无人机揭示隐藏在亚马逊、包含41,000只海龟的筑巢巨大栖息地

研究人员通过结合航拍影像与统计建模，记录了超过41,000只南美巨型河龟聚集在亚马逊瓜波雷河沿岸的情况。他们的研究成果发表于《应用生态学杂志》，为寻求更精准监测濒危动物种群的保护工作者提供了一种新工具。

"我们描述了一种更有效监测动物种群的新方法，"主要研究作者、佛罗里达大学食品与农业科学研究所（UF/IFAS）森林、渔业与地理空间科学学院的博士后研究员伊斯梅尔·布拉克表示，"虽然该方法用于统计龟类数量，但也适用于其他物种。"

该项目始于野生动物保护协会（WCS）在巴西、哥伦比亚和玻利维亚的研究人员。这个总部位于纽约的组织所监测的物种之一正是南美巨型河龟，其肉和蛋的非法贸易使该物种面临盗猎威胁。这种龟类具有高度社会性，雌龟每年七月或八月会聚集在巴西与玻利维亚交界处的瓜波雷河沙洲筑巢。

布拉克在一次会议上结识了WCS的科学家，并了解到他们使用无人机统计龟类的方法。他们通过拼接数百张重叠的航拍拼接数百张重叠的航拍照片，制作出高度精细的高分辨率合成图像——正射影像图。

通过正射影像图统计动物比地面统计更快速、精确且侵入性更低。但该方法本身无法解决动物在观测期间移动的问题。

佛罗里达大学与WCS的研究人员共同开发了一种新方法，通过消除多重误差源（包括重复计数和遗漏个体）来提高统计准确性。

研究显示，研究人员使用白色涂料标记了1,187只聚集在瓜波雷河岛屿沙洲上的龟类甲壳。在12天内，无人机每天四次沿精密设计的往返路线飞行，每次拍摄1,500张照片。科学家利用软件将照片拼接，研究人员则对合成图像进行核查。

他们记录了每只龟的甲壳标记情况，以及拍摄时动物处于筑巢还是爬行状态。基于这些数据，他们建立了概率模型，该模型综合考虑了个体进出区域的情况、观测到的龟类行为以及可识别甲壳标记的检出概率。

研究表明，该模型揭示了传统正射影像统计法可能产生的若干误差源法可能产生的若干误差源。例如无人机飞行期间仅35%使用沙洲的龟类在场；平均20%被检测到爬行的个体在正射影像中多次出现——有些甚至多达七次。

据研究，地面观测者统计到约16,000只龟。未考虑动物移动和甲壳标记的研究人员通过正射影像统计到约79,000只。而应用新模型后，估算数量约为41,000只。

"这些数据差异巨大，这对保护工作者是个难题，"布拉克指出，"如果科学家无法准确统计物种种群数量，如何判断种群是否衰退？又如何评估保护措施的有效性？"

该研究阐述了如何将此方法调整应用于其他物种的保护工作——这些物种同样通过无人机正射影像进行调查。例如既往监测研究曾采用剪取海豹毛发、为麋鹿佩戴高可见项圈、用彩弹标记山羊等方法追踪动物在统计期间的移动。

布拉克表示，研究团队计划通过在瓜波雷河筑巢地及其他南美巨型河龟聚集地（包括哥伦比亚，可能还有秘鲁和委内瑞拉）进行额外无人机飞行来完善监测方法。

"通过整合多次调查数据，我们能探测种群变化趋势，野生动物保护协会也将明确保护行动的投入方向，"他补充道。