野生動(dòng)物的數(shù)目是怎么來的，靠一個(gè)一個(gè)數(shù)嗎？

今年，部分野生動(dòng)物的調(diào)研數(shù)目有了新的進(jìn)展，比如印度西部的古吉拉特邦就統(tǒng)計(jì)有891只獅子，而在中國境內(nèi)目前有2555只青頭潛鴨，云龍?zhí)斐乇Ｗo(hù)區(qū)內(nèi)350只滇金絲猴，青海南部則有雪豹1200只左右，青海的大通則被發(fā)現(xiàn)有57只雪豹。印度境內(nèi)的亞洲象則是數(shù)目在22446頭左右。有些人看到這里可能會(huì)提問，一些動(dòng)物的數(shù)目統(tǒng)計(jì)到底是怎么來的？靠一個(gè)一個(gè)地?cái)?shù)數(shù)嗎？還是用了某種現(xiàn)代黑科技？別急，慢慢看。

當(dāng)你看到了動(dòng)物的時(shí)候……

其實(shí)，動(dòng)物種群的數(shù)目統(tǒng)計(jì)的方法多種多樣，比較熟悉的還得是標(biāo)志重捕法。打個(gè)比方，在某個(gè)較大的城市公園里面，有人抓了200只樹麻雀并且對它們進(jìn)行了標(biāo)記，放回了公園，過段時(shí)間后進(jìn)行重新捕捉200只，發(fā)現(xiàn)有標(biāo)記的是10只左右，基于“總數(shù)/標(biāo)記總數(shù)=重新捕捉總數(shù)/捕捉后標(biāo)記數(shù)”這一公式進(jìn)行計(jì)算，算出來這個(gè)假想的公園有4000只樹麻雀。這一方法適合的是移動(dòng)能力強(qiáng)且具有一定數(shù)目的動(dòng)物。

如果一些動(dòng)物活動(dòng)能力不強(qiáng)，比如條華蝸牛這樣的，直接來個(gè)樣方法或許不錯(cuò)。比如說在一個(gè)小公園的草坪里面隨機(jī)選取樣方，用樣方點(diǎn)里面的蝸牛種群數(shù)目去估算種群密度就是典型的例子。

適合標(biāo)志重捕的東方烏鶇 圖片來源：作者拍攝于北京市朝陽區(qū)

條華蝸牛 圖片來源：作者拍攝于北京市朝陽區(qū)

如果一些物種是和文章開頭提到的旗艦物種一樣，本身體型比較大，相對不好抓也不好標(biāo)記，而分布的范圍也沒有那么多，那么很可能是發(fā)現(xiàn)多少個(gè)體就直接記錄數(shù)目了。利用這一方法的主要是某山坡上面的普通獼猴數(shù)目、某小區(qū)里面的貉數(shù)目等。而不同物種之間的面部、身上的條紋以及臉部、耳朵上的標(biāo)記，都可能是識別個(gè)體的主要方式。

普通獼猴 圖片來源：作者拍攝于北京動(dòng)物園

注解：在一些相對不大的保護(hù)地或者公園區(qū)域，也會(huì)有公民科學(xué)家對于生物的數(shù)目，基于樣帶以及目擊情況，以及多人常年持續(xù)的監(jiān)測，來判定某地較小型動(dòng)物的數(shù)目。例如杭州西湖的赤腹松鼠就有人進(jìn)行調(diào)研。杭州附近的上海市的“貉口普查”也是有新的進(jìn)展，2025年貉群在上海的種群密度穩(wěn)中有降，且在普陀區(qū)以及崇明區(qū)有了貉的新出現(xiàn)。

上海不同小區(qū)內(nèi)貉密度以及遇見率的變化 圖片來源：解放日報(bào)

