船基調查的整體目擊率較低,且該技術方法有諸多限制和不足,例如只能在白天及海況優良時開展、開支較大且費時費力。
為了更好地掌握中華白海豚的出沒分布規律,研究團隊開始嘗試使用水下被動聲學監測(PAM)的技術手段。科研人員于2016年在三亞西鼓島選擇了一個目擊中華白海豚最頻繁的位置,進行了為期近一年的探索式試驗。
“通過監測中華白海豚所發出的一種典型高頻窄帶信號(clicks嘀嗒聲),我們證實了中華白海豚會經常在監測位點周圍出沒。”李松海表示。
因此,研究團隊于2018年開展了一項長時間且大范圍的水下被動聲學監測計劃。科研人員沿著三亞—昌江近岸選擇了11個合適的位點,進行水下聲學監測平臺和聲學記錄儀的布放,并在之后按照每2至3月一次循環進行儀器回收、數據下載、儀器充電和再布放工作。
在4年多的監測周期里,科研人員共獲得了10個位點(2號平臺及聲學設備遺失)的聲學數據,較好地實現了對覆蓋區域所出現的鯨類動物及水下各種其它聲源長時間、大范圍、近似連續、不分晝夜、不受惡劣海況影響的監測。
李松海介紹,他們還利用部分數據集開發了一種基于機器學習算法的clicks信號自動識別器,并不斷優化,將識別器對海豚clicks信號的識別準確性提升至96%以上,之后使用該識別器對整個水下聲學監測數據庫的clicks信號進行了檢測和分析。
通過被動聲學監測技術手段,研究團隊較好地掌握了海南西南海域中華白海豚的棲息分布規律和時空變化模式,并證實聲學監測結果是船基調查結果的重要補充。
一種整合式鯨類生態研究新范式
經過世界范圍內的鯨類科研人員幾十年的不斷發展和完善,漁民問卷調查、船基目視調查和被動聲學監測都已逐漸成為非常重要的鯨類調查技術手段,被廣泛運用于各種類型的鯨類生態和保護研究項目。
李松海指出,這些方法都有各自的使用條件、范圍、要求和局限性,這就導致單一方法所獲得的調查結果往往難以驗證其可靠程度。
尤其要注意的是,全球還有很多欠發達國家/地區,其共性是鯨類本底資料通常十分匱乏。此外,由于研究和保育資金支持非常有限,欠發達國家/地區的鯨類科研人員和保護工作者難以直接開展有針對性、大范圍、長期、系統的野外實地調查和監測。
“為了更好地開展相關調查和監測工作,我們首次將漁民問卷調查、船基目視調查和被動聲學監測這三種技術方法組合在一起,以海南中華白海豚的發現、驗證和長期監測為示范,展示了中華白海豚在海南西南部的出沒分布及棲息地利用情況。”李松海介紹。
他們通過“問”“望”和“聞”得到的相關研究結果,不僅為保護海南中華白海豚提供了基本的信息和資料,成為海南近海生態和珍稀動物保護的重要科學支撐,而且形成了一套循序漸進、相互印證、互相補充的整合式鯨類生態研究新范式。
“這也為世界鯨類科研人員提供了重要的示范參考,以便其在數據缺乏的水域更高效地開展鯨類生態和保護研究工作。”李松海說。
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