作者:邹佳雯,徐凌 来源:澎湃新闻 发布时间:2024/4/30 21:23:18
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上海海洋大学团队用自研设备获取长江江豚音频

 

长江口江豚声音频谱图。 本文图均为 上海海洋大学 供图(除署名外)

“嘀嗒、嘀嗒、嘀嗒......”江豚的声音原是超出人耳听觉范围的,但近日,经过我国科研人员的特殊捕捉和分析,得到了一段特别的音频。

“2024年3月16日19时19分38秒,我们利用自己研发的水下录音设备,录下了一段声音。在分析声音的频谱后,我们确定,这就是江豚。”上海海洋大学海洋生物资源与管理学院副教授童剑锋说,“实际上,我们正常是听不到这段声音的,它中心频率在127千赫兹左右,超出人耳的听觉范围,我们将它进行了降频处理。这段声音也是在长江口段得到的第一段江豚的高频嘀嗒声。”童剑锋说,在分析了其它录音数据后,他们还发现了许多江豚的声音。

自研水下声音监听设备

头部钝圆,嘴部弧线呈自然上扬,仿佛在抿嘴“微笑”,江豚也被人们称为“微笑天使”。江豚是目前长江中仅存的水生哺乳动物,也是长江生态系统的指示物种。长江江豚的数量曾一度急剧下降,2017年锐减至约1012头。2021年,作为推进长江大保护的战略性举措,长江全面实施十年禁渔,江豚的口粮变多了。2023年2月28日,农业农村部公布2022年长江江豚科学考察结果,长江江豚种群数量为1249头。这是自2006年有监测记录以来的首次止跌回升。

童剑锋(左)开展调研

为什么要致力于捕捉江豚的声音?“江豚生性活跃,仅凭肉眼,我们很难准确掌握其行踪。”童剑锋介绍,先前观测主要是目视观测,再利用望远镜判断,效率比较低。为此,童剑锋和团队针对江豚监测开发了高频声水下监听设备。“江豚是一种靠声音进行交流的动物,它们能够发出90~170千赫兹的高频超声波,远远超出了人类的听觉范围。江豚主要通过高频声波进行导航定位和索饵觅食,可能带有特定的编码,即使在浑浊的水域中也能有效传播和区别。”

童剑锋和团队正在开发的水听器列阵,未来可以凭借接收声音的角度和获取声波的时间差,判断声源位置,由此确定江豚的数量。“通过设置,我们自研的水下监听设备可以同时监测记录多种动物发出的声源,还有多种记录模式,能够实现连续监测记录、按照时间间隔监测记录。设备自身噪音极低,布放也很灵活。”

从2021年12月起,这个自研水下监听设备就被陆续布放在崇明长江口南支水域不同位置采集数据。童剑锋介绍,在常规监测过程中,长江江豚的目击频率一年比一年多,长江口长江江豚种群数量及其栖息范围也在不断扩大,东风西沙、青草沙水域形成较为稳定的长江江豚种群及栖息地。而此番得到江豚的声音,将有利于判别不同的长江江豚种群和个体。

此外,童剑锋和团队还在研发长江口水生生物资源立体监测技术,开发生物和环境实时监测系统、江豚等目标生物智能识别和调查监测、生物资源及其栖息地水下探测系统。4月25日,童剑锋和团队又带着自主研发的集成了声学水下地形探测和鱼群探测功能的无人船和生物及环境多参数监测浮标两个设备,来到了长江入海口处。

水下地形和鱼群声学探测无人船

“江豚对栖息地具有较强的选择性,我们的无人船地形探测功能是为了看看江豚的家到底长什么样子,鱼群探测功能是为了了解江豚的饵料如何,口粮是否丰富,而在江豚栖息地上布放监测浮标,相当于在江豚家里安装了24小时的监控。”童剑锋打趣说。

生物及环境多参数监测浮标

随着江豚家族在不断壮大,科研人员也要不断优化设备。童剑锋谈到,他们的目标是,综合运用无人机、水面多功能浮标、水下声学等新型监测方式和传统网具调查方式,系统构建长江口水域生态水生生物资源立体化监测系统体系,并基于监测数据,开展传统水生生物资源监测技术规范优化。

2022年,江豚现身东风西沙水域。 上海崇明区供图

童剑锋及其所在的渔业资源和生态系统量化评估与管理研究室(FSA)团队还在开展包含水生生物完整性指数评价、水生生物关键生活史及资源变动研究和重要物种资源评估等科学方面研究。团队内上海海洋大学赵静承担长江口水生生物监测站点优化工作,高春霞、韩东燕和王学昉为在长江口水生生物监测规范制定以及水生生物完整性指标体系构建献计献策。“‘江豚时出戏,惊波忽荡漾’,大江奔腾、江豚嬉戏,希望在各方努力下,我们能听见更多‘微笑天使’的声音!”童剑锋说。

 
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