今年，部分野生动物的调研数目有了新的进展，比如印度西部的古吉拉特邦就统计有891只狮子，而在中国境内目前有2555只青头潜鸭，云龙天池保护区内350只滇金丝猴，青海南部则有雪豹1200只左右，青海的大通则被发现有57只雪豹。印度境内的亚洲象则是数目在22446头左右。有些人看到这里可能会提问，一些动物的数目统计到底是怎么来的？靠一个一个地数数吗？还是用了某种现代黑科技？别急，慢慢看。
当你看到了动物的时候……
其实，动物种群的数目统计的方法多种多样，比较熟悉的还得是标志重捕法。打个比方，在某个较大的城市公园里面，有人抓了200只树麻雀并且对它们进行了标记，放回了公园，过段时间后进行重新捕捉200只，发现有标记的是10只左右，基于“总数/标记总数=重新捕捉总数/捕捉后标记数”这一公式进行计算，算出来这个假想的公园有4000只树麻雀。这一方法适合的是移动能力强且具有一定数目的动物。
如果一些动物活动能力不强，比如条华蜗牛这样的，直接来个样方法或许不错。比如说在一个小公园的草坪里面随机选取样方，用样方点里面的蜗牛种群数目去估算种群密度就是典型的例子。
适合标志重捕的东方乌鸫 图片来源：作者拍摄于北京市朝阳区
条华蜗牛 图片来源：作者拍摄于北京市朝阳区
如果一些物种是和文章开头提到的旗舰物种一样，本身体型比较大，相对不好抓也不好标记，而分布的范围也没有那么多，那么很可能是发现多少个体就直接记录数目了。利用这一方法的主要是某山坡上面的普通猕猴数目、某小区里面的貉数目等。而不同物种之间的面部、身上的条纹以及脸部、耳朵上的标记，都可能是识别个体的主要方式。
普通猕猴 图片来源：作者拍摄于北京动物园
注解：在一些相对不大的保护地或者公园区域，也会有公民科学家对于生物的数目，基于样带以及目击情况，以及多人常年持续的监测，来判定某地较小型动物的数目。例如杭州西湖的赤腹松鼠就有人进行调研。杭州附近的上海市的“貉口普查”也是有新的进展，2025年貉群在上海的种群密度稳中有降，且在普陀区以及崇明区有了貉的新出现。
上海不同小区内貉密度以及遇见率的变化 图片来源：解放日报
或许你会说了，有时候实在遇不到动物，只能找到脚印这样的活动痕迹怎么办？没关系，还有人会通过痕迹信息的处理来估计种群数目（比如动物的粪便，领地标记的爪痕还有脚印）。在印度一些保护区，就有人通过脚印计数的方式统计狮虎的数目，中国的东三省，虎豹的数目也同脚印计数的信息网络收集法密不可分。对于足迹而言，图像分析工具的足迹识别技术则能通过足迹模型来分辨自己检测到的东北虎是完达山一号还是独眼将军。
东北虎的脚印 图片来源：文献‘I know the tiger by his paw’: A non-invasive footprint identification technique for monitoring individual Amur tigers (Panthera tigris altaica) in snow
补充：这里的东北虎个体名字是栖息地内被记录的个体，于此打个比方。大熊猫的研究泰斗胡锦矗先生更是发明了“咬节法”，利用大熊猫粪便中遗留下来的竹节残留物，残留物的大小有利于分别大熊猫的年龄和身体状况。
当机器监测到动物们的时候……
在新时代，DNA相关的黑科技以及个体识别，数目统计的新方式也是涌现出来，这些新绝招成为了识别不同动物个体的最新法宝。红外相机的监测就是一个典型的例子。它们通过感知动物体内的热量，拍摄到跑步过去的动物，也适用于夜间或者是一些人不方便走的区域做监测工作。不过它们也并非万能——如果数据拍摄的地方没有标记或者难以识别也不好整，有经验的科研人员也需要观测较长时间识别新的动物拍摄的个体。
福建省拍摄的红外相机里面的豹猫，国家二级 图片来源：福建日报
红外相机拍摄的花豹，亚洲金猫和某种灵猫科 图片来源：刘宁. 基于图像的濒危动物个体识别研究——以东北虎和小熊猫为例. 四川大学，2021,06
还有无人机的拍摄检验——它们在空中运载着热成像相机或者摄像机去进行数目统计。有人用无人机去监测驯化的黄牛和绵羊，野生动物里面的长颈鹿和非洲草原象，东三省的梅花鹿以及东北马鹿都有人做过检测工作。当然，有些机器忙着监测热像仪，只是看到有某一类动物，但是并不知道动物具体是哪一种。还有飞行角度变化下，可能就搞出来图像不便于识别了，当分辨率不够好的时候自然是神仙也难整理。
国家一级蓝马鸡，在红外相机出现的时候就是大咖 图片来源：作者拍摄于长春市东北虎园
一些设备的监测，还可以通过动物面部的特征，条纹等特征去识别动物，从而统计物种数目，例如2024年，虎豹国家公园就有记录70只东北虎以及80只左右的花豹就是典型的例子。青海西宁的大通则发现过将近60只雪豹，这些以外还有人使用亚洲象的面部肿块，象牙形态和尾部，耳朵等内容来识别个体。保明伟的团队就在2023年的西双版纳野象谷地区监测到112头亚洲象。
图为平原斑马在北京动物园内，仔细观察会发现它们的条纹有相应的区别。 图片来源：作者拍摄
北京野生动物园里面不一样的小熊猫个体，它们的脸是不一样的 图片来源：作者拍摄
