窃听听起来像 无法接受的事情做这正是研究者正在做的 学习更多 关于活世界说清楚点,我们不是在听人说话,而是在听鸟、青蛙、昆虫、蝙蝠、鲸鱼和发出声音的任何其他生物自然管弦乐团 被称为生物调音
研究人员使用声学应用生物声学监视器学习生物这些监视器还被称为被动声学监视器PAM或自主录制单元(ARU)(见小绿色PAM图1白柱上加载
spring哨数北比较两种测量技术-人类观察器对被动声波显示器
squwks乌鸦 呼声 口哨 peaps roaks gurgles或bellchesPAM可捕捉声音,存储在存储卡上并用图像识别软件分析声音分析成图片
PAMs有多项使用应用,但生态学家的主要目标之一是能够大规模空间尺度收集和分析数据,以监控野生动物物种状况、趋势、分布和栖息地使用-所有这些都是管理的重要目标或成功管理指标
声波监视器如何工作
想想看PAMs像游戏或跟踪摄像头游戏摄像头准备收集许多野生动物种类图片估计存在性、人口规模或栖息地使用PAMs生成相同的测量数据相机比较能捕捉大移动对象,而相机则能捕捉大移动对象PAMs可捕捉任何声音,但比鸟、蝙蝠和青蛙等声音多的种类更好
当前PAMs上市(见侧边栏)很容易编程,像摄像头一样,并有很大的灵活性满足具体调查需求举个例子PAMs可定时每日多发时间和不同长度并收集数百小时音频
squwks乌鸦 呼声 口哨 peaps roaks gurgles或bellches PAM可捕捉声音
大都PAMs生成记录跨频域首先是超声波测距 蝙蝠回定位调用可记录第二波段通常捕捉极低频调用,如鲸鱼和中频调用记录昆虫、鸟鸟、青蛙和动物声音仿佛调整图片质量 用户PAMs可调整采样率和输出音频文件类型(.wav或.w4v)。
物种识别工作方式
归根结底 用户开始分析数据PAMs进程最终相似摄像头图片音频文件转换成光谱图,可视表示信号频谱随时间变化光谱器也可以称为声波图或光谱器图2显示图像或光谱图显示多不同物种PAM短时窗口(小于10秒)。
图2多种特征Y轴表示频率(kHz),X轴显示调用持续时间
PAMs都很好收集了很多数据然而,这又引出一个新问题如何排序、处理并识别数据中所有物种音频文件转换光谱后,有各种商业软件程序帮助排序识别通话
商业包提供检测方法、测量方法和其他分析方法,超越回放并查看光谱野生动物声学Kleidocos使用聚类分析检测,康奈尔圆形实验室的Raven使用能量检测(见侧边栏)。
并用R或Python书写自定义程序使用人工智能技术,即深学识别物种,但这一过程一般限于savy计算机程序员(见侧边栏)。
程序方法各有优缺点,它们的实用性取决于用户预期应用商业软件可能难以高效分析所有数据,因为数据量极多(千兆字节对兆字节)和每次录制中多发音然而,由于更加注重大规模生物多样性监测,在提高高效精确识别物种方面正在取得重大进展。
实例:北波白Quail
百科全书北波白二次图3分布范围一直在下降,过去50年俄克拉荷马州和得克萨斯州下降68-75%不等。
图3北波白奎尔以本地草场为主自20世纪60年代以来波白子群分布范围下降85%188bet金宝搏亚洲真人清洁农业、灭火和普通栖息地损失是最大威胁
188bet金宝搏代理从2008年到2018年,诺贝尔研究所对bobwite进行春季口哨计数研究,以研究人口趋势,因为这些趋势与环境和栖息条件.自2019年起PAMs替代传统人类调查,使研究人员能够同时监控分布在两个研究站点的29个站点PAMs收集3天数据共四次单会合(共12天)2019年春季和2020年春季,与多鸟种类调用活动同时并发
Bobwite是监测人口规模、分布和栖息地使用方面状况和长期趋势的首要目标,研究者开发自己的识别软件,高效识别并记录数百小时录音中所有bobwite调用雄波白调用从音频转换成光谱时,它创建出一种非常独特的签名(图4),它看起来略像打勾符
图4spectrogram描述 公波白二次之口哨
上头PAMs提供永久记录所有记录物种,这些记录对理解生物多样性、变化量和栖息地使用都很重要当前研究正在开发声学匹配模板供其他保护对象或被视为游戏、指标或伞式物种使用插头图5和东草原图6也经历了长期下降,因此管理者可能想密切观察这些物种是否存在,如果存在则数目如何。
使用应用
多用途应用PAMs研究管理爱鸟如前所述,许多草地鸟类物种正在全范围下降,因此拥有可分布大片工具对记录和理解下降原因至关重要多次,这与丧失栖息地或甚至潜在栖息地退化相关联研究人员可使用数据PAMs至估计人口规模、分布和栖息地使用关键信息片 管理任何物种
图5雄鸡鸡爬在铁丝网栅栏上,以草地为主,带刷树树阴茎群下降 但没有像草原其他物种那样剧烈
管理员或生物学家可使用信息判断物种是否存在帮助判定当前风景条件这些物种被称为指针物种,缺电通常首先表示系统有故障或缺失
数目和特殊种类鸟类(或甚至青蛙或昆虫)出现在PAM数据深入植物、动物和土壤群落,最终促进生态系统健康功能生物多样性或现有物种数常用作生态系统健康指标,然后提供多种生态系统服务(例如授粉、昆虫/虫害控制)。
图6东草原栖息地显示东草原群自1960年代以来下降近90%,主要原因是栖息地损耗
结论
风景全变,虽然我们可能无法看到它,直到几年后才能看到它
变化自然可能因天气、气候或继承而发生,但最主要变化源与人相关联土地转换开发或实施管理实践(例如开火、刷控制)是人为变化源
最重要的变化方面是 变化不只影响一个物种它可以影响整个人口、社区或生态圈举例说,从风景中除火触发植物、动物和无脊椎生物群落变化级联另一实例是大型食草动物放牧,它影响生态系统,但通常在适当整合时以积极方式产生效果。
带回全圆圈后, 通过知道鸟种的存在,我们可以了解许多 关于土地和植物社区的健康
