還記得連云港青口河口的2萬多只半蹼鷸嗎?一年一度的五月候鳥遷徙高峰如期而至,江蘇沿海灘涂上的水鳥到底有幾萬只,勺機構的調查員們是怎么數清楚的?
今天,讓我們結合著名的美國康奈爾大學鳥類學實驗室(Cornell Lab of Ornithology)的一篇科普文章,盤點一下水鳥調查的技巧和方法,帶你們走進水鳥調查員的工作日常。
數鳥也有小技巧
靈活掌握很重要
提到數數,很多人的第一反應想必是“不就是一個一個數嗎?這還能有什么技巧?”。那么,我們先來看幾張圖。
▲以上所有圖源:Macaulay Library at the Cornell Lab
是不是一開始覺得很簡單,到后面越來越……頭禿了?不僅鳥的數量越來越多,種類也越來越多,而且不同種類的鳥還混在一起!
在春秋天的候鳥遷徙季,江蘇沿海灘涂的水鳥調查員們常常面對的是最后幾張照片中的情形。更何況,野外的鳥兒們往往不像照片中那樣乖巧地一動不動,進一步增加了計數的困難。那么,數鳥究竟有哪些技巧呢?
▌太長不看版
鳥類計數主要有以下幾種方式:
1、個體計數法
2、小群估算法
3、“通量”估算法
4、比例估算法
此處僅列出了四種比較有代表性的方法,但實際情況往往復雜多變,結合具體情況,還會有更多的計數方法。因此,是否能選用合適的方法并靈活使用是對調查員水平的一大考驗。
選擇合適的鳥類計數方法需要考慮以下幾個因素:鳥群大小、鳥種多少、鳥群是否移動、調查時間限制等。根據這些影響因素,可以組合出幾種常見情況:
1、單一鳥種且較為靜止的一小群鳥
2、單一鳥種且較為靜止的一大群鳥
3、單一鳥種且在快速飛行中的一大群鳥
4、混有多個鳥種的混合鳥群
01
單一鳥種且較為靜止的一小群鳥
個體計數法
▲普通秋沙鴨 | 拍攝:Chris S. Wood
一般情況下,數量較小且不動的鳥群計數相對容易。只要調查員能夠清晰地看到并識別每個個體,就能在固定的地點一個一個地計數該鳥種的個體數。
02
單一鳥種且較為靜止的一大群鳥
小群估算法
▲這張照片里面的白鸛數量多,且在飛行中,因此需要進行快速的實地估算。| 拍攝:Paul Chapman
如果鳥群較大的話,情況會變得棘手。遇到這種情況,使用小群估算法會使計數變得容易一些,即先計數一小群的數量,隨后推導到整個鳥群:不同于個體計數法,該方法的計數單位不再是一只只個體,而是一次數5只、10只甚至更多的鳥。
我們拿上面那張空中飛行的白鸛照片來舉個“栗”子。首先,你可以數一下該鳥群中的前10只鳥,并且大致估計一下它們在該鳥群中所占空間的大小。隨后,按照這10只鳥所占空間的大小,以10只為計數單位估算其余鳥的數量。(快去對著照片認真數一下!)
你在這張照片中數了多少只白鸛呢?以10只為一個單位計數時,我們大致可以數到100只鳥,而圖片中的實際數量是102只。這個結果對于實地快速估算來說已經非常棒了!
然而,在計數大群鳥時,有兩點值得注意:
第一,在開始數大群鳥之前,需要確定合適的計數單位。你要思考一下,以10只作為計數單位是否合理?還是應該以100只或者1000只為一個單位呢?無論你決定以多少只為計數單位,都必須遵循以一個一個單位去計數的原則,最終得出整個鳥群的總數;
第二,對鳥群的密集程度以及距離和深度的判斷,會對計數結果有重要的影響。
說了這么多,讓我們對著下圖中的這些鴨鴨來實戰演練一下吧!(本案例中僅計數總數,因此可以視為是單一鳥種的鳥群)
▲各種潛鴨在康奈爾鳥類學實驗室的大本營——伊薩卡的卡尤加湖里休息。| 拍攝:Jay McGowan
首先,我們選擇以30只作為該群潛鴨的計數單位,則會得到一個大致范圍。
▲白框中約有30只潛鴨 | 拍攝:Jay McGowan
隨后,你是否會把這張圖分成下圖這樣呢?
