声纹识别技术支持下自然保护地鸟类多样性节律特征及监测有效性研究——以黄龙自然保护区为例

生物多样性是人类赖以生存和社会可持续发展的基础,是地球生命共同体的血脉和根基。声纹识别技术正在成为辅助生物多样性监测的重要手段,由于声纹数据采集的特征及计算性生物声学的发展,声学技术在物种鉴别、种群研究、环境成因研究方面正表现出优势。以黄龙自然保护区为例,以指示性物种鸟类的鸣声为对象,通过保护区中较高人为影响(黄龙景区)和较低人为影响(张家沟)这两个区域的被动式监测,采集了6303 min声音数据。通过经典声学指数计算、人工智能物种识别与样线调查相结合的方法,研究得出:(1)人工智能技术下鸟类多样性及鸣声时间分布特征;(2)声纹识别技术较之于传统调查方法更具有效性;(3)声学指数计算对环境的响应程度与有效性辨析。研究试验性地对数据进行了分析阐释,以黄龙自然保护区为例作为方法的探索,为此类保护地保护管理提供借鉴。

声学手段辅助自然保护地生物多样性监测现状及应用建议

建立自然保护地是保护生物多样性最为有效的措施,构建以国家公园为主体的自然保护地体系是我国推进生态文明建设的重大举措。声学监测是一种通过记录自然环境中物种声音类型和声音变化以研究生物多样性的新型方法,其在自然保护地生物多样性监测中的应用越来越广泛。梳理了声学监测在自然保护地保护工作中的优劣势、应用,以及监测实施要点。声学监测实现了被动式的采集,可以获得连续、完整和相对低成本的数据,提高了更大物种规模监测的可能性。它有助于促进物种名录清单建立、监测类群数量评估和动态观察等工作,同时可利用动物声音判断其生理状态和栖息地质量。但目前仍然存在标准化和资源共享的声学数据库缺乏、长期监测方案仍较少、设备差异产生的数据不一致、以指数为主的生物多样性评估存在保真度和准确度争议等问题,未来仍然需要通过大量的科学研究进一步提升声学对生物多样性预测的能力。基于此,提出了对我国自然保护地开展声学监测的若干建议,从而推动自然保护地体系的生物多样性监测与保护。

自然保护地不同水环境下的声景感知

声景感知在所有感知中占有较为重要的地位,但是人暴露于不同水环境条件下有何主观反应尚不清晰,需要相关研究进一步验证。以九寨沟自然保护地为研究对象,选择瀑布、海子、钙华滩流3类水环境条件下的声景指数特征及游客感知特征进行分析,通过声景指数的方法提取录音样本的环境测度值,并与游客的6个维度的感知评价进行相关分析。结果表明:1)九寨沟自然保护地的不同水环境条件造就了声景指数的差异,瀑布在Hf、Ht、M指数上呈现出与其他两类水环境的差异;海子在ACI、AEI、NDSI指数上呈现出与其他两类水环境的差异。2)九寨沟不同水环境条件也造就了游客感知的差异,海子在清晰度、自然度和丰富度方面明显差异于另外两种水环境;钙华滩流在节奏感、悦耳度方面明显差异于另外两类水环境。3)声景指数与游客感知存在相关关系,其中AEI、ADI、Ht、M指数是造成总体满意度差异的主要因素。研究结果说明瀑布、海子、钙华滩流因其不同特性带来不同感知体验,即丰富的生物多样性和声音景观可能增强游客的亲近感,而过于复杂的声音可能干扰游客的游憩体验。