翼手目物种监测技术规范

1 监测目的

翼手目物种（蝙蝠）具有夜行性、快速飞行、多洞穴居住、栖息地隐蔽等特征，相对难获取其生物学信息。应用实地调查、网捕、声学监测方法等对翼手目物种开展长期规范化监测，不仅是掌握其地理分布等基础资源信息的必要手段，也是确定种群变化趋势和评估物种面临灭绝风险的重要步骤。同时蝙蝠携带众多人兽共患的病原微生物，其本底监测关系着人类的生命健康。在开展其物种多样性监测时，建议联合专业设备和实验平台开展病原微生物的同步监测与调查。

2 适用范围

翼手目物种多样性监测技术规范，明确了监测对象、内容、指标、技术方法和数据收集管理方面的内容。重点阐述了使用竖琴网、超声波仪开展样线法或声学法进行翼手目物种调查的方法，适用于研究院所、高校、自然保护区、机场等进行科学研究、教学实习或野生动物保护管理相关的组织机构，可用于开展基础资源调查、物种保护成效评估、疫源动物的防控监测、以及飞行器防撞等工作。

3 术语与定义

（1）竖琴网 （harp trap）  一种专门根据蝙蝠特性设计，主要由支架、多层垂直弹性塑料线（常用钓鱼线）和布袋构成的可拆卸捕捉工具。

（2）超声波探测器（ultrasound detector）  也称蝙蝠探测器（bat detector），一种基于超声波探测蝙蝠的仪器。蝙蝠叫声经由探测器的麦克风录制后，将超声波转换为人类可听见的声音或超声波频率图。

（3）固定声学调查法（stationary acoustic survey）   在调查区域内固定的样点布设固定式的超声波探测仪开展蝙蝠调查。

（4）移动声学调查法（mobile acoustic survey）           使用手持式或车载式超声波探测仪结合样线法开展蝙蝠调查。

（5）总体计数法（total count method）  指观测者通过肉眼、望远镜或热成像仪等观测设备对区域内出现的动物个体统计的方法。

（6）样线法（line transect method）   指观测者在观测区域内选定一条路线，记录沿路一定空间范围内出现的物种。

（7）非损伤性取样法（noninvasive sampling method）   指观测者在不伤害蝙蝠本身的情况下，通过收集其毛发、翼膜、粪便、尿液、咽拭子和肛拭子，用于后续生物学实验。

4 监测对象与监测内容

在监测翼手目生物多样性时，重点考虑国家重点保护物种、特有物种、威胁人类生命健康的疫源物种，也包括具有重要研究价值、对生态系统过程有重要作用的基石物种。监测内容包含指定观测区域中的翼手目物种的组成、分布、种群动态、生境、受威胁程度和保护现状等，监测指标体系详见表1。

表1 翼手目兽类多样性监测指标体系

5 监测工具及技术参数要求

固定声学或移动声学调查法，在野外需要配备的主要设备为超声波探测仪。为保证野外监测的数据质量，建议超声波探测仪至少满足以下技术参数。

（1）采样率：> 300 kHz

（2）麦克风：噪音低

（3）防护级别：防水，耐低温和高温

（4）待机时间：可达100 h

（5）储存大小：> 16 GB

（6）配套软件：与超声波探测仪设备配套的物种识别软件

6 监测方法与步骤

6.1仪器和工具

根据翼手目的特殊性和监测方法的要求，选择的工具一般包括：卫星定位导航仪、对讲机、卫星电话、超声波仪、竖琴网、雾网、望远镜、照相机、夜视仪、摄像机、测距仪、温湿度仪、DNA样品采集工具、蝙蝠布袋、防抓咬专用手套、头灯、大功率长续航时间的手电、剪刀、安全绳、记录表等。必要的野外防护设备包括医用防护服（包含目镜、面罩等）、医用口罩、手消毒液、75%乙醇等。蝙蝠作为潜在的疫源动物，在捕捉时需按有关规定做好防疫防护措施。