或許你會(huì)說了，有時(shí)候?qū)嵲谟霾坏絼?dòng)物，只能找到腳印這樣的活動(dòng)痕跡怎么辦？沒關(guān)系，還有人會(huì)通過痕跡信息的處理來估計(jì)種群數(shù)目（比如動(dòng)物的糞便，領(lǐng)地標(biāo)記的爪痕還有腳印）。在印度一些保護(hù)區(qū)，就有人通過腳印計(jì)數(shù)的方式統(tǒng)計(jì)獅虎的數(shù)目，中國的東三省，虎豹的數(shù)目也同腳印計(jì)數(shù)的信息網(wǎng)絡(luò)收集法密不可分。對于足跡而言，圖像分析工具的足跡識別技術(shù)則能通過足跡模型來分辨自己檢測到的東北虎是完達(dá)山一號還是獨(dú)眼將軍。

東北虎的腳印 圖片來源：文獻(xiàn)‘I know the tiger by his paw’: A non-invasive footprint identification technique for monitoring individual Amur tigers (Panthera tigris altaica) in snow

補(bǔ)充：這里的東北虎個(gè)體名字是棲息地內(nèi)被記錄的個(gè)體，于此打個(gè)比方。大熊貓的研究泰斗胡錦矗先生更是發(fā)明了“咬節(jié)法”，利用大熊貓糞便中遺留下來的竹節(jié)殘留物，殘留物的大小有利于分別大熊貓的年齡和身體狀況。

當(dāng)機(jī)器監(jiān)測到動(dòng)物們的時(shí)候……

在新時(shí)代，DNA相關(guān)的黑科技以及個(gè)體識別，數(shù)目統(tǒng)計(jì)的新方式也是涌現(xiàn)出來，這些新絕招成為了識別不同動(dòng)物個(gè)體的最新法寶。紅外相機(jī)的監(jiān)測就是一個(gè)典型的例子。它們通過感知?jiǎng)游矬w內(nèi)的熱量，拍攝到跑步過去的動(dòng)物，也適用于夜間或者是一些人不方便走的區(qū)域做監(jiān)測工作。不過它們也并非萬能——如果數(shù)據(jù)拍攝的地方?jīng)]有標(biāo)記或者難以識別也不好整，有經(jīng)驗(yàn)的科研人員也需要觀測較長時(shí)間識別新的動(dòng)物拍攝的個(gè)體。

福建省拍攝的紅外相機(jī)里面的豹貓，國家二級 圖片來源：福建日報(bào)

紅外相機(jī)拍攝的花豹，亞洲金貓和某種靈貓科 圖片來源：劉寧. 基于圖像的瀕危動(dòng)物個(gè)體識別研究——以東北虎和小熊貓為例. 四川大學(xué)，2021,06

還有無人機(jī)的拍攝檢驗(yàn)——它們在空中運(yùn)載著熱成像相機(jī)或者攝像機(jī)去進(jìn)行數(shù)目統(tǒng)計(jì)。有人用無人機(jī)去監(jiān)測馴化的黃牛和綿羊，野生動(dòng)物里面的長頸鹿和非洲草原象，東三省的梅花鹿以及東北馬鹿都有人做過檢測工作。當(dāng)然，有些機(jī)器忙著監(jiān)測熱像儀，只是看到有某一類動(dòng)物，但是并不知道動(dòng)物具體是哪一種。還有飛行角度變化下，可能就搞出來圖像不便于識別了，當(dāng)分辨率不夠好的時(shí)候自然是神仙也難整理。

國家一級藍(lán)馬雞，在紅外相機(jī)出現(xiàn)的時(shí)候就是大咖 圖片來源：作者拍攝于長春市東北虎園

一些設(shè)備的監(jiān)測，還可以通過動(dòng)物面部的特征，條紋等特征去識別動(dòng)物，從而統(tǒng)計(jì)物種數(shù)目，例如2024年，虎豹國家公園就有記錄70只東北虎以及80只左右的花豹就是典型的例子。青海西寧的大通則發(fā)現(xiàn)過將近60只雪豹，這些以外還有人使用亞洲象的面部腫塊，象牙形態(tài)和尾部，耳朵等內(nèi)容來識別個(gè)體。保明偉的團(tuán)隊(duì)就在2023年的西雙版納野象谷地區(qū)監(jiān)測到112頭亞洲象。

