長臂猿長期監(jiān)測的覆蓋面和連續(xù)性，并可以補充現(xiàn)有的對這種極度瀕危物種的保護監(jiān)測。

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