科技让研究人员能够调查亚马孙各地的珍稀物种，进一步了解亚马孙地区生物多样性的丰富程度。
摄像头陷阱和被动声学监测仪等技术设备可持续收集数据，帮助研究人员获取洞见，同时无需人为干扰动物的栖息地。
这项技术使研究人员能够确定气候变化等干扰因素如何影响动物的分布和行为。
热带森林覆盖了地球陆地表面的12%，却是约三分之二陆生物种的栖息地。亚马孙地区横跨南美洲辽阔的亚马孙河流域和圭亚那地盾，是全球现存面积最大的热带森林，也是地球上陆生动物物种最丰富的地区。
在这些阴暗茂密、昆虫繁多且棕榈树长满尖刺的森林中发现野生动物，一直颇具挑战。这是因为亚马孙地区的生物多样性本身就有这样的特点：少数物种数量庞大，更多物种则十分稀少，难以充分调查。
了解当地有哪些物种，以及它们与环境的关系，对生态学和保护工作至关重要，能为我们提供有关气候变化、伐木或焚烧木材等人为干扰影响的重要信息。进而，这也有助于我们发现可持续的人类活动，例如择伐——只砍伐一两棵树，同时保留其余树木。
作为BNP生物气候项目的一部分，我们正在部署摄像头陷阱和被动声学监测仪等各种技术设备，以克服这些障碍，深化对亚马孙野生动物的了解。这些设备能够持续收集数据，无需人为干扰，因此优于传统调查，也让动物得以不受打扰地活动。
亚马孙森林中的“树间之眼”
摄像头陷阱是小型设备，当附近活动发生变化（例如动物移动）时便会触发。在巴西西北部帕拉州的塔帕若斯国家森林开展实地工作时，这些设备发挥了重要作用，帮助我们调查气候变化等干扰因素是否影响了动物的分布和行为，而动物又是自然过程所必需的。
动物传播种子有助于森林再生，也是这类自然过程之一。它们通过食用果实或携带坚果，通常会在别处排出或丢下种子。我们的研究表明，我们研究样地中至少85%的树种，其种子是由动物传播的。
我们还知道，许多这类动物会受到干扰的严重影响。为了更好地了解失去这些传播种子的物种会带来什么影响，我们需要知道哪些动物传播哪些植物，以及它们能传播多远。
我们尝试在亚马孙研究地点结果树下架设摄像机来研究这一问题，从而发现哪些物种会吃哪些果实，并因此将种子带到森林各处。
这项调查累计拍摄了3万多个小时的影像，我们确认其中5459段视频拍到了动物。影像记录到的鸟类和哺乳动物共计152种，其中包括受威胁物种鹫鹦鹉（Pyrilia vulturina）的罕见记录。
这些视频揭示了许多令人惊叹的动物行为，例如豹猫（Leopardus pardalis）捕猎普通负鼠（Didelphis marsupialis）、大食蚁兽（Myrmecophaga tridactyla）背着幼崽，甚至还有一只好奇的雌性簇毛卷尾猴（Sapajus apella）检查摄像机后，竟把它扔到了地上。
摄像头陷阱让我们深入了解行踪隐秘且常在夜间活动的哺乳动物。这里可以看到一只大食蚁兽（Myrmecophaga tridactyla）背着幼崽，一只豹猫（Leopardus pardalis）捕猎并吃掉一只普通负鼠（Didelphis marsupialis），还有一只南美貘在吃果实。
与动物打交道从来都不容易。这只簇毛卷尾猴（Sapajus apella）不满摄像头陷阱，把它从树上扔了下来。
值得一提的是，我们还记录到48种动物在吃果实，其中包括被认为是重要种子传播者的物种，例如南美貘（Tapirus terrestris）。由于体型较大，它能够将大颗种子传播到更远的地方。