圖為平原斑馬在北京動(dòng)物園內(nèi)，仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的條紋有相應(yīng)的區(qū)別。 圖片來源：作者拍攝

北京野生動(dòng)物園里面不一樣的小熊貓個(gè)體，它們的臉是不一樣的 圖片來源：作者拍攝

小貼士：有時(shí)候，多數(shù)人單單看臉也沒法識別出不同動(dòng)物個(gè)體的區(qū)別，《我們誕生在中國》電影里面關(guān)于雪豹達(dá)娃的故事，其實(shí)就是用好多只不同的雪豹充當(dāng)雪豹達(dá)娃的扮演者，用這些不同雪豹的故事來拼湊成了一部電影里面的篇章。

電影5分14秒現(xiàn)身的“達(dá)娃”，這只雪豹演員本名大餅?zāi)槨Ｋw側(cè)的斑紋和其他扮演雪豹達(dá)娃的雪豹不一樣。 圖片來源：果殼網(wǎng)

空中生態(tài)學(xué)則是用現(xiàn)在的氣象雷達(dá)，對于遷徙的鳥群進(jìn)行大范圍的全天候監(jiān)測。依靠雷達(dá)發(fā)射的電磁波并且分析反射回來的最新信號，然后自己得到周圍環(huán)境的信息。空間生態(tài)學(xué)的雷達(dá)更是能解決“部分鳥類夜間遷徙時(shí)候，沒人監(jiān)控鳥類”的“夜班”問題。截止到2021年，從東亞到澳大利西亞的遷飛區(qū)域內(nèi)，四百多個(gè)雷達(dá)就在監(jiān)測很多鳥類走過的棲息地。荷蘭的科學(xué)家更是通過天氣雷達(dá)等方式，發(fā)現(xiàn)煙花燃放的世界下更是導(dǎo)致不少鳥去遠(yuǎn)離放煙花的區(qū)域。

圖片來源：ncwf官網(wǎng)

兩臺氣象雷達(dá)偵測到了 2018 年 1 月 1 日午夜過后燃放煙花時(shí)鳥類的大規(guī)模起飛現(xiàn)象。在研究對象區(qū)域（被紅色圓弧包圍的區(qū)域）內(nèi)，至少有 38.4 萬只鳥類立刻離開煙花燃放區(qū) 圖片來源：文獻(xiàn)Fireworks disturbance across bird communities

2025年的廣東省更是基于以往鳥類的六萬多條記錄的數(shù)據(jù)（來自森林，灘涂等鳥類棲息地科學(xué)家們記錄的鳥類活動(dòng)地點(diǎn)和數(shù)目，這些數(shù)據(jù)也有來自公民科學(xué)家的記錄內(nèi)容），使用Maxent的數(shù)學(xué)模型計(jì)算相應(yīng)的水鳥，林鳥等密度值，保守估計(jì)廣東省大致有2.58億只鳥類，其中2.15億森林鳥類，4370萬水鳥。當(dāng)然，廣東省記錄的六百多種鳥類里面此研究也只是評估了258個(gè)物種，一些野外相對少見的鳥并未算入本次的研究之中，剛剛的2.58個(gè)億只是一部分。

圖為廣東省鳥類密度估計(jì)值（a：總密度，b：林鳥密度，c：水鳥密度） 圖片來源：https://doi.org/10.1016/j.avrs.2025.100305

“撿屎”驗(yàn)明動(dòng)物身份

更值得關(guān)注的黑科技，還得是“你有時(shí)間撿屎沒”的利用生物糞便等提取生物DNA，以便于判斷生物個(gè)體數(shù)目的非損傷性取樣法。這些用到DNA的法子，在調(diào)研四川不同保護(hù)區(qū)大熊貓以及開頭提到印度的亞洲象數(shù)目上面作用巨大。

