摘要: 保护声学(Conservation acoustics)是基于物种及生态环境保护需求而发展出的声学分支,重点研究与保护相关的声学理论、技术及应用,涉及保护生物学、生物声学和生态声学等关联学科。研究小型鲸类发声和受声及栖息地声学特征,有助于了解种群生存状况,制订和实施基于声学的保护对策,促进物种和生态环境保护。我国小型鲸类保护声学源起于20世纪80年代白鱀豚(Lipotes vexillifer)的保护需求, 1990年代后期和2000年代中后期逐渐转向到长江江豚(Neophocena asiaeorientalis a.)和中华白海豚(Sousa chinensis),近10多年来覆盖了从南海到黄渤海水域多种小型鲸类,在国际上占有较高的地位。40多年来,随着声学技术和仪器的发展,以及淡水和海洋小型鲸类保护的迫切需求,保护声学研究从人工环境中的个体转向到野外群体,声信号的记录方式从单一水听器转向全自动水听器阵列,研究内容从声信号和听觉特征扩展到广域长时被动声学监测,以及水下声景和水下噪声影响及防范,初步实现了基础研究和技术研发为小型鲸类保护提供支撑。可以预期,在未来10多年我国小型鲸类保护声学理论、技术研发及保护应用,将会随着大数据科学、人工智能技术和声学的发展与融合而呈现较明显的提升。

摘要: 为了准确掌握长江江豚（Neophocaena asiaeorientalis a.）重点保护水域长江石首段的生态系统状况及长江江豚种群状况,研究建立了长江石首段Ecopath生态系统能量流动模型,并以此模型为基础评估了长江江豚环境容纳量。研究结果显示,长江石首段生态系统有效营养级范围为1.000—3.153,长江江豚处于最高营养级,其次是蒙古鲌功能组。食物网的能量流动主要有3条途径,包括2条牧食食物链和1条碎屑食物链。各营养级能量流动总体呈金字塔形分布,但系统总转化效率较低,仅为2.63%。基于模型生态系统成熟度和稳定性指标分析,提示长江石首段生态系统处于未成熟状态,稳定性也需进一步提高。基于模型能量流动平衡原理,评估长江石首段长江江豚环境容纳量为0.055 t/km²,约107头。通过进一步的模型模拟预测,随着长江江豚生物量增加,整个生态系统规模和成熟度略有增加,稳定性基本保持不变;浮游食性和草食性鱼类的适量增加,将大幅增加长江江豚环境容纳量,并能够改善生态系统状况。研究结果将为长江石首段长江江豚保护策略的制定提供重要参考,同时也为“十年禁渔”成效的评估提供本底数据。

摘要: 为了探究不同岸线植物和仔稚鱼群落特征及其与江豚分布的潜在关系,研究在长江安庆段选取了15个典型断面,分别进行了植物群落结构特征和仔稚鱼群落特征调查并开展了3次江豚数量和分布的目视考察。结果表明:(1)自然岸线、抛石岸线和预制砌块岸线分别记录了126、106和89种植物,均以草本植物为主;Ward最小方差聚类将3种岸线的植物群落分别划分成了4、4和5个群落类型,其中益母草+芦苇+狗牙根群落、芦苇+荻+狗牙根群落及三裂叶薯+苍耳+小蓬草群落分别在自然岸线、抛石岸线和预制砌块岸线出现频率最高。(2)共采集仔稚鱼个体130005尾,隶属于6目7科14属15种。其中自然岸线、抛石岸线和预制砌块岸线水域分别采集了15、12和13种鱼类,三种岸线水域鱼类群落结构均以鲤科鱼类为主。?、鲫、鲤、陈氏新银鱼、大银鱼和间下鱵为三种岸线水域的共优势种,子陵吻虾虎鱼为预制砌块岸线水域的特有优势种。方差分析结果表明,自然岸线渔获物总数量和中上层鱼类种数显著高于其他两种岸线水域。(3) 3次考察累计发现江豚135头次,平均每次考察观察到江豚(45.00±8.66)头次。考察发现长江安庆段江豚总体呈连续分布,但存在明显的集中分布区域,江豚对自然岸线水域有较为明显的偏向选择性。(4)植物群落和仔稚鱼群落和江豚分布的相关性分析表明:植被盖度与仔稚鱼种类、数量及小型鱼类种数之间存在显著的正相关(P<0.05),仔稚鱼种类、数量及小型鱼类物种数和数量与长江江豚的分布也均显示出显著的正相关(P<0.05)。综上推断,江豚选择自然岸线水域作为主要栖息地可能是由于其具有较高的植被覆盖率和丰富多样的植物种类及丰富的中上层鱼类资源。

摘要: 在江豚三维重建领域,存在水下图像色偏失真、江豚数据集不足、获取江豚多视角图像困难等问题,而新兴方法尚未出现针对江豚的应用研究。为了解决这些难题,文章提出了一种结合扩散模型和神经辐射场的单视图江豚三维模型重建方法。首先,改进水下图像增强方法,有效地解决水下图像色偏失真的问题。其次,自制江豚多视角图像数据集,微调视角条件扩散模型,实现由单视图合成多视角图像,为单张图像重建江豚提供了新思路。最后,由神经辐射场进行重建,得到江豚三维模型。对江豚三维重建的结果使用平均倒角距离和法向量一致性进行了对比评估,平均倒角距离低于现有方法,法向量一致性高于现有方法,表明文章方法能够有效重建出符合江豚体色及形态的三维模型,合成新视角图像PSNR、SSIM、LPIPS值分别为38.968、0.972和0.294,效果优于现有方法,经过水下图像增强的重建结果的平均倒角距离值最低为0.428,法向量一致性最高达到0.882。

摘要: 研究动物行为能够揭示动物的活动规律、探索动物与环境之间的关系、探讨动物行为调节与适应环境,而构建动物行为谱是开展动物行为研究的基石。2012年3～8月,通过对生活在半自然水域内9头长江江豚(Neophocaena phocaenoides asiaeorientalis)的系统观察,定义了更趋于自然属性的长江江豚45种常见行为,构建了半自然水域长江江豚的水上行为谱。行为谱主要归纳为28种本能性行为和17种社会性行为。首次对半野生条件下长江江豚的行为进行定义和分类,并对社会行为的生物学意义进行了简要解释。