基于深度学习的鸟声识别技术研究——以北京翠湖国家城市湿地公园为例

鸟类是生态系统的重要组成部分,在评估生态系统状态方面具有不可忽视的作用,因此鸟类的调查和监测对于保护生态环境和维护生物多样性至关重要。传统的鸟类监测手段需要消耗大量人力物力,并且结果的准确性和可靠性有限。针对这一问题,提出一种基于深度学习的鸟类声音数据分析识别系统,并在北京翠湖国家城市湿地公园进行应用示范,以验证系统的性能和准确性。该系统首先使用传统声音信号处理方法对前端拾音器采集的音频进行预处理,然后使用残差神经网络提取音频特征并进行分类,从而实现对目标声音所包含物种信息的自动识别。在系统运行期间,成功监测到有效鸟类声音片段共计200044条,其识别准确率达到93%。系统共识别出野生鸟类9目16科52种,其中,属于国家Ⅱ级重点保护野生动物有6种,分别是大天鹅、鸿雁、红角鸮、纵纹腹小鸮、蓝喉歌鸲、游隼;属于北京市重点保护野生动物共计22种,分别是苍鹭、夜鹭、普通鸬鹚、绿头鸭等。监测到音频片段中相对多度较高的前5个物种依次是苍鹭(26%)、鸿雁(16%)、夜鹭(13%)、白头鹎(11%)、普通鸬鹚(8%)。实验结果表明,该系统实现了对鸟类声音的自动采集和分析,显著提高了鸟类监测的效率,为风景园林的合理规划、生态节点的保留以及景观可持续性的提升提供了有力支持。

影响富营养化湖泊底泥氮、磷释放的因素

[目的]分析水体酸碱度、温度以及上覆水营养盐浓度,为合理评估环境因素对湖泊底泥氮、磷释放的影响提供科学依据。[方法]选择富营氧化比较严重的云南省昆明市城市景观湖泊翠湖为研究区域,通过控制不同pH值、温度和上覆水营养盐浓度来模拟影响底泥氮磷释放的因素。[结果](1)放置时间相同条件下底泥氮、磷释放量受到水体酸碱性的影响,中性环境下(pH=7.5)释放量高于酸性和碱性水体条件。底泥释放5,10h条件下,pH值为7.5时底泥磷释放量分别达到5.88,8.28mg/kg;pH值为7.5时底泥氮释放量分别达到22.8,38.4mg/kg;(2)底泥氮、磷释放量随着温度升高而增加。温度为20℃时底泥氮、磷的释放量分别达到28.62,3.75mg/kg;(3)底泥氮、磷的释放量均随着上覆水浓度增加而减少,随着放置时间延长而增加。放置时间5h上覆水氨氮浓度0.31mg/L底泥氮的释放量最大,达到21.63mg/kg。放置10h在氨氮为2.37mg/L时底泥氮的释放量达到最大值(39.22mg/kg);底泥磷释放量在上覆水磷浓度0.14mg/L时底泥总磷的释放量最大;放置时间为5,10h时分别达到4.25,4.91mg/kg。[结论]底泥中营养盐释放是一相当复杂的动态过程,水体酸碱度、温度或上覆水营养盐浓度是影响释放量的主要因素。

北京翠湖湿地生境恢复及效果评估

湿地恢复是指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建,再现退化前的结构和功能以及相关的物理、化学和生物学特性,使其发挥应有的作用。自2010年,翠湖湿地综合运用了微地形重塑、基质恢复、植被种植和岸带护坡等湿地生境恢复技术,累计应用面积约13.33 hm2。翠湖湿地应用生境恢复技术之后,有效改善了水环境质量,血红裸藻"水华"现象爆发频率显著降低,水华覆盖面积得到有效控制。同时,湿地基质质量得到了有效提升。湿地植被覆盖度由恢复之前的51%增加到恢复后的71%;植物物种由221种增加为236种;水鸟种类和偶见种有所增加。本研究可为城市湿地恢复提供技术支撑。