▲簡單的六等分 | 拍攝:Jay McGowan
如果是的話,說明你沒有考慮距離和深度對于30只鳥所占面積產生的影響。照片是二維的,但是現實中的鳥群是三維立體的。如果簡單地把這群鳥分成上圖中的六個部分,仔細數一數就會發現,照片上(以及實際觀察時)同樣大小的部分,靠后方框里的鳥類數量是靠前方框內的近兩倍。因此,在鳥類計數時需要牢牢地記住兩個維度——寬度和深度。當鳥離得更遠時,相同視野面積所對應的深度和寬度都會增加,所以要相應地調整你的估計值。而這也需要多年的經驗積累,才能在調查時劃出合適的準確的計數單位范圍。
▲如果你把這張圖六等分,那么每個框中的潛鴨數量就不一樣了。| 拍攝:Jay McGowan
▲計數時應同時考慮寬度和深度,這樣才能得到30只鳥的準確范圍。| 拍攝:Jay McGowan
在考慮實際情況中寬度和深度的影響后,大致可以估算出約340余只鳥。你估對了嗎?
03
單一鳥種且在快速飛行中的一大群鳥
小群估算法或“通量”估算法
靜止大群鳥的計數已經夠難了,接下來講講難度更高的飛行中的鳥群計數。
計數飛行中的一大群鳥主要有兩種方法:
1、小群估算法:由于飛行中的大群鳥留給調查員的計數時間很短,因此應選擇合適且較大的計數單位,如50只或100只等。這樣可以將飛行的鳥群看做近似相對靜止的狀態(比如鳥群密度和形狀不變),在較短的時間內完成估算;
2、“通量”估算法:估算單位時間內飛過眼前一個特定區域的鳥類數量,再乘以鳥群飛過的總時間。
調查員究竟使用哪一種計數方法,取決于當時的實際情況以及正在計數的鳥種。如果是一大群幾千只的鳥毫無規律地朝你飛來,則可以考慮用小群估算法。如果鳥群的飛行模式較為連貫且清晰,那么用“通量”估算法可能更好。
▲太平洋沿岸的灰鹱 | 拍攝:Griffin Richards
“通量”估算法適用于飛行方式和速度較為穩定,并且能夠持續約幾分鐘到幾個小時的鳥群。如上圖所示,太平洋沿岸的灰鹱數量非常大,但是,它們經過計數點的速度相對穩定。因此,我們可以對特定單位時間(如1分鐘或5分鐘)內飛過眼前的個體進行計數,然后乘以群體通過眼前的總時間長短,得到飛行時間段內的總數。假設每5分鐘有1300只灰鹱飛過,且鳥群飛行持續了15分鐘,那么可以大致推斷總數約為3900只。這是對總數進行估計的最佳方法。使用這種方法時,需要密切關注鳥群的飛行狀況及體積變化。如果你發現單位時間內飛過的鳥的數量變多或變少了,那么是時候做一個新的“通量”估計了。通過分別估算不同物種的“通量”,這種方法可以用于估算同時飛過眼前的多個不同鳥種的數量。
04
有多個鳥種的混合鳥群
小群估算法或比例估算法
混合鳥群的計數可以說是骨灰級的挑戰。但是,只要用對了方法,加上持續的訓練和經驗積累,這項任務也是能夠順利完成的。
估算混合鳥群的數量主要有兩種方法:
1、小群估算法:對每個鳥種,用最恰當的計數單位分別計算總數;
2、比例估算法:先估計整個鳥群的總數,再估計每種鳥所占比例。
比例估算法,顧名思義是通過每個鳥種的數量占整個鳥群數量的比例來計算數量。那么我們來舉一個鷗類混合鳥群的“栗”子。