6.2动物伦理与生物安全

蝙蝠在生态系统中发挥着重要作用，但同时也是多种病原体的宿主。与蝙蝠一起工作会带来咬伤和划伤等危险，并可能存在病毒传染风险。在开展翼手目野外调查项目前期，由兽医和生物学家对调查区域内的蝙蝠调查和标本采集涉及的潜在风险进行识别和评估。考虑暴露于狂犬病毒或其他病毒的概率和后果。大多数蝙蝠生活在洞穴中，需要考虑低氧、暗光等环境因素以及其他有害物质带来的危害。另外，调查者或设备等携带的真菌、病原体等也可能感染蝙蝠。无呼气阀或通气孔的呼吸机、N95口罩、专用防护服、防雾目镜、酒精消毒可以降低病毒感染传播事件。皮革橡胶或防刺穿或防咬手套，降低被蝙蝠咬伤风险。在调查前进行暴露后的模拟培训，并在发生暴露时，及时处理伤口、就医接种疫苗。如果在一些偏僻的地方开展野外工作，在开始野外工作之前联系当地的医院咨询疫苗情况，提前做好医疗救急保障。包括生物安全、调查（洞穴）安全等理论和实践操作的培训不可或缺。

在开展网捕调查法时，需要注意及时检查网，不能让蝙蝠长时间被缠住。尽快解网释放，使用单独的布袋将蝙蝠分开，以避免压力和打架。提前对调查人员进行操作培训，以减低操作错误对蝙蝠带来的伤害。例如，切勿在翅膀完全展开的情况下握住蝙蝠，以免伤到蝙蝠或被蝙蝠咬伤。尽量快速完成测量或非损伤性取样后，及时在夜晚捕获点释放，不应白天释放。非损伤性取样坚持3R（减少、替代和优化）原则，避免与排泄物、组织或其他分泌物的直接接触。避免蝙蝠个体之间，调查人员和蝙蝠之间的交叉污染。对毛发、翼膜、粪便、尿液、咽拭子和肛拭子等的样品采集，申请动物福利伦理审查获得批准，并严格遵守国家、地方政府部门和大学、研究机构的动物福利伦理和生物安全相关规定。

6.3监测方法与步骤

影响蝙蝠种群数量调查的因素多，需根据不同物种的习性或生境情况，灵活选择一种或多种监测方法配合使用，相互补充佐证，但需避免重复计数，以获得更准确的调查结果。其中，总体计数法和网捕调查法为必选方法，声学监测方法可根据实际条件选择使用。

（1）总体计数法  将调查区域（如洞穴）划分为多个子区域，通过肉眼、望远镜或者拍照直接观察计数，分别统计各子区域各物种的个体数量，统计整体区域内不同物种的个体数量。该方法常用于洞穴蝙蝠的调查，根据洞穴复杂情况，按照洞口数量划分为多个区域，多个观测人员分别在各个洞口于黄昏蝙蝠出洞活动时同时计数。也用于蝙蝠冬眠时期，对洞穴内个体进行直接计数。

（2）网捕调查法  使用蝙蝠专用的竖琴网或雾网捕捉。在选定的调查范围内，识别清查不同的生境类型、自然或人工山洞中蝙蝠状况。尽量将竖琴网或雾网安置在蝙蝠飞行的通道上或其活动痕迹密集处，如天然或人工洞穴出口、水源附近、取食点（特殊食物资源，如果树）或林间道路等。竖琴网或雾网设置高度需要结合洞口高度、生境开阔度及/或植被高度判断，尽量覆盖蝙蝠可能的飞行高度或覆盖整个洞口。对捕获的个体开展形态学物种鉴定、雌雄性别、数量统计、生理状态记录，并尽量采集更多的生物学信息，如照片、形态学指标测量、超声波测量、非损伤性取样等。尽快完成这些内容后于当夜就地放飞，以减小对蝙蝠的干扰。

（3）固定声学调查法  使用固定式自动超声波探测仪，在调查区域内，通常间隔200 m放置仪器以避免重复取样。放置位置尽量靠近已知或者疑似栖息地，在日落前至少一小时安装就位。探测器麦克风的放置对于获取用于后续分析的高质量数据至关重要。选择的放置地点需要远离植被或者其他障碍物；避免灯光照射的地方；靠近水源但注意避免水面反射的影响。取样位置确定后，长期固定不变。采样天数建议根据自动蝙蝠监测仪的数量、地形、栖息地类型、监测面积的覆盖决定。由于蝙蝠的活动受到强烈的天气条件影响，通常需要将设备留在原地1~6天以确保采样覆盖晴天夜晚。调查表格详见表2。