基于3S技术的北京翠湖湿地生态环境质量评估

研究目的:评估北京翠湖湿地公园生态环境质量,为海淀区湿地发展提供经济决策参考。研究方法:采用技术手段(生态环境质量综合指数法)和理论分析相结合,构建翠湖湿地自然保护区生态环境质量评价指标体系。研究结果:翠湖湿地自然保护区分为核心区、缓冲区、过渡区或实验区和保护带,根据各功能区有区别地进行开发和保护。

候鸟迁徙与降雨对城市景观水体水环境的影响研究

针对城市景观水体水资源承载力和水环境容量低,污染主要来源于人类活动和城市面源的典型特点,提出了"水质特征期"模型,并以昆明翠湖为案例分析,在其全年水质监测基础上,重点分析了候鸟迁徙与降雨对昆明翠湖的水质影响,开展了评价方法的应用。结果表明,翠湖主要分为人类活动主导特征期(11-次年4月)和降雨影响主导特征期(5-10月),红嘴鸥排泄物与地表径流是翠湖磷元素的重要来源,其TP输入分别占年输入总量的38.4%和33.49%。研究成果为城市景观水体的评价与治理提供了新的方法和典型案例。

北京市级湿地公园建设评估标准案例研究

以翠湖国家城市湿地公园为案例,对北京市级湿地公园评估标准进行了验证研究,结果表明:北京市级湿地公园评估标准简单易用、计算简便、可操作性强,能够科学准确并定量化地反映北京市级湿地公园的湿地特征,以及在建设、管理、维护和运营等方面的现状,可以用来指导北京市湿地公园科学有序地建设。

北京翠湖湿地生态能值分析

依据能值分析理论对北京翠湖湿地生态系统服务功能价值进行评价。结果表明,北京翠湖湿地的投入量太阳能值为5 094.85×1015sej,不可再生能源或资源能值为132.67×1015sej,初级生产力为42 549.575×1015sej,资本投入/产出中的生态服务、生态旅游和科研工作太阳能值分别为291.00×1015sej、122.00×1015sej、33.00×1015sej,总计446.00×1015sej;水生动物中鱼类等和浮游动物太阳能值分别为1 189.76×1015sej和8.84×1015sej,总计1 198.6×1015sej;湿地水禽(特殊保护)太阳能值为1 946.7×1015sej,说明北京翠湖湿地生态系统整体投入/产出的效益良好。北京翠湖湿地生态价值主要表现为初级生产力、湿地水禽和水生动物。

再生水补给下城市景观水体沉积物氮污染特征与评价

选取昆明翠湖不同功能区表层沉积物,分析其氮的赋存形态与质量比分布特征,探讨上覆水、间隙水与沉积物各指标间的响应关系及污染现状分析评价。结果表明:翠湖表层沉积物总氮(TN)质量比为564 mg/kg^4 602 mg/kg,且沿水流方向增大;可转化态氮(TTN)含量变化差异性较小,以强氧化剂可提取态氮(SOEF-N)和强碱可提取态氮(SAEF-N)为主;上覆水溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)、p H值、TN和间隙水p H值、氮盐、COD及沉积物氮赋存形态对翠湖表层沉积物中各形态氮的含量分布与变化存在响应关系。

北京翠湖湿地水环境恢复效果

2010年、20111年和2012年7月对北京翠湖湿地水环境进行跟踪调查与监测,评估湿地恢复之后翠湖湿地水环境的改善效果。恢复区水体pH值、总氮(TN)、总磷(TP)、电导率(EC)和溶解氧(DO)等指标在3年间都表现为下降趋势。其中,pH值从2010年的8.36降到2012年的7.44;TN从2010年的1.94 mg/L降到2012年的1.76 mg/L;TP从2010年的0.129 mg/L降到2012年的0.117 mg/L。说明翠湖湿地经过湿地恢复后,总氮(TN)、总磷(TP)去除效果明显,湿地水环境良好改善,水体自净能力得到加强。本研究可为湿地水环境恢复评估及管理提供一定的科学依据。