第一步,不區分不同物種,利用小群估算法估計該鳥群的總數,假設為10000只。第二步,估計每個鳥種所占的比例,如黑尾鷗占總數的50%,紅嘴鷗是30%,西伯利亞銀鷗和黑嘴鷗分別是10%。那么,把比例和總數相乘,就能夠得到大約5000只黑尾鷗,3000只紅嘴鷗,1000只西伯利亞銀鷗和1000只黑嘴鷗的結論。
然而,在整個鳥群中,各個鳥種不一定是均勻分布的。因此,在推斷整個鳥群的數量之前,要確保提前觀察過所有鳥的大致分布情況。
▲新澤西州的里德海灘是美國遷徙鸻鷸類的重要春遷中停地。| 拍攝:Cynthia Ehlinger
上圖就是一個分布不均勻的一大群混合鸻鷸水鳥。從圖片可以看出,半蹼濱鷸、三趾濱鷸和翻石鷸形成了密集的混群,而紅腹濱鷸在鳥群中分布不均,占據了照片的左邊和上面部分,并且遮擋住了其他鸻鷸類的混群。
我們分別用兩種方法來進行鳥種計數。
比例估算法:第一步,估算鳥群的總數。以10只為單位計數,總共約有1400只鸻鷸水鳥。第二步,分別估算各個鳥種的比例——約有60%的半蹼濱鷸,35%紅腹濱鷸,3%翻石鷸,2%三趾濱鷸(比例的估算也很考驗調查員的水平)。最后,折算成各個鳥種的數量就是840只半蹼濱鷸,490只紅腹濱鷸,42只翻石鷸和28只三趾濱鷸。
小群估算法:圖中部分區域的半蹼濱鷸和其他鸻鷸鳥類的混群被體型較大的紅腹濱鷸擋住了,但是可以先假設它們在整個照片中是較為均勻分布的。因此,可以利用沒有紅腹濱鷸的部分來進行計數和估算。也就是說,在圖片的右下部分,大約有380只半蹼濱鷸 (10只為計算單位),6只翻石鷸和10只三趾濱鷸。這片區域大約覆蓋了鳥群總面積的40%,所以我們估計照片中一共有950只半蹼濱鷸,15只翻石鷸和25只三趾濱鷸。而紅腹濱鷸,以10為單位計數,得到約680只。請注意,這個方法估算的鸻鷸總數大約有1700只鳥,相較于比例估算法得到的總數要高(這是由于在比例估算法的第一步估算鳥群總數時,無法把所有被紅腹濱鷸遮擋的半蹼濱鷸找出來,所以該估算的總數可能低估了實際數量)。
我們來比較一下上述兩種方法:在這個具體案例中,利用小群估算法分別計算每一個鳥種的數量使得占優勢的半蹼濱鷸和紅腹濱鷸的計數結果更準確,而用比例估算法似乎使得數量較少的翻石鷸(照片中有38只)和三趾濱鷸數量更為準確。
小 結
鳥類計數主要有以下幾種方式:個體計數法、小群估算法、“通量”估算法和比例估算法。每種方法都有其優點和缺點,而選擇合適的鳥類計數方法需要綜合考慮以下幾個因素:鳥群大小、鳥種多少、鳥群是否移動、調查時間限制等。實際情況復雜多變,調查員在面臨不同情況時要靈活選擇最合適的方法。
五月,江蘇沿海遷徙季節的灘涂熱鬧非凡。無論是連云港、東凌,還是條子泥,數以萬計的鸻鷸水鳥聚集到這片廣袤的區域,在灘涂上或者高潮停歇地覓食和休息。只有骨灰級的調查員才在能在茫茫鳥海的計數任務中游刃有余。
下周,一年一度的連云港春遷聯合調查即將拉開帷幕。期待各位優秀的調查員們能順利完成計數任務,為水鳥種群監測提供一份堅實而有力的數據。同時,祝愿萬千水鳥的遷徙之旅一路順風。
翻譯/說人話的鳥兒
審稿/餛飩
編輯/雨笑笑笑
我也說兩句 |
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