监测鼠日活动节律的围栏电子标签陷阱系统和监测方法

摘要

本发明公开了一种监测鼠日活动节律的围栏电子标签陷阱系统和监测方法，属于草原鼠虫害防治技术领域，本申请设计了一种电子标签围栏陷阱系统，围栏电子陷阱(Trap Electronic‑Barrier System)：由物理屏障和电子感应线圈洞口组成，可连续长期监测携带电子标签的鼠。其基本原理是利用鼠类有沿着物体边缘行走的习性，紧贴其途径的屏障边缘线钻进设置电子陷阱。围栏电子陷阱可极大提高获得捕获鼠携带信息的概率。该方法可自动记录并成倍增加重捕到标记动物的概率，获得标记鼠的昼夜活动时间节律。相对于用红外相机或物联网技术监测鼠的昼夜活动时间节律，本方法对鼠的干扰最小，监测捕获到标记鼠的概率更高，进一步增加了实验数据的准确性。

说明书

技术领域

本发明属于草原鼠虫害防治技术领域，具体涉及监测鼠日活动节律的围栏电子标签陷阱系统和监测方法。

背景技术

动物行为的时间分配监测主要依靠各种能够昼夜监测到动物活动的仪器设备连续不间断自动记录目标动物的活动时间。目前对野生动物的监测记录设备主要用红外相机和物联网智能监测设备两种方式。

鼠日活动节律(Rodent circadian rhythm)：一昼夜24小时内，鼠类行为活动的时间分配规律。如表现出活跃性的昼夜活动时间特征，重复活动时间主要分布在白昼的，称为日行性鼠，分布在夜晚的称为夜行性鼠，昼夜均有分布的，称为无明显日节律鼠。

红外相机监测法，利用恒温动物经过相机前方导致环境热量变化(温差)触发相机自动拍摄动物的图像,并通过这些图像来识别目标物种在特定地点和时间出现的方法。该方法获得的图像数据包含了动物物种、行为、日期、时间、天气和位置等信息。据此统计拍摄到的目标动物活动时间，即可获得其日活动节律；红外相机监测法计算动物的日活动节律，其准确度与拍照清晰度密切相关。目前使用的红外相机监测法主要水平布设相机，主要针对中、大型动物，其经过时容易触发相机并拍摄到目标物种的肩高以上部位，易于识别目标物种。对于营地面生活的鼠类，由于其热源目标小，经过镜头前离相机的距离也较远，难于触发相机拍照功能，或者拍摄的图像角度问题，不易辨认出物种，更辨识不出雌雄性别。白天太阳光强的场所，如草原环境，相机的触发极易受到光照的影响，不易捕获目标鼠种的活动。

物联网智能监测技术，基于物联网技术的鼠情智能监测系统，通过复合重力和红外传感系统侦测鼠类生物体征，记录统计目标区域内活动鼠类的活动时间，然后通过双频无线通讯技术将侦测结果传输到系统后台服务器，用户通过电脑、手机登陆网站、电子邮件或通过短信及时获取监测数据。获得其日活动节律。物联网智能监测技术，是一种行为时间分配随机监测方式。该技术对目标鼠种的监测也依赖于能否拍摄到路过设备鼠的图像。其本质是一台垂直布设的红外相机，加上能够自动将拍摄的图像传输至后台服务器的功能。部分克服了红外相机水平布设难以被地面活动的鼠触发的弊端。但由于拍摄的图像角度问题，获得的图像大部分为鼠的背部，不易辨认出物种，也辨识不出雌雄性别。另一方面，其需要鼠进入圆筒状监测过道时才能触发相机拍照，鼠类的警觉性导致其进入过道的概率降低，监测效率不高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种监测鼠日活动节律的围栏电子标签陷阱系统和监测方法，该系统简单，易于设置，且在监测上不受人为因素影响，能极大提高监测标记动物的概率和精确性。

