随着实施生物多样性保护工作，虎、象、野猪、熊等大型猛兽种群逐步恢复，栖息地日益扩展，同时也导致其与人类的冲突日益加剧，造成严重的经济损失，威胁人与野生动物的生命安全，成为全球野生动物保护管理的重大难题。我校姜广顺教授团队一直致力于大型兽类生态保护及其与人类冲突管控的理论研究和技术研发，并在近日取得了新的突破。研究成果为开发激光驱离工具，实现长期有效地驱离大型猛兽提供了理论依据与关键技术参数，为野生动物冲突管控提供了新理论和新技术。
团队首次提出冲突野生动物的 “非损伤性痛觉刺激驱离”理论。针对驱离野生动物冲突管控中的关键环节，通过对目前存在的多种驱离措施的系统分析和总结发现：野生动物会对基于非痛觉刺激的驱离措施产生“习服”效应而导致驱离效果无法持续保持，而基于痛觉刺激的驱离措施又由于无法准确控制刺激强度而容易造成对濒危野生动物的伤亡。因此，本研究明确提出了冲突野生动物的 “非损伤性痛觉刺激驱离”理论，即一种基于痛觉刺激的驱离技术, 通过精准控制打击强度, 在不对动物造成严重机体伤害的前提下实现有效驱离。该理论强调通过“最小程度损伤动物皮肤真皮层的最优痛觉刺激打击强度阈值”开展驱离。
图为两种损伤程度判断标准下夏季和冬季的野猪毛皮激光打击结果。a、c为采用加法算法，b、d为采用乘法算法计算的损伤综合评分；a，b为夏季结果，c，d为冬季结果。
团队确定激光“非损伤性”驱离野猪的最佳打击强度范围。项目团队以野猪为例，创新性地利用具有能量高、可精准操控的特性激光技术，通过新鲜毛皮激光打击实验和切片观察分析了激光打击强度对皮肤真皮层损伤程度的关系，以此确定激光打击不造成野猪机体真皮层严重损伤的最大强度阈值；然后，通过活体激光打击的行为观察实验确定激光打击能够引起野猪明显躲避行为的最小强度阈值，从而确定激光非损伤性驱离野猪的最佳打击强度范围为210W~260W（夏季，打击持续时间为1s）。同时，研究还量化了打击持续时间和季节对最佳打击强度范围的影响效应。
图为激光打击与野猪行为反应水平（a）和回避行为持续时间（b）的关系
未来，可以结合人工智能识别与自动瞄准技术，开发驱离装备。该技术有望在猛兽分布区周边的农田、保护区、村庄等多场景中实现高效、安全、环保的野生动物驱离管理。特别是解决老虎、大象等全球濒危物种的重大冲突事件，既能有效的实现这些猛兽远离冲突区域，同时还能确保驱离打击过程中动物的生命安全，最终实现“从冲突到共存”的濒危物种与人类和谐共存的美好愿景。
该研究相关成果以“Optimal Laser Strike Intensity to Realize ‘Nonlethal Pain Stimulation Deterrence’ in Human-Wildlife Conflict Management: Wild Boar as a Case Study”为题发表于国际学术期刊Wildlife Letters。
原文链接：https://doi.org/10.1002/wll2.70016