我们的研究表明，白冠凤冠雉（Penelope pileata）等鸟类，以及银狨（Mico argentatus）和亚马孙棕小鹿（Mazama nemorivaga）等哺乳动物经常食用果实。研究地区的许多此类物种遭到过度猎捕，可能会对森林再生产生连锁影响。
许多物种对在森林中传播种子至关重要。摄像头陷阱让我们能够看到哪些物种会造访结果树。这些片段展示了银狨（Mico argentatus）、白冠凤冠雉（Penelope pileate）和亚马孙棕小鹿（Mazama nemorivaga）在吃果实。
亚马孙森林的脉动
另一方面，声学记录仪是汇编物种丰富的鸟类群落名录的关键工具。事实上，尽管在茂密的森林中很少能看到鸟类，但它们的鸣叫会显露其踪迹。
鸟类学家研究热带鸟类时，能够进行计数调查的频次有限，因为返回各个地点往往面临实际操作上的困难。因此，传统调查通常持续较长时间——5至15分钟——但每个调查地点只能重复计数有限次数。这意味着，鸟类最活跃的时段——日出后两小时，通常称为“晨鸣期”——只有一小部分能够纳入调查。
然而，鸟类并不会同时鸣唱：少数物种喜欢在清晨很早时鸣唱，大多数会等到天气稍暖、太阳完全升起后，还有少数则较晚才开始鸣唱。调查次数有限，就难以覆盖整个时段并发现所有在场物种。此外，调查若只在少数几天进行，天气或某些日子里捕食者的出现等因素，就可能彻底改变调查所能发现的物种。
我们的研究发现，将自主声学记录仪设置为录制240段每段仅15秒的音频，总调查时长为1小时，每个调查地点记录到的物种数量比四次各15分钟、时长与人工调查相同的调查多出50%。增加调查次数让我们能够把调查时段分散到更多天，最重要的是覆盖整个晨鸣期。我们发现，亚马孙森林中有一小群物种偏好在日出前15分钟至日出后15分钟鸣唱。只有在这一时段开展多次调查，我们才有可能真正发现它们，而这只有使用自动记录仪才能实现。
这些更全面的调查让我们能够更准确地估算这些超高生物多样性区域中的物种，也能估算伐木或焚烧后消失的物种。借助这一方法，我们在29个地点共调查了1小时，便发现了224种鸟类。
对完整森林和受干扰森林中现存物种的调查，也证实了我们此前的研究发现：未受干扰的原始森林拥有独特的鸟类群落，而当森林因择伐或野火遭到破坏时，这些群落便会消失。
这段音频录于2018年8月6日06:55，地点是未受干扰的原始森林；其中有11种鸟在鸣叫，包括灰蚁鹩（Myrmotherula menetriesii）和鸫形蚁八色鸫（Myrmotherula Campanisona），它们通常只出现在保存状况良好的森林中。
声学记录仪还让我们能够在较长时间内收集数据，迄今累计记录时长已超过1万小时。
然而，收集如此大规模的数据也意味着，科学家不可能逐一听完所有录音。因此，生态声学这一新兴领域发展出统计方法，用于刻画完整的声景。这些声学指数测量振幅和频率的变化，以量化每种声景的繁忙或多样程度。由于无需识别单个声音，这些指数能够高效处理大量声学数据。
我们利用声学指数表明，未受干扰的原始森林拥有独特的声景，并且可以通过机器学习技术识别。这些数据也让我们能够比较受火灾或伐木等现象干扰的声景，并辨别受影响最大的物种群。
总之，摄像头陷阱和声学记录仪让我们即使在研究人员不在场时，也能拥有观察和聆听森林的“眼睛”和“耳朵”。随着技术发展，我们将继续采用最新方法，更深入地了解动物行为与生态学，并探索如何更好地认识和保护它们的栖息地。
我们尤其希望开发深度学习模型来识别物种，有时还能区分同一物种的不同个体。自动记录仪拍摄的图像和录制的声音，正为了解动物数量和行为开辟新途径，也让我们得以进一步探寻热带森林动物群的神秘世界。