小贴士：有时候，多数人单单看脸也没法识别出不同动物个体的区别，《我们诞生在中国》电影里面关于雪豹达娃的故事，其实就是用好多只不同的雪豹充当雪豹达娃的扮演者，用这些不同雪豹的故事来拼凑成了一部电影里面的篇章。
电影5分14秒现身的“达娃”，这只雪豹演员本名大饼脸。它体侧的斑纹和其他扮演雪豹达娃的雪豹不一样。 图片来源：果壳网
空中生态学则是用现在的气象雷达，对于迁徙的鸟群进行大范围的全天候监测。依靠雷达发射的电磁波并且分析反射回来的最新信号，然后自己得到周围环境的信息。空间生态学的雷达更是能解决“部分鸟类夜间迁徙时候，没人监控鸟类”的“夜班”问题。截止到2021年，从东亚到澳大利西亚的迁飞区域内，四百多个雷达就在监测很多鸟类走过的栖息地。荷兰的科学家更是通过天气雷达等方式，发现烟花燃放的世界下更是导致不少鸟去远离放烟花的区域。
图片来源：ncwf官网
两台气象雷达侦测到了 2018 年 1 月 1 日午夜过后燃放烟花时鸟类的大规模起飞现象。在研究对象区域（被红色圆弧包围的区域）内，至少有 38.4 万只鸟类立刻离开烟花燃放区 图片来源：文献Fireworks disturbance across bird communities
2025年的广东省更是基于以往鸟类的六万多条记录的数据（来自森林，滩涂等鸟类栖息地科学家们记录的鸟类活动地点和数目，这些数据也有来自公民科学家的记录内容），使用Maxent的数学模型计算相应的水鸟，林鸟等密度值，保守估计广东省大致有2.58亿只鸟类，其中2.15亿森林鸟类，4370万水鸟。当然，广东省记录的六百多种鸟类里面此研究也只是评估了258个物种，一些野外相对少见的鸟并未算入本次的研究之中，刚刚的2.58个亿只是一部分。
图为广东省鸟类密度估计值（a：总密度，b：林鸟密度，c：水鸟密度） 图片来源：https://doi.org/10.1016/j.avrs.2025.100305
“捡屎”验明动物身份
更值得关注的黑科技，还得是“你有时间捡屎没”的利用生物粪便等提取生物DNA，以便于判断生物个体数目的非损伤性取样法。这些用到DNA的法子，在调研四川不同保护区大熊猫以及开头提到印度的亚洲象数目上面作用巨大。
上文没提到的那些难以通过红外相机探测到的变温动物，则可以深入山中采样，采集到需要调研的恒温动物或者变温动物的相应粪便，毛发以及蛇蜕皮什么的（例如中国大鲵就用过口腔拭子、皮肤拭子、皮肤脱落物和尾静脉采血这样的方法提取DNA），提取其体内遗留的DNA。依照这个方法，除了能推算出数目，甚至能看该地区动物的遗传种群是否健康，有没有近亲繁殖这样的问题。
北京动物园的大熊猫 图片来源：作者拍摄
上海动物园的中国大鲵 图片来源：作者拍摄
或许到这里你可能会问？到底该怎么看？首先第一步需要采样，采集到土地或者排泄物，尸体以及脱落毛发这些样本。一些生物的皮肤脱落物也是采样可以用的内容。当然，也别忘了冷冻保存相应的DNA以此防止这些序列在常温下降解。
大熊猫粪便 图片来源：CGTN
环境DNA提取方式，先提取水体，泥土和脱落毛发等，然后进行扩张片段的分析，具体可以分析生物种群，以及群落关系 图片来源：文献地下生态系统中的 eDNA：应用、技术方面和未来前景
然后提取DNA，并且通过引物进行PCR扩张（这些引物类似于寻找犯罪人活动视频里面，犯罪人的关键信息的镜头，让DNA片段得以复制和扩散，相当于你设法探寻到了一些生物遗留下来的“身份证”并且把身份复印件的照片全都打下来了），然后再看看相应的序列位点的差别，完成个体鉴定。
PCR反应的操作过程，需要经过目标DNA变性，复性和延伸三个部分，比如目标DNA序列是虎或者豹的线粒体里面的COI基因，以此判断序列内有无目标动物，而引物可以让这些目标序列扩出来，方便“通缉”这些有身份的目标物种 图片来源：bio-review.com
如果粪便内相关DNA有幸用引物做“核酸检测”工作的时候，有特定的引物可以扩张出兽类X和Y性染色体的关键片段，以此检测到雄性哺乳动物身上的SRY基因，就可以区别动物个体有多少雄性多少雌性。2013-2018年，有人就通过DNA分析鉴定出了30只雄性东北虎个体，这些则是来自146份东北虎粪便。而这些东北虎当中也有不少个体是近亲，黄泥河、珲春和老爷岭的一项研究也表明这里的东北虎种群遗传多样性相对不高。
北京动物园的东北虎 图片来源：作者拍摄
Y染色体上面SRY基因位置 图片来源：SlideServe
如今，凭借相应的技术进步，我们已经可以相对清楚的调研一个地方动物的分布情况，个体识别以及具体数目的差别了。这些数据也有利于在动物行为学，保护生物学以及疾病监测，种群动态监测和社区保护上面，发挥重大的作用。
参考文献：
https://www.nationalgeographic.com/animals/2019/06/squirrel-census-new-york-city-central-park/
Shi X, Hu C, Soderholm J, et al. Prospects for monitoring bird migration along the East Asian‐Australasian Flyway using weather radar. Remote Sensing[J]. Ecology and Conservation, 2023 Apr;9(2):169-81.
