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基于被动声学技术研究西江长江江豚活动规律及声信特征【字数:6647】

2024-02-25 17:10编辑: www.jxszl.com景先生毕设
随着人口的快速聚集增长和人类经济活动频繁,长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)赖以生存的河流生态环境破坏日益严重,种群数量急剧下降。长江江豚具有非常发达的回声定位系统,声通信对其生命活动至关重要。本研究在夏、秋、冬三个季节,通过被动声学技术,利用A-tag仪器对安庆西江长江江豚迁地保护基地内的长江江豚进行监测,研究其活动规律及声信特征。根据监测的数据分析得出,安庆西江长江江豚保护基地内的长江江豚夜间活动频率高于日间,夏季活动频率高于秋、冬季,活动范围较集中于靠近堤坝的两处断面。通过对长江江豚生物学、生态学等的研究,能以此为基础实施就地保护和迁地保护等保护措施,拯救濒危的长江江豚。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 2
引言 2
1 国内外研究现状 2
1.1 水声学——被动声学方法简介 2
1.2 声学仪器简介 3
1.3 被动声学技术研究长江江豚 3
2 材料与方法 4
2.1 调查区域(西江保护区及断面设置) 4
2.2 调查方法 5
2.2.1 仪器介绍 5
2.2.2 数据记录 5
2.3 数据分析 6
2.3.1 软件介绍 6
2.3.2 信号特征及噪声排除 6
3 结果与分析 6
3.1 昼夜变化 6
3.2 季节变化 6
3.2 空间变化 7
3.2.1 脉冲数量 7
3.2.2 空间距离 9
4 讨论 11
致谢 11
参考文献 12
基于被动声学技术研究西江长江江豚活动规律及声信特征
引言
引言
作为唯一的淡水江豚亚种,长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)分布于长江中下游,进入洞庭湖和都阳湖以及与两湖相通的湘江和赣江,曾见于赣州,在章水与贡水的交汇处[1]。在过去的几 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072
十年内,由于对渔业资源的滥捕、水利工程的建设、水域环境的污染、鱼类种群的衰减等人为条件的干扰,长江江豚栖息地正逐渐恶化和丧失,种群数量也在持续减少[2]。
2012年,中国科学院水生生物研究所发布的长江淡水豚类考察报告估算,从宜昌至长江口的长江中下游江段,长江江豚的种群数量为505头,鄱阳湖和洞庭湖长江江豚的种群数量分别为450头和90头,共计1045头[3]。2017年,由农业农村部组织实施的“长江江豚生态科学考察”中显示,此次估算的长江江豚数量约1012头。干流约445头,洞庭湖和鄱阳湖分别大约110头和457头[4]。
长江江豚种群濒临灭绝,鉴于此现状,长江江豚在2013年被世界自然保护联盟物种生存委员会列为“极度濒危(CR)”等级,2014年,长江江豚被农业农村部按照国家一级保护动物要求,实施最严格等级保护。
当前,“不搞大开发,共抓大保护”的理念早已深入人心,在相关政策不断出台、人民意识也逐渐提高的情况下,长江流域水域生态环境正趋向好转。但仍然不能放松警惕,因为目前长江江豚所面临的胁迫是各种人为因素综合作用的结果,这些因素所产生的负面影响在短时间内甚至还有进一步加剧的可能,消除这些因素仍需要相当长的过程。而这些威胁仍有可能进一步加剧,因此,必须采取科学有效的措施,对长江江豚的保护不容松懈。在现阶段,强化就地保护、积极推动迁地保护,是最行之有效的保护策略。
安庆市长江江豚西江救护中心成立于2007年,先后救治、护理、驯养数头长江江豚。2014年4月,救护中心成功救治5头搁浅受伤长江江豚,经康复治疗后于西江网围中暂养。2016年10月下旬,从长江引进了7头长江江豚,迁至安庆市西江长江江豚迁地保护基地(以下简称“保护基地”)内,11月10日释放到西江开阔水域进行保护。这标志着保护基地正式运行。随后于2017年11月又由长江引入6头长江江豚,保护基地内的长江江豚迁地种群呈良性发展趋势。
长江江豚是依赖回声定位系统生存的动物[5]。本研究通过对安庆西江长江江豚迁地保护基地内的长江江豚发声事件进行收集和分析,研究其在保护基地内的活动规律及分布特征,分析其栖息偏好,为提高保护基地的保护成效提供数据参考及支撑。
1 国内外研究现状
1.1 水声学——被动声学方法简介
许多动物产生特定物种的声音[6]。水下声学信号在栖息于水生系统内的动物中起重要作用。研究人员利用这种特性利用被动声学监测(PAM)监测水生动物。
水声学是指研究水下声波的产生、辐射、传播、接收和量度,并用以解决与水下目标探测及信息传输有关的各种问题的一门声学分支学科[7]。
PAM探测水中传来的声信息,并由此来判断发声体的位置及特性。所谓被动声学技术,就是利用水中目标自身的辐射噪声进行目标探测、定位、跟踪与识别的技术。该技术对研究对象不具有伤害性和破坏性,可以进行长期探测,用于监控海洋环境污染或人类活动对海洋生物生命活动的影响等[8]。该技术探测范围广,且不受能见度限制,以水听器为主要代表的被动水声传感器成本适中,能在浑浊水体中直接获取鱼声信号,非常适于进行塘养淡水鱼的状态监测[9]及其他相关工作。
1.2 声学仪器简介
声音很可能是长江江豚获取环境信息的主要手段[10]。基于有线水听器和标记数据记录器的声学行为研究表明,豚类经常产生高频脉冲信号。最早在1947年,佛罗里达海洋剧场Marine Studios的第一任主管Arthur McBride发现大西洋宽吻海豚可以通过回声定位在水下探测目标,并记录相关数据。1956 年,McBride认为海豚利用回声定位能力探测水下目标[11]。从二十世纪五十年代初开始,陆续有很多科学家猜测海豚具有回声定位的能力。首次公开提出海豚可能具有回声定位能力的是Kellogg和Kohler (1952年),他们认为海豚可以听见频率高达50 kHz的超声信号[12]。1986年,Kamminga发表了第一篇详细描述江豚水下声信号本质特征的文献。Kamminga研究表明,长江江豚回声定位信号的峰值频率为128 kHz,典型的回声定位信号波形有510个周波数,持续时间为4080 µs[13]。

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