较为完整的，本发明提出的主要技术思路如下：

本申请设计了一种电子标签围栏陷阱系统，围栏电子陷阱(Trap Electronic-Barrier System)：由物理屏障和电子感应线圈洞口组成，可连续长期监测携带电子标签的鼠。其基本原理是利用鼠类有沿着物体边缘行走的习性，紧贴其途径的屏障边缘线钻进设置的电子陷阱。围栏电子陷阱可极大提高获得捕获鼠携带信息的概率。

其中，被动式电子标签(Radio Frequency Identification，RFID)技术，又称无线射频识别技术。将预先设定唯一编号的电子标签芯片注射进捕获的动物背部皮下，捕获动物后，用电子标签阅读器阅读标签部位，即可获得该动物的编号及相关信息。

本发明第一方面提供了一种产品，具体为监测鼠日活动节律的围栏电子标签陷阱系统，所述系统包括

埋设于目标区域内的围栏；

于围栏上开设的多个安装有电子标签阅读器的洞口；

以及于围栏内布设的多个捕鼠器。

作为本发明系统的一个优选实施方式，所述围栏地上高度为30-40cm，地下高度大于20cm。

作为本发明系统的一个优选实施方式，多个所述洞口处为通过电子标签阅读器线圈围绕形成的圆环结构的洞口。

作为本发明系统的一个优选实施方式，多个所述洞口与地面齐平。

本发明第二方面提供了一种方法，具体为：基于围栏电子标签陷阱系统监测鼠日活动节律的方法，包括以下步骤：

于目标区域内埋设围栏，并沿围栏边缘等间距布设与地面齐平的多个洞口；

在每个洞口处将电子标签阅读器感应线圈围绕洞口安装固定，形成以电子标签阅读器为圆环结构的洞口；

根据需要在围栏间布设捕鼠器，并放置诱饵，每天傍晚安放捕鼠笼，次日清晨检查捕鼠情况，有鼠及时取出，记录鼠种、性别、体重和捕获笼位置；

在鼠的体内通过电子标签进行唯一编号的标记，在捕获处释放，连续放置数天直至标记鼠数量达到目标值；

当鼠通过设置的洞口时，自动记录标记鼠的编号及检测到该鼠携带电子标签的时间，检查阅读器的工作情况并导出记录文件，获得标记鼠编号、活动点位及检测到的时间数据；

使用日活动节律统计模型，计算目标鼠种的日活动节律。

作为本发明方法的一个优选实施方式，所述围栏为孔径≤1cm的塑料网围栏，围栏地上部分高30-40cm，埋入地下10-15cm。

作为本发明方法的一个优选实施方式，所述洞口为5cm×5cm洞口，每两个洞口之间的间距为5m。

作为本发明方法的一个优选实施方式，所述捕鼠器为网格状的捕鼠笼，每两个捕鼠笼之间的间距为10m。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

1.本发明的监测系统可以连续自动获取带有电子标签编号的动物活动信息，并在信息获取过程中减少人为参与，降低了信息获取的难度，节省劳动力。

2.本发明的监测系统可长时间放置目标区域，对标记动物无再次干扰活动。能极大增加监测到标记动物的概率，提高监测到目标动物的次数，增加对其活动时间分析的精确性。

附图说明

图1A是本发明陷阱系统的截面布设示意图。

图1B是本发明围栏地面固定示意图。

图1C是本发明电子标签阅读器感应线圈围绕洞口布设的图片。

图2是电子标签芯片。

图3是芯片注射器。

图4是目标区域设置的围绕RFID电子标签阅读器线圈的塑料网栏检测口和捕鼠笼分布示意图。

图5是捕鼠笼活捕到的鼠的图片。

图6为捕获鼠监测次数的时间分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

基于背景技术中记载的问题，申请人发现，通过电子标签的方式结合陷阱系统的设计，能够将被动式鼠类日活动节律的信息获取变为主动式鼠类日活动节律的信息获取，从而在信息获取的难易程度以及精确性上均得到了很好的改善，下面详细阐述该技术方案

