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自然生态

北碧府的野象夜里经过相机,研究者怎么认出2019年4月14日,泰国北碧府 Salakpra 野生动物保护区的一组录像里,一头成年雄象白天和夜里都入镜了。它有一根突出的长牙,右耳下缘有破口。天黑以后,耳朵上缘的折叠在红外画面里更显眼。研究者要把它正式记成一头可辨认的象,还得找到另一天的录像,再对照相同部位

先在片里找到三处看得清的特征

研究人员把能看清至少三项特征的片段标出来,再找别的日期拍到的画面。通常从同一处拍到的录像里找,偶尔也发现一头象先后经过不同地点。要核对的特征共有24项,耳朵只是其中一部分。白天的画面和夜里的红外录像都用上了。

两段录像要对得上同一侧

北碧府的研究人员寻找下一段录像时,要能看见整头象,或看见上一段里已经辨过的同一侧。研究中有一头成年雄象,一边的长牙突出,右耳下缘有破口。夜间再拍到它时,镜头里的耳朵上缘反而更清楚。另一头成年雌象右耳有一道很大的裂口,两头小象在她身后,白天和夜间的镜头都拍到了它们。

四幅日夜对照按 A 到 D 排列,画面下方都印着相机记录的日期。雄象的日间和夜间两帧都摄于2019年4月14日,白天那帧是彩色,夜间那帧只剩深浅。雄象正面靠近时,耳朵展开,露出右耳下缘;入夜后上缘的折叠更显眼。雌象的两帧则分别摄于2019年4月20日和7月23日。白天的画面拍到侧身走过空地,夜间画面里的象群朝向相机。雌象右耳的大缺口在两帧里都看得见。雄象的两帧日期相同,正式登记仍要另找不同日期的录像。

有的象从相机前走过,留下一边耳朵和半截身子。有的转过身时,耳缺的位置才看得清。研究团队把这类不在固定分类里的细节也用上了,例如破口的准确位置和形状、尾毛的轮廓、皮肤上凸起的地方。耳缺落在同一个区段,只够把几段录像放在一起比;缺口长什么样,要看画面本身。至少在两个不同日期拍到并确认是同一头,研究人员才建档。

认出一头象后,研究人员给它一个独立编号,把截帧和已辨出的特征存进去。镜头模糊或被身体遮住的位置记为未判定。后来拍到清楚的同侧画面,就把看得到的新细节添进去。小象跟在成年雌象身边的情形至少在两次独立观察中出现,研究人员才把它和那头雌象的记录关联起来。

475 段录像认出 107 头象

从2019年2月到2020年1月,这次比对用的475段录像里,研究人员认出了107头亚洲象。其中成年象72头、亚成年象11头,另有20头少年象和4头年龄最小的幼象。72头成年象出现在363段录像里,56%是白天拍的,44%是夜间拍的。研究人员用这些成年象的录像检验外形特征撞在一起的可能性。年龄在这一步拿掉,计算留下的是23项外形特征。

左耳和右耳分开记

一头象的左耳和右耳各有自己的记录。研究人员把耳顶的折叠和侧缘的折叠分成两项,再看耳垂底部的角度。裂口和孔洞从上到下记位置。如果同一只耳上有几处破口,表格先填最密集的那一段,其余位置另写在这头象的备注里。耳朵上的浅色斑能看清时也会记下来。耳顶前折还分几种,有的只略微前倾,有的往前卷,有的折下来贴得平。耳垂有宽角、尖角和较圆的轮廓。夜间截帧里的轮廓有时更显眼,有时恰好被红外光抹平。

耳部图谱用红圈标出两种轮廓。G的缺口在耳侧,J的耳缘有连续几处凹口。分类表把破口和孔洞分栏,左右耳又分别填。录像只拍到右侧时,左耳那一栏记为看不清;要填“没有破口”,得先看到完整的耳缘。

四处调查区域共装了34台相机,保护区里的相机拍水边和盐舔点,靠近村落的相机则记录田边和象常经过的路。相机由动作触发,设定的触发时间是0.4秒。每段录像长20秒,每秒30帧。白天借自然光,天黑后用相机自带的红外光。每段录像连同时间、日期和温度一起存到存储卡上,便于后来按日期调出画面。红外画面里,耳朵上的折痕有时和周围颜色混在一起。碰到这种画面,研究者改看还辨得清的特征,或者等下一次拍到同一侧再补。

十二幅野象耳缘和耳褶特写,红圈标出破口
十二幅野象耳缘和耳褶特写,红圈标出破口

尾尖和尾毛分两栏

研究者从录像里看尾尖垂到什么位置,尾巴本身从臀部算到尾尖,末端那撮毛单独记。研究人员记毛束的长短,还分它长在尾巴朝身体的一面、背向身体的一面,还是两面都有。补充图里,B的尾尖垂到踝部,C的尾尖大致到膝后,F只剩腹线以上的一截短尾。C和F在表里都记为没看见尾毛,B的尾端两边都有长到自然弯曲的毛。A和G的尾巴则都垂到膝与踝之间,尾端两面都能见到弯曲的毛。短得还不能自然弯曲的毛,另归到短毛一类。

