Исследователи используют искусственный интеллект для изучения времени пения лесных птиц

Всем известно, что для того, чтобы в полной мере насладиться рассветным пением птиц в лесах Центральной Европы или провести научное исследование видов птиц, нужно вставать очень рано утром. Однако до недавнего времени подробные данные о ежедневных и сезонных закономерностях в пении птиц были доступны только для немногих видов, поскольку необходимые наблюдения требовали много времени.

Группа исследователей из Гёттингенского университета и Северо-Западного института исследований лесов Германии впервые проанализировала пение и крики 53 европейских видов лесных птиц во время сезона размножения с помощью искусственного интеллекта. Они смогли показать, что поведение птиц, записанное с помощью автоматических аудиорегистраторов, отличается от ранее полученных экспертных данных. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Ornithology.

Методы исследования

Исследователи собрали данные в 256 лесных локациях Нижней Саксонии в Германии. Они записывали крики птиц с помощью небольших аудиорегистраторов круглосуточно в течение 30 секунд каждые 10 минут с марта по май. Затем они использовали искусственный интеллект для идентификации видов птиц на основе их криков и песен. Исследователи проверяли предложения ИИ, чтобы убедиться, что в анализ включены только надёжные идентификации видов.

Анализ с высоким разрешением в общей сложности 6,4 миллиона записанных звуков показал, что у видов лесных птиц есть индивидуальные закономерности активности.

«Наши данные показывают, что среди видов лесных птиц существует гораздо больше типов активности, чем просто „жаворонки“ и „совы“», — объясняет Дэвид Сингер, ведущий автор исследования и доктор философии в области охраны природы лесов в Гёттингенском университете.

Помимо большой группы видов, активных в светлое время суток, некоторые виды, такие как чёрные дрозды и вальдшнепы, были активны на рассвете и в сумерках, и их можно было услышать дважды в день. Чёрных дроздов также слышали значительно чаще вечером, чем утром, что не проявлялось в предыдущих подсчётах птиц.

Внутри группы видов, активных в дневное время, также были подгруппы. Например, многие виды синиц и чёрный дятел были наиболее активны ранней весной и значительно реже встречались с конца апреля. Такие виды, как каменка и крапивник, стали активны в апреле. Ночные виды составляли отдельную группу, как и перелётные птицы, которые прилетают в Центральную Европу только в мае.

Сравнение с предыдущими рекомендациями

Затем исследователи сравнили свои результаты с предыдущими рекомендациями по методам проведения исследований по разведению птиц. Они смогли продемонстрировать, что рекомендуемое время для проведения исследований для многих видов часто даже не совпадало с их фазами пика певческой активности. Например, ранее предполагалось, что большого пёстрого дятла можно легко обнаружить в течение всего утра. Однако, согласно последним данным, этот вид значительно реже можно услышать через два часа после восхода солнца, чем вскоре после восхода.

Для других типичных видов лесных птиц, таких как синяя синица и пеночка-весничка, певческая активность оставалась высокой за пределами рекомендованного утреннего периода записи, а это значит, что эти виды всё ещё можно надёжно подсчитать позже в течение дня.

«Сочетая традиционные методы подсчёта птиц с новыми методами анализа пения птиц при поддержке ИИ, мы можем значительно улучшить наши знания и понимание поведения птиц», — говорит лесной эколог Гёттингенского университета профессор Андреас Шульдт, который совместно руководил работой.

«В частности, измерения видов с короткими пиками активности улучшаются с помощью этого нового метода». Например, седого и малого пёстрых дятлов, которых можно услышать только в течение относительно короткого промежутка времени, можно особенно хорошо записать с помощью нового метода, тогда как орнитологам посчастливилось бы наблюдать эти виды.

Внедрение результатов исследования

Работая вместе с Dachverband Deutscher Avifaunisten (DDA), результаты исследования уже были включены в последнее издание книги «Methodenstandards zur Erfassung der Brutvögel Deutschlands» (Методологические стандарты учёта размножающихся птиц в Германии), чтобы в будущем можно было лучше планировать стратегии проведения исследований птиц.

Сравнительная оценка видов птиц в сельскохозяйственных ландшафтах станет возможной в будущем благодаря продолжающимся исследовательским проектам.

Исследование является частью программы мониторинга биоразнообразия Северо-Западной лесной исследовательской станции вместе с исследовательскими группами Гёттингенского университета по охране природы, лесной экологии и биологии сохранения.

Источник

Другие новости по теме

Оставьте комментарий