昆明翠湖水质变化特征及影响因素研究

翠湖是昆明非常重要的景观水体。通过对翠湖有代表性位点水样及相应底泥样品的采集,翠湖水样及底泥的主要指标进行监测、分析和评价。结果表明:目前翠湖水体(总磷含量0.38mg/L,总氮5.06mg/L,氨氮2.37mg/L)已属富营养化水体;翠湖水体总磷、总氮和氨氮含量随季节呈现明显动态变化,高锰酸盐指数和pH值等含量随季节变化不明显;底泥总磷含量3.02g/kg,速效磷163.29mg/kg,碱解氮493.41mg/kg,水体营养盐和底泥营养盐含量有明显相关性,底泥中营养盐总磷、速效磷和碱解氮含量对水体富营养程度有很大影响。

昆明翠湖周边历史文化资源的保护与利用对策研究

翠湖周边是昆明历史文化资源富集区。保护与利用翠湖周边历史文化资源,有助于提升翠湖片区历史文化品质,打造昆明历史文化名城特色;留住昆明城市特有的地域环境、文化特色、建筑风格等“基因”,延续昆明城市历史文脉,塑造昆明城市精神;改善人居环境,提升市民生活幸福指数,把翠湖片区打造成为生态昆明、和谐昆明的典型社区,助力昆明成为“美丽中国”典范城市;将昆明建设成为立足西南、面向全国、辐射南亚东南亚的区域性国际中心城市。

休闲体验视角下城市生态空间的共生优化——以昆明翠湖公园为例

作为满足公众对环境、动物、植物等观赏体验需要的综合多元生态系统,仅从硬件角度探讨城市生态空间的规划建设,缺少生态发展中制度、活动、组织等软性管理环节的维护优化,城市生态空间的构建是难以成功的。以昆明翠湖公园为例,从体验视角分析生态观鸟活动者的动机、行为及评价,发现高质量的休闲体验效果来自生态空间各物种之间互利共存的決生关系,而这一切来自社会公众广泛参与所形成的城市生态空间软性管理,生态制度制定、人与自然的持续友善、社会成员的积极参与,这些成为城市生态空间共生优化的重要因素。

北京翠湖湿地鸟类资源现状及保护对策

2009-2011年对翠湖湿地鸟类进行了调查。结果发现:翠湖湿地记录到鸟类17目40科166种,其中非雀形目鸟类108种,雀形目58种。从居留型来看,旅鸟种类数量最多,留鸟和夏候鸟次之,冬候鸟最少。翠湖湿地拥有多种珍稀濒危鸟类,其中属于国家重点保护野生动物(2003)的34种,属于北京市保护野生动物(2007)的68种;翠湖湿地还拥有一些被列入双边国际协定保护中的候鸟,如《中日候鸟保护协定》、《中澳候鸟保护协定》。翠湖湿地鸟类生物多样性十分丰富,在保护野生动植物和候鸟方面发挥着重要的作用。

湿地公园小品特色分析——以北京翠湖、北京南海子湿地公园为例

湿地公园小品即指使用于栖息地保护的湿地场所,也能为人类提供某种活动方式,包含科普教育、自然风景观光、休闲散步和观鸟等内容的设施或建筑。它是湿地景观中的一种新的文化类型,其重要作用正日益被人们所认识。笔者从不同尺度评述了北京市翠湖湿地公园、北京市南海子湿地公园2个案例小品的建设情况,分析了湿地公园小品空间布局、空间造型、材质选取、文化体现4个方面的设计,得出了湿地公园小品的特色:空间布局以湿地体验展示区和服务管理区为主;空间造型主要以湿地动植物造型为依托;材质是取之于湿地,用之于湿地;颜色选取为与湿地公园基调颜色相协调的原生木、石色,淡蓝色,绿色等:文化体现多是通过造型来表现。