张丽霞等. 动物个体识别方法种种. 野生动物学报，2015,36（04）：475-478
黄孟选等. RFID技术在动物个体行为识别中的应用进展. 中国家禽，2018，40（22）：39-44
刘宁. 基于图像的濒危动物个体识别研究——以东北虎和小熊猫为例. 四川大学，2021,06
Van Doren, B.M.; Horton, K.G. A continental system for forecasting bird migration. Science 2018, 361, 1115–1118.
Hu, G.; Lim, K.S.; Horvitz, N.; Clark, S.J.; Reynolds, D.R.; Sapir, N.; Chapman, J.W. Mass seasonal bioflows of high-flying insect migrants. Science 2016, 354, 1584–1587.
Fiona Hogan, Faye Wedrowicz, Ambika Pd. Khatiwada, Janardan Dev Joshi, Sam Wasser, Wendy Wright, Genetic Evidence Reveals Distinct Lineage of Chinese Pangolin in Nepal: Insights From Scat and Blood Samples for Conservation and Wildlife Forensics, Ecology and Evolution, 10.1002/ece3.70982, 15, 2, (2025).
文章India has 22,446 elephants, as per new census; they need the support of local communities to survive
付鑫等. 基于红外相机监测照片对亚洲黑熊的个体识别. 经济动物学报，2020，24（03）146-152
上海市生态环境局相关报道
Rosenberg K V, Dokter A M, Blancher P J, et al. Decline of the North American avifauna[J]. Science, 2019, 366(6461): 120-124.
文献How many birds are there in Guangdong Province, China?
文献Fireworks disturbance across bird communities
https://www.citylab.com/life/2019/06/squirrel-census-results-population-central-park-nyc/592162/
保明伟,韩泳,熊朝永,等.西双版纳野象谷亚洲象个体识别及种群数量特征[J].野生动物学报,2024,45(3):472-479.
青海林草的调查结果
文章Project Lion Success: Asiatic Lion Population Soars to 891 Under ...
文献中国大鲵非损害性DNA取样及提取方法的比较研究
Lee, J., Marchenkova, T., Matiukhina, D. et al. Tracking genetic diversity in amur tigers: a long-term study using microsatellites in Southwest Primorye, Russia. Mol Biol Rep 52, 264 (2025). https://doi.org/10.1007/s11033-025-10339-z
Ning Y, Liu D, Gu J, Zhang Y, Roberts NJ, Guskov VY, Sun J, Liu D, Gong M, Qi J, He Z, Shi C, Jiang G. The genetic status and rescue measure for a geographically isolated population of Amur tigers. Sci Rep. 2024 Apr 6;14(1):8088. doi: 10.1038/s41598-024-58746-9.
文章Integrated assessments call for establishing a sustainable meta-population of Amur tigers in northeast Asia
原标题：蝌学有方法丨野生动物的数目是怎么来的，靠一个一个数吗？
来源：蝌蚪五线谱
编辑：可去奇点
转载内容仅代表作者观点
不代表中科院物理所立场
如需转载请联系原公众号
热门跟贴