（4）移动声学调查法  使用手持式或车载式超声波探测仪，在黄昏蝙蝠活跃时，运用样线法探测和记录蝙蝠的声音。围绕代表性、随机性及可行性的原则，根据调查区域的海拔、地形地貌、生境等确定调查线路。样线的设置应该覆盖监测区域内的所有生境类型。样线的长度根据采用步行手持式蝙蝠探测仪或车载式蝙蝠探测仪的情况确定，对样线进行标准化设置后，长期监测不变动。调查表格详见表3。

固定声学和移动声学这两种方法都能通过超声波探测仪录制蝙蝠超声波来识别物种及类群，同时可以根据声音计数粗略地估计物种的相对丰度（比如常见种、稀有种）。两种方法的不同之处在于，固定式自动蝙蝠监测方法，可以对蝙蝠进行连续时长的监测，但覆盖范围有限，需运用多套设备才能满足大区域的有效采样，设备成本高。移动声学蝙蝠调查法可以快速地覆盖大面积范围，节省设备成本，但单个位置区域内监测时间短。如果是为了获取特定区域蝙蝠的初始物种信息，可使用移动声学调查。该方法能有效记录不同生境环境中的常见种和物种丰度。如果对一个地点的蝙蝠物种进行完整编目，使用固定声学调查。该方法能提供了较长时间段的数据，不受到蝙蝠活动模式影响。

6.4超声波探测仪

目前蝙蝠探测仪主要包含五种不同的类型，外差探测器（heterodyne detector）、分频探测器（frequency division detector）、时间扩展探测器（time expansion detector）、过零探测器（zero crossing detector）和全谱/直接采样探测器（full spectrum/direct sampling detector）。

            （1）外差探测器   蝙蝠发出的超声波被转化为人类可听见的声音，是一种实时探测方法。优势：具有较高的灵敏度，容易使用，价格便宜。劣势：不适合频谱分析，个体ID不能被后续验证，单次检测频率范围狭窄造成某些物种遗漏，较难区分发声频率有一定程度重叠的物种。

            （2）分频探测器   一种宽带探测器，可转换蝙蝠整个超声波频率范围。实时输出检测到的声音并储存到CF卡或直接连接到计算机上。然后通过软件来可视化和分析声音的结构以鉴定物种。优势：频率范围全，允许连续检测，不太可能错过蝙蝠，系统适合远程或无人值守调查。劣势：灵敏度低，录音记录细节相对较少，使声音分析更具有挑战性。价格居中，比外差探测器贵，但比时间扩展系统便宜。

            （3）时间扩展探测器   一种宽带探测器，捕获一小段声音样本并以较慢的速度播放进行录音。优势：保留原始信号几乎所有特征，声音细节和结构清晰，能够精确测量声音参数，是实验室声音分析的理想选择。劣势：当检测器正在播放放慢的声音时，不能检测蝙蝠，可能会错过蝙蝠，不能进行连续采样。中高价位，比外差和分频探测器贵。

            （4）过零探测器   一种宽带检测器。将声音记录为绘制频率随时间变化的数据点。优势：生成的文件小，使用SD或CF卡储存时不占内存，可长时间使用。劣势：声音频谱图不如时间扩展探测器详细，中高价位。

            （5）全谱/直接采样探测器   一种宽带检测器。以原始频率实时录制声音。优势：满足FD和TE两者的需求，声音可以被实时连续检测记录，细节质量高。劣势：采样率高，生成文件较大，价格昂贵。

            固定声学调查法的探测仪，如Anabat Express Units （Titley Scientific），该装置防风雨，电池寿命长两周左右，内置GPS，可一键式连续、定时或仅限夜间记录模式记录。监测结束后，从蝙蝠探测器中取下SD卡，利用Anabat探测器开发的软件进行超声图谱分析，识别物种，但鼠耳蝠等很难鉴定到物种水平。除Anabat以外，其他设备Batlogger S2、Wildlife Acoustics Song Meter SM4BaT、ecoObs Batcorder、Avisoft Bioacoustics等。 移动声学调查法的设备，例如，Anabat SD1蝙蝠探测器（Titley Scientific），可利用Anabat探测器开发的AnalookW软件进行超声图谱分析。