翠湖公园环境偏好、恢复性评价与健康效益评估关系研究

以昆明市翠湖公园为例,验证环境偏好、恢复性评价与健康效益评估三者间现有结构关系模型,为未来建设具有健康效益的公园景观提供理论依据。结果表明:环境的易识别性和景观的复杂性是城市公园游览者对公园环境产生偏好的重要影响因素,兼容性对于城市公园的环境恢复性效果影响最显著,镇定情绪项更能反应游览者的健康效益评估;环境偏好、恢复性评价与健康效益评估三者间为显著正向影响关系,即游览者的环境偏好对恢复性评价有显著正影响,游览者的恢复性评价对健康效益评估有显著正影响;游览者的环境偏好对健康效益评估既有显著正影响,且两者之间也存在恢复性评价作为中介产生的间接效应。

昆明翠湖公园越冬红嘴鸥觅食生境选择研究

2014—2018年共4年的冬季(11月至次年3月间),利用样线法、同步统计、定点观察等方法对昆明翠湖公园内越冬红嘴鸥的觅食生境选择开展调查研究。结果表明,红嘴鸥在翠湖公园水域的分布呈现出一定的规律,由西南向东北方向递减,且形成典型的聚集分布型。对水域面积、水面漂浮物、投食人数、植被和建筑物盖度4个觅食生境因子的方差分析结果表明,向红嘴鸥投食的人数(P<0.01)和水域开阔度主要决定了红嘴鸥觅食地的选择结果。其它生境因子影响不显著。针对研究结果提出开展文明喂鸥活动,倡导节约环保喂鸥等建议。

古典的诗和浪漫的诗——论崔护的《题都城南庄》和拉马丁的《湖》

《题都城南庄》是中国家喻户晓的名篇,《湖》是西方浪漫主义的经典绝唱。从主题、古典的和浪漫的、素朴的诗和感伤的诗三个方面着手,描述和说明中西方诗人在面对同样的现实情景时所作出的情感回应:在内容上的相近以及在趣味和文化精神上的差异,旨在通过比较分析,对古典主义和浪漫主义的不同特点加深理解。

昆明翠湖越冬红嘴鸥行为谱及PAE编码系统

采用定点观察、影像调查、追踪观察、瞬时扫描等方法对云南省昆明市翠湖公园内越冬红嘴鸥的日间行为进行调查研究,归纳并建立了红嘴鸥日间行为谱及其PAE编码系统。共记录到红嘴鸥9大类44种行为,类别包括非飞行类运动、迁飞、觅食、通讯、集群、清洁、停歇、竞争对抗、避害。结合人为干扰及斑块化生境中红嘴鸥的行为,在其行为生态及行为功能基础上进行分类。结果表明,人为因素是影响红嘴鸥在翠湖越冬期间行为的主要因素。

公民生态素养的培育途径探讨

生态素养被视作是环境教育的基本目标,提升公民生态素养是保护生态环境、实现社区可持续发展的有效途径。为了解在正式和非正式的环境教育背景下公民的生态素养培育情况,通过问卷对小学生和到访自然保护地的成年游客进行调查,了解其生态素养水平、生态素养培育途径等情况,并运用相关性分析探究生态素养培育途径对其生态素养水平的影响。结果显示,小学生的生态素养水平略高于成年人,尤其在生态知识方面表现更佳。学校的课堂教育是学生生态素养培育最主要的途径,户外环境教育是培育成年人生态素养最主要的途径。在户外环境教育参与方式中,非正式形式的教育相较于正式教育形式更为普遍。

昆明翠湖公园植物空间对老年人行为影响研究

本课题从昆明翠湖公园的植物造景形式、植物空间、植物特征、植物文化等角度出发,结合老年人的行为活动特征来探讨昆明翠湖公园植物空间对老年人行为的影响。研究发现:⑴规则式绿篱对老年人具有引导作用,自然式植被密度、林荫效果、景观的可视性影响老年人的活动选择;⑵开敞式植物空间有助于老年人活动参与,半开敞半封闭植物空间满足了老年人安全需要和交流愿望;⑶植物颜色、香味分别对老年人具有辨别引导和促进活动参与的作用;⑷植物文化满足了老年人的精神追求。最后,基于调研结果为昆明翠湖公园植物空间的完善提出建议。