基于围栏电子标签陷阱系统监测鼠日活动节律的方法，包括以下步骤：

(1)将孔径≤1cm的塑料网围栏，埋设于目标区域，围栏地上部分高30-40cm，埋入地下约10-15cm，以围栏底缘不易从土中露出为宜。用竹质或其他材质支杆埋入土中固定围栏,见示意图(图1A、1B)。沿围栏边缘按间距5m，沿塑料网平齐地面剪一5cm×5cm洞口，将电子标签阅读器感应线圈围绕洞口安装固定好，见示意图(图1C)。

(2)使用铁质捕鼠笼(规格为235mm×115mm×115mm)，以花生米作为诱饵，按6m×10m的网格，间隔10m布笼，根据需要布设一定数量的捕鼠笼(图4)。每天傍晚安放捕鼠笼，次日清晨检查捕鼠情况，有鼠(图5)及时取出，记录鼠种、性别、体重和捕获笼位置，注射RFID电子标签后在捕获处释放。连续放置数天直至标记鼠数量达到目标值。

(3)鼠的标记。用配套无菌针管将米粒大小的圆柱体射频识别(Radio FrequencyIdentification,RFID)电子标签(直径1.4mm,长8mm)(市售，图2、图3)，注入捕获鼠的背部皮下，该标签具有单独且唯一的编号。当该动物通过设置的围栏电子标签陷阱系统(含有市售配套的RFID电子标签阅读器)(图1C)时，能自动记录标记鼠的编号及检测到该鼠携带电子标签的时间。

(4)一定时间后，检查阅读器的工作情况并导出记录文件，获得标记鼠编号、活动点位及检测到的时间等数据，使用常规日活动节律统计模型，计算目标鼠种的日活动节律。

本发明的核心设计点：(1)塑料围栏洞口，可增加鼠被重捕到几率，这与鼠喜欢沿着物体边缘行走及喜钻洞的行为特点有关。(2)电子标签陷阱，将电子标签阅读器线圈固定于塑料围栏洞口，可自动记录通过鼠携带电子标签信息，进而获得重捕数据。塑料围栏不干扰电子标签阅读器工作。电子标签陷阱无需人工捕获鼠即可检测到鼠编号信息，获得目标鼠的活动节律时间。

实施例

2021年申请人采用红外相机、物联网设备和本方法于贵州省余庆县监测黑线姬鼠的日活动节律结果如下。

使用12台红外相机，按10m×10m的网格排成2排布设，连续布放5个夜晚。结果显示，共拍摄到鼠形动物3只，其中黑线姬鼠(Apodemus agrarius)1只，不明鼠种2只，记录的黑线姬鼠活动时间为23时12分，由于样本量小，无法得出该鼠的昼夜活动时间节律。

由于物联网监测设备昂贵，只布设2台设备于相距1000米以上的两个村庄附近，连续布放一个月，期间监测拍摄到鼠形动物5只次，鼠种初步判定为褐家鼠，没有监测到黑线姬鼠。

使用捕鼠笼捕获释放，采用本技术监测目标鼠活动节律结果如下：用60个捕鼠笼按6m×10m的网格，间隔10m布笼(图4)，在捕鼠笼布放地中央设置了一条由长60m围栏，12个电子陷阱构成的围栏电子标签陷阱系统，连续布放5个夜晚。期间共捕获并原地释放注射电子标签标记鼠11只，其中黑线姬鼠(Apodemus agrarius)8只；海南社鼠(Niviventerlotipes)3只。读取每天的电子标签阅读器记录数据。结果显示：5天内，8只黑线姬鼠合计39次穿过了电子监测围栏，监测到次数最多的鼠5天均被监测到，合计20次；监测次数最少的鼠5天内有2天被监测到，合计2次。黑线姬鼠被监测到的时间集中于夜晚20:21至凌晨4:25之间(图6)。

可见，通过实施例的验证，得出本发明的方法可自动记录并成倍增加重捕到标记动物的概率，获得标记鼠的昼夜活动时间节律。而且相对于红外相机或物联网技术监测鼠的昼夜活动时间节律，本方法对鼠的干扰最小，监测捕获到标记鼠的概率更高，进一步增加了实验数据的准确性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。