7 监测时间及频次

根据翼手目物种夜行或冬眠的习性，监测时间集中在其活动高峰期，尤其傍晚黄昏太阳刚开始落山时开展调查。取样时长根据物种的分布密度、范围和采用的监测方法确定。使用雾网或竖琴网监测，则需在黄昏以前布网完成。雾网为防止蝙蝠撕咬破网逃走，需要间隔几分钟检查。竖琴网监测可等待蝙蝠活动高峰期后查网，建议不留网过夜，防止天气因素等造成蝙蝠死亡。

监测频次应根据监测目标和区域内蝙蝠迁徙、冬眠习性以及环境变化的速度而定。每月进行一次监测，每个季节各进行一次监测，或者繁殖期和冬眠期各进行一次监测。繁殖季开始到结束，不同地区的繁殖时间有差异，通常3—7月。冬眠阶段通常12月至翌年2月，不同地区存在差异。每次监测至少2~3次重复。天气对监测的结果影响较大，暴雨、大雨、强风等都会影响蝙蝠的活动情况，建议避开恶劣的天气。另外，为数据规范化和跨时间比较，监测时间一经确定，应保持长期不变。可以通过在原有监测时间和频率的基础上增加监测次数来适应新的监测目的或科学研究的需要。

8 数据管理

            野外调查对所有调查过程做好文字和影像记录，影像数据主要包含物种、生境和声学信息，数据资料管理。

（1）物种影像  能根据照片中个体的外在形态特征识别物种的照片或视频。单个物种尽量包含正面、侧面和识别要点3种类型的照片。使用5级目录分级储存：

  省份编号（北京 11）

    调查区编号（松山 SS）

  样地或样点编号

    日期（20220101，八位数表示）

      物种拉丁名-个体编号（从0001编号，四位数表示）

            物种名称命名规范，学名以最新版《中国兽类名录（2021版）》为标准，使用拉丁名称。物种名由属名和种名构成，亚种名由属名、种名和亚种名构成。

（2）生境影像  每个调查点不少于3张生境照片，每条样线不少于5张生境照片，各包含1张卫星定位导航经纬度信息为前景的生境照片。使用目录分级储存：

  省份编号（北京 11）

调查区编号（松山 SS）

  样地或样点编号

    日期（20220101，八位数表示）

      HT-生境编号（从0001编号，四位数表示）

（3）声学数据  包含有超声波数据的有效数据和空的无效数据。无效数据单独存档，有效数据编号和储存方式也按照目录分级存储：

  省份编号（北京 11）

调查区编号（松山 SS）

  样地或样点编号

    日期（20220101，八位数表示）

      ACC-有效声学数据编号（从0001编号，四位数表示）

（4）标本编号   如采集到标本，可参考物种影像编号方式。

9 数据分析

（1）样品或标本保存   根据不同的需求，对样品和标本的保存采用不同的方法。例如，为了满足科学研究中组学或细胞生物学的要求，样品保存在液氮或-80℃冰箱中。仅作为物种在该地方分布的凭证据，可用乙醇溶液或福尔马林溶液净制标本。

（2）调查结果整理  利用固定声学或者移动声学调查虽然能一定程度上确定物种的种类，但对于准确估算蝙蝠种群数量的方法还有待开发。蝙蝠监测结果通常包含以下几个方面。

            ①物种分布图   根据调查所获的物种名称和卫星定位导航点信息，绘制不同物种分布地图。

            ②物种组成分析  根据调查获得的物种名称及其分类阶元信息，分析各分类阶元的比例组成。

            ③地理区划分析  对物种进行地理区划组成分析，如古北种、广布种等，指明特有种、优势种等。

        ④时序差异分析  长期可通过对同一地点的监测数据比较，进行时间序列上的物种动态分析。

参考文献

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3. Runkel V, Gerding G, Marckmann U. The handbook of acoustic bat detection [M].  Cambridge: Pelagic Publishing, 2021.

4. Sedgeley J, O’Donnell C. Inventory and monitoring toolbox: bats [M]. New Zealand Department of Conservation, 2012.

5. Tonos JM, Pauli BP, Zollner PA, et al. A comparison of the efficiency of mobile and stationary acoustic bat surveys [J]. Proceedings of the Indiana Academy of Science, 2014, 123(2):103-111.

表2 翼手目固定声学调查记录表

表3翼手目移动声学调查记录表