固定相机有时只拍到耳朵、背和尾巴,有时连背形或尾巴的全长也没入镜。即使两段录像在表格里有相同的特征分类,研究人员还会把画面放在一起细看,再决定是不是同一头。

八幅野象的尾尖位置与尾毛特写
八幅野象的尾尖位置与尾毛特写

长牙的角度从侧面看

亚洲象的长牙只见于雄象,雄象也有不长长牙的。雌雄都可能有更短、更细的门齿。镜头里能看到长牙时,研究人员记下两边是否等长、两根牙的生长方向,以及牙相对于水平面的角度。比较角度时,他们挑象的侧面来观察,并参考象鼻在画面里的位置。图谱把长牙和短门齿分开登记。

年龄分成成年、亚成年和两组幼象。独自出现的雄象通常归为成年。在几头雄象同时出现的画面里,研究者有时能根据相对身高把个别象归入亚成年组。雌象在群体里出现时,能看到乳房或有幼象跟随,是辨识成年的线索。原分组表把约15岁以上列入成年,把约7至14岁列入亚成年。约1至6岁的幼象通常能站在成年象腹下,或身高不超过成年象的一半。小于一岁的幼象也能站在成年象腹下,单靠一张站位合适的画面,两个幼龄组会有重叠。录像里的年龄组是依照外形和同行关系作出的估计,画质不足时便记为无法判断。

镜头里的背和象鼻

体况有三个等级。肋骨、肩部和骨盆轮廓都明显时记为0。肋骨已经看不出来,肩部、骨盆和脊线还明显时记为1。颈部有褶,肩部、骨盆和脊线都不突出的一类记为2。这个分级要看到躯干。头和象鼻先入镜时,能填的往往是别的项目,比如象鼻上有没有浅色斑。体表色斑另分为只在象鼻、只在身上和两处都有。看不见相应部位,记录仍留空。

特征碰巧一样时,研究者再对照画面

背形分为三类。平背的大部分背线接近直线,凹背的背线中间向下,隆背通常在中段高起。有的象背隆起,研究者也给下凹的背线留了一个类别,因为印度的象群研究曾记录过这种外形。在北碧府这批录像里,他们没有见到下凹的背线。背线和皮肤的浅色斑在夜间有时看不清。同一段录像交给不同的人标记,这两项尤其容易得到不同的分类。研究团队把两项拿掉,再算一次:在72头成年象的样本里,用19项最常见的特征组合,估计值为0.006;去掉背形和体表色斑后,剩17项,估计值仍为0.006。这里算的是样本里一组常见外形碰在一起的可能性。逐头核对时,还得回到录像,看看同一侧的耳朵、牙和尾巴是不是真的对得上。

成年象里有52头雄象和20头雌象。单算雄象时,性别一栏先去掉,剩下的候选特征有22项。把最常见的状态依次加进组合,算到18项时,估计值是0.011。再拿掉背形和体表色斑,16项的估计值是0.008。两次计算用的是同一批成年雄象。两组分开算时,雌象那组去掉了长牙的特征。纳入16项时,雌象样本里最常见组合的估计值是0.048。去掉背形和体表色斑后剩14项,估计值升到0.079。样本大小和能用的特征不同,研究人员仍用不同日期的画面逐头复核。

换一个人看录像,能认出同一头吗?

研究团队做了两次不同的复核。第一次挑30段录像,每段是一头不同的象,19段摄于白天,11段摄于夜间。第一作者和另一名受过训练的观察者分别给17项特征分类,多数项目的判断达到中等或更高的一致程度,背形和体表色斑的一致程度较低。这一次只给每头象看一段,实际登记个体时还能找别的日期和角度。

另一次请来一位没受过辨象训练的观察者。他先读辨认规则,再拿到15头成年象的外形档案和参考录像,其中8头是雄象、7头是雌象。测试里每头象有两段新录像,另混入6段没有参考档案的象。观察者知道里面有陌生个体,事先不知道每头象出现了几次。他要从里面找出能配对的个体,再标出无法归入这15头的画面。与第一作者对照,两人在92%的录像上给出了相同的个体,或都判为身份未定。

从静态照片到日夜录像

同在 Salakpra,2010年5月至2011年3月还有一轮用静态照片辨象的调查。相机分布在32处,共积累1391个相机夜,拍到882张象的照片。那批照片辨认出180头个体,其中成年雄象55头、成年雌象60头;亚成年雄象11头、雌象17头,另有18头少年象和19头小象。

后来研究用的是2019至2020年的录像,只挑能看清个体特征的片段,用来检验一头象能不能被再次认出来。早年从882张照片辨认出180头,后来从475段录像辨认出107头。两次观察覆盖的时间和所用的画面都不同,数值只对应各自的取样。

来源

  • Montero-De La Torre 等,Day and night camera trap videos are effective for identifying individual wild Asian elephants,PeerJ(2023)。 原文
  • 同文补充表,年龄分组及耳缘、长牙和尾部特征。 原文
  • Chaiyarat、Youngpoy、Prempree,Wild Asian elephant Elephas maximus population in Salakpra Wildlife Sanctuary, Thailand,Endangered Species Research(2015)。 原文

图片来源与许可

图2、图3和补充图S3:Sasha Montero-De La Torre、Sarah L. Jacobson、Martin Chodorow、Marnoch Yindee、Joshua M. Plotnik,Day and night camera trap videos are effective for identifying individual wild Asian elephants,PeerJ(2023),CC BY 4.0。

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