本发明涉及一种怒江金丝猴栖息地识别和监测方法，属于野生动物保护领域。
背景技术：
怒江金丝猴，又名黑仰鼻猴，属灵长目(Primates)，猴科(Cercopithecidae)，疣猴亚科(Colobinae)，仰鼻猴属(Rhinopithecus)(Geissmann et al.,2011)。鼻梁骨塌陷，鼻孔几乎与面部平行，是仰鼻猴属动物共同的特征(宁俊勇,2011，滇金丝猴研究现状；洪艳云等,2015，金丝猴生态学和分子生物学研究进展)。因该物种毛色以黑色为主，且分布范围跨越中缅边界，有学者认为“黑仰鼻猴”比“怒江金丝猴”更名实相符(丁伟,2004，黑白仰鼻猴的觅食生态学、社会组织和保护生物学；Ma et al.,2014,Distribution and conservation status of Rhinopithecus strykeri in China)。怒江金丝猴是树栖性灵长类，主要在森林及森林边缘的竹林活动(李光松等,2014，中国怒江片马地区怒江金丝猴种群动态及社会组织初探；Ma et al.,2014，Distribution and conservation status of Rhinopithecus strykeri in China)，森林为怒江金丝猴提供了食物资源和庇护所。其种群数量少，生境范围小，在IUCN红色名录中被列为极危(CR)物种(Geissmann et al.,2012，Rhinopithecus strykeri.The IUCN Red List of Threatened Species)。Geissmann et al.(2011)(A new species of snub-nosed monkey,genus Rhinopithecus Milne-Edwards,1872(Primates,Colobinae),from Northern Kachin State,Northeastern Myanmar)估计缅甸境内有三群260-330只怒江金丝猴，分布海拔范围为1700-3600米，估计生境面积约270平方公里。Ma et al.(2014)(Distribution and conservation status of Rhinopithecus strykeri in China)在中国境内滇西北高黎贡山国家级自然保护区开展的访查及选择性的野外调查认为，中国境内可能有10群490-620只怒江金丝猴。
根据已开展的研究，无论在缅甸还是中国，关于怒江金丝猴的生境面积大小和分布仅限于基于访查数据做的粗略的估计(Geissmann et al.,2011,A new species of snub-nosed monkey,genus Rhinopithecus Milne-Edwards,1872(Primates,Colobinae),from Northern Kachin State,Northeastern Myanmar；Long et al.,2012,Rhinopithecus strykeri found in China；Ma et al.,2014,Distribution and conservation status of Rhinopithecus strykeri in China)。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种怒江金丝猴栖息地识别和监测方法，本发明选取怒江金丝猴为研究对象，以现有调查数据和分布区作为物种分布数据，基于最大熵模型进行适宜气候区预测，再以森林覆盖作为怒江金丝猴的资源，对适宜气候区进行“细筛”，最后，得到关于怒江金丝猴已知种群的潜在生境分布数据，并提出相应的监测方法。
本发明提供的技术方案是：一种金丝猴栖息地识别和监测方法，包括以下步骤：
一、物种分布调查
(1)采用分层抽样方法抽取金丝猴可能栖息地的当地居民进行访谈；
(2)根据受访者提供的金丝猴分布记录，对这些信息进行实地考察；
(3)将已报道的金丝猴可能分布范围与第(2)步得出的分布范围叠加并在ArcGIS软件中进行数字化处理，合并整合后获得了若干个分布范围，若干个分布点；
(4)采用系统抽样的原理，随机抽取达到统计意义的数量的分布点用做有物种分布的训练数据，其余分布点作为测试数据；
二、潜在生境预测
(1)环境数据：同时使用气候数据和植被信息进行金丝猴的分布预测。气候数据共计67个变量，其中48个变量分别为一年中每个月的最高气温、最低气温、平均气温和平均降雨量(12个月合计4×12＝48个变量)，另外19个气候变量数据从BIOCLIME网站(http://www.worldclim.org/bioclim)获取；植被信息由30米分辨率植被覆盖图提取。
(2)模型预测：使用开源软件R statistic software中的raster、dismo、maptools等软件包构建最大熵模型，进行适宜气候区预测，模型计算公式如下：
式中：为某点x的熵值。值越大，说明该点的气候数据变量越适宜物种分布；
X为任一气候数据变量(如每月的最高气温)的取值区间；
为某点x的分布概率；