上文沒提到的那些難以通過紅外相機(jī)探測到的變溫動(dòng)物，則可以深入山中采樣，采集到需要調(diào)研的恒溫動(dòng)物或者變溫動(dòng)物的相應(yīng)糞便，毛發(fā)以及蛇蛻皮什么的（例如中國大鯢就用過口腔拭子、皮膚拭子、皮膚脫落物和尾靜脈采血這樣的方法提取DNA），提取其體內(nèi)遺留的DNA。依照這個(gè)方法，除了能推算出數(shù)目，甚至能看該地區(qū)動(dòng)物的遺傳種群是否健康，有沒有近親繁殖這樣的問題。

北京動(dòng)物園的大熊貓 圖片來源：作者拍攝

上海動(dòng)物園的中國大鯢 圖片來源：作者拍攝

或許到這里你可能會(huì)問？到底該怎么看？首先第一步需要采樣，采集到土地或者排泄物，尸體以及脫落毛發(fā)這些樣本。一些生物的皮膚脫落物也是采樣可以用的內(nèi)容。當(dāng)然，也別忘了冷凍保存相應(yīng)的DNA以此防止這些序列在常溫下降解。

大熊貓糞便 圖片來源：CGTN

環(huán)境DNA提取方式，先提取水體，泥土和脫落毛發(fā)等，然后進(jìn)行擴(kuò)張片段的分析，具體可以分析生物種群，以及群落關(guān)系 圖片來源：文獻(xiàn)地下生態(tài)系統(tǒng)中的 eDNA：應(yīng)用、技術(shù)方面和未來前景

然后提取DNA，并且通過引物進(jìn)行PCR擴(kuò)張（這些引物類似于尋找犯罪人活動(dòng)視頻里面，犯罪人的關(guān)鍵信息的鏡頭，讓DNA片段得以復(fù)制和擴(kuò)散，相當(dāng)于你設(shè)法探尋到了一些生物遺留下來的“身份證”并且把身份復(fù)印件的照片全都打下來了），然后再看看相應(yīng)的序列位點(diǎn)的差別，完成個(gè)體鑒定。

PCR反應(yīng)的操作過程，需要經(jīng)過目標(biāo)DNA變性，復(fù)性和延伸三個(gè)部分，比如目標(biāo)DNA序列是虎或者豹的線粒體里面的COI基因，以此判斷序列內(nèi)有無目標(biāo)動(dòng)物，而引物可以讓這些目標(biāo)序列擴(kuò)出來，方便“通緝”這些有身份的目標(biāo)物種 圖片來源：bio-review.com

如果糞便內(nèi)相關(guān)DNA有幸用引物做“核酸檢測”工作的時(shí)候，有特定的引物可以擴(kuò)張出獸類X和Y性染色體的關(guān)鍵片段，以此檢測到雄性哺乳動(dòng)物身上的SRY基因，就可以區(qū)別動(dòng)物個(gè)體有多少雄性多少雌性。2013-2018年，有人就通過DNA分析鑒定出了30只雄性東北虎個(gè)體，這些則是來自146份東北虎糞便。而這些東北虎當(dāng)中也有不少個(gè)體是近親，黃泥河、琿春和老爺嶺的一項(xiàng)研究也表明這里的東北虎種群遺傳多樣性相對不高。

北京動(dòng)物園的東北虎 圖片來源：作者拍攝

Y染色體上面SRY基因位置 圖片來源：SlideServe

如今，憑借相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)步，我們已經(jīng)可以相對清楚的調(diào)研一個(gè)地方動(dòng)物的分布情況，個(gè)體識別以及具體數(shù)目的差別了。這些數(shù)據(jù)也有利于在動(dòng)物行為學(xué)，保護(hù)生物學(xué)以及疾病監(jiān)測，種群動(dòng)態(tài)監(jiān)測和社區(qū)保護(hù)上面，發(fā)揮重大的作用。

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文章Integrated assessments call for establishing a sustainable meta-population of Amur tigers in northeast Asia

原標(biāo)題：蝌?qū)W有方法丨野生動(dòng)物的數(shù)目是怎么來的，靠一個(gè)一個(gè)數(shù)嗎？

來源：蝌蚪五線譜

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