厦门大学海洋与地球学院

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许肖梅教授课题组发表对同海域海豚click信号的分类研究论文
COE COE 2020/3/17 1234 返回上页

2020年3月13日,我院许肖梅教授课题组发表了题为“Description and classification of echolocation clicks of Indian Ocean humpback (Sousa plumbea) and Indo-Pacific bottlenose (Tursiops aduncus) dolphins from Menai Bay, Zanzibar, East Africa”的研究论文,对生活在东非同一海域的两种海豚的回声定位信号进行了定量描述和分类。该文章发表在《PLOS ONE》上。

海豚科动物具有发达的生物声呐,它们利用回声定位click信号进行水下导航定位、环境探测和寻找食物。因此,被动声学监测(PAM)是研究海豚水下出没、运动和行为的有效方法。然而,当同一海域有两种及以上海豚物种同时出现时,由于协同进化和种间竞争,位于相同生态位的海豚物种进化出了极其相近的click信号,这大大限制了PAM方法的应用范围,是海洋学家面临的研究难题。为解决此问题,本研究记录并在论文中报道了东非桑吉巴尔美奈湾海域印度洋驼背豚(Sousa plumbea)和印太瓶鼻海豚(Tursiops aduncus)的click信号,其中对非洲海域的印度洋驼背豚click信号的系统报道是全球首次。本研究利用随机森林的方法,对两种海豚的click信号进行了定量分类,分类正确率均大于随机分类正确率,其中印太瓶鼻海豚的分类正确率超过90%,未来可以作为两种海豚click信号识别的重要依据。同时,论文探索性地分析了不同声学参数在click分类中的重要性,频率和带宽参数对分类正确贡献较大,而时间参数贡献较小。本文提出的方法,可以推广至同海域其他海豚物种的click信号分类,对PAM在海豚监测领域的实际应用有积极意义。  

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Photos by Dr Per Berggren

该研究通过国、内外课题组紧密合作完成。许肖梅教授和英国纽卡斯尔大学Per Berggren博士为论文共同通讯作者,论文第一作者为我院博士毕业生杨亮亮。其他合作者包括英国纽卡斯尔大学Andrew Temple博士和博士生Matt Sharpe,以及坦桑尼亚桑吉巴尔渔业研究所Narriman Jiddawi博士。研究工作得到国家自然基金(41976178)、国家重点研究与发展计划基金(2018YFC1406305)和世界野生动物保护协会及西印度洋海洋科研联盟项目基金(MASMA/CP/2014/01)的联合支持与资助。

论文链接:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0230319。




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