ln为自然对数；
使用受试者曲线(Receiver Operating Characteristic,ROC)的曲线下面积(Area Under Curve,AUC)值进行检验，获得训练集与检验集的AUC数值，该数值区间为0至1，越接近1说明模型效果越好；
(3)生境等级：使用森林植被图对适宜气候区的预测结果进行掩膜裁剪后，按照最大熵模型的相关参数把适宜生境质量分成下述三个等级：
三、监测方法
在上述金丝猴潜在栖息地识别的基础上，对于金丝猴的分布范围进行监测，按照海拔和坡向设定金丝猴的若干个野外监测工作点，每个点设置全自动气象站1台，并设置若干个自动感应相机和1个自动感应摄像机。
所述的金丝猴栖息地识别和监测方法，优选地，所述的金丝猴的若干个野外监测工作点为10个。
所述的金丝猴栖息地识别和监测方法，优选地，所述的若干个自动感应相机为红外感应相机。
所述的金丝猴栖息地识别和监测方法，其中，所述的红外感应相机为8-12个，优选为10个。
所述的金丝猴栖息地识别和监测方法，其中，所述的金丝猴为中国怒江金丝猴。
本发明具有以下有益效果：
本发明的优点是采用访谈数据结合实地调查数据构建物种分布模型识别金丝猴栖息地范围，并基于栖息地范围识别的结果进行野外监测网络建设，获取物种野外分布及栖息地环境变化资料，与传统的直接调查和粗略估计方法相比，在较短的时间内能够获得可靠的数据，可操作性强，具有广泛应用和实际推广意义。
附图说明
图 1 为怒江金丝猴栖息地的监测结果 图 。
具体实施方式
下面通过具体实施方式的详细描述来进一步阐明本发明，但并不是对本发明的限制，仅仅作示例说明。
1、物种分布调查
(1)采用分层抽样方法从怒江西岸的贡山县、福贡县和泸水县抽取了68个村庄，对358位当地居民(老猎人或经常上山的村民)进行访谈；
(2)根据其中67位受访者提供的72条怒江金丝猴分布记录，对这些信息进行实地考察，确定了46个怒江金丝猴分布范围；
(3)收集Geissmann et al.(2011)(A new species of snub-nosed monkey,genus Rhinopithecus Milne-Edwards,1872(Primates,Colobinae),from Northern Kachin State,Northeastern Myanmar)报道的3个怒江金丝猴分布范围的JPG格式图片，以及第(2)步确定的46个怒江金丝猴分布范围的JPG格式图片，在ArcGIS软件中进行地理配准，并矢量化成为多边形(Polygon)格式的文件；合并整合后获得了49个分布范围，3780个分布点；
(4)采用系统抽样的原理，随机抽取2772个分布点用做有物种分布的训练数据，其余1008个分布点作为测试数据。
2、潜在生境预测
(1)环境数据。同时使用气候数据和植被信息进行金丝猴的分布预测。气候数据共计67个变量，其中48个变量分别为一年中每个月的最高气温、最低气温、平均气温和平均降雨量(12个月合计4×12＝48个变量)，另外19个气候变量数据从BIOCLIME网站(http://www.worldclim.org/bioclim)获取(表1)；植被信息由30米分辨率植被覆盖图提取。
表1
(2)模型预测。使用开源软件R statistic software中的raster、dismo、maptools等软件包构建最大熵模型，进行适宜气候区预测，模型计算公式如下：
式中：为某点x的熵值。值越大，说明该点的气候数据变量越适宜物种分布。
X为任一气候数据变量(如每月的最高气温)的取值区间。
为某点x的分布概率。
ln为自然对数。
使用受试者曲线(Receiver Operating Characteristic,ROC)的曲线下面积(Area Under Curve,AUC)进行检验，获得训练集与检验集的AUC数值，该数值区间为0至1，越接近1说明模型效果越好。
(3)生境等级。使用森林植被图对适宜气候区的预测结果进行掩膜裁剪后，按照最大熵模型的相关参数把适宜生境分为三个等级(表2)。
表2生境质量分级说明
3、结果
最大熵模型训练测试数据的AUC值为0.979，表明该模型非常适用于怒江金丝猴分布预测。结果显示，怒江金丝猴的潜在生境分布范围为98°20′-98°50′E，25°40′-26°50′N，总面积约3100平方公里，其中，高质量分布区1460平方公里，中等质量分布区760平方公里，低质量分布区880平方公里。最大的高质量分布斑块面积为1370平方公里，位于怒江州泸水县中缅边境线50km范围内，覆盖了已知猴群的分布范围。具体结果如图1所示。
4、监测方法
怒江金丝猴的监测主要通过系统建设多个有代表性的野外监测工作点来实现。由于怒江金丝猴分布区域中物理环境存在经度和纬度上的梯度变化，只有通过系统的野外监测网络的建设，才能实现很好的覆盖。野外监测网络中每个野外工作点拟相应建设非永久性野外工作用房、野外气象站、野外植物/植被监测样地和野生动物野外观测场所等。在上述金丝猴潜在栖息地识别的基础上，按照海拔和坡向设定怒江金丝猴的10个野外监测工作点，每个点设置全自动气象站1台，并设置10个自动感应(红外)相机和1个自动感应摄像机。