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文檔簡介
上海市浦東新區滴水湖水域不同位點水下噪音來源與噪音特征分析摘要:本文使用自溶式水聽器SoundTrap300對上海市浦東新區滴水湖水域不同位點在水下1m處進行測量水下噪聲,并用PRAAT系統進行分析。通過被動聲納監測滴水湖水下噪音峰值,分析其水下噪音來源與滴水湖水域噪音特征。結果表明,滴水湖水域水下噪音大多在200-900Hz內,來自水生生物活動發出的噪音與人為產生的噪音。同時討論了水下噪音污染對魚類產生的危害,如聽力喪失、假定分布效應、生理效應、生殖行為影響、聲通信掩蔽、捕食者與獵物相互作用,假定幼蟲迷失方向。最后就如何利用水下噪音和如何減少水下噪音對水生生物的危害進行討論分析。關鍵詞:水下噪音;被動聲吶;船舶噪聲;噪聲污染目錄引言31材料與方法31.1測定站點31.2數據采集與處理41.2.1數據采集儀器——SoundTrap30041.2.2數據采集方法51.2.3被動聲納監測(PAM)52結果與分析52.1滴水湖水域噪聲特征52.2水下聲音的特征83討論83.1水下噪音對海洋造成的危害83.2水下噪聲對魚類行為和形態的影響.93.3水下噪聲的應用與建議114結論12參考文獻13引言近年來,上海市浦東新區滴水湖的建設計劃及其未來的發展規模越來越大,滴水湖在上海市產業版圖的地位已經奠定。隨著經濟的開發和我國水產品消費升級和需求量的快速增長,湖泊及沿海近岸的污染加劇及環保要求,利用智能化大型成套裝備開展水產養殖是必然趨勢,將養殖漁業與休閑漁業的結合,發展智慧漁業。海洋覆蓋了地球的大部分。海洋中的噪音水平很高,盡管大多數人對此一無所知。由于海洋中人為噪聲的增加,環境噪聲水平正在上升。低頻聲音可以傳播很遠的距離,可以說是無處不在。人為噪音對海洋生物的危害極大,可以影響到海洋生物的生殖與生存。隨著經濟社會的高速發展,人類的腳步已經從陸地邁向了海洋,并且不會停止腳步,人為噪音就目前來說是無法避免的,如何減少海洋噪音污染是目前研究的熱點。滴水湖處于杭州灣與長江河口交匯處的東海之濱,呈正圓形,直徑約2600米,滴水湖分布著北島、西島、南島,根據規劃,在此3個島嶼上將建設娛樂、商務、旅游等產業,本文被動聲納技術檢測了滴水湖水域的水下噪聲,旨在了解滴水湖海域水下噪音的特征,以進一步確定滴水湖背景噪音及水下噪音對水域的影響。1材料與方法測定站點本研究區域位于上海市浦東新區滴水湖水域.滴水湖呈圓形,最深處6.2m,平均水深3.7m,總面積5.56km2,占主城區面積的7%。滴水湖是我國目前最大的人工湖,具有臨港新城防汛排澇,置換水體的作用。本次檢測水下噪音的設備主要由自容式水聽器SoundTrap300、苗繩和泡沫浮球組成。掛著自容式水聽器的苗繩下垂至水下1米處,通浮球通過浮力作用漂浮于水面,保證水聽器在水下1米處。分別在滴水湖水域設置檢測站點M1、M2、M3、M4、M5進行測量,于同一天同一時間段測量,以保證所得結果不受天氣等外在因素影響。M1位于滴水湖南島附近,周邊有南島大橋;M2、M3分別位于滴水湖西島的南側與北側;M4位于北島附近,周邊綠植樹林較多;M5位于滴水湖環湖景觀帶D區。圖1滴水湖水域水下噪音測定站點1.2數據采集與處理1.2.1數據采集儀器——SoundTrap300水聽器是將聲信號轉換成電信號的換能器,用來接收水中的聲信號,水聽器廣泛用于水中通信、探洲、目標定位、跟蹤等,是聲納的重要部件,多用于水下的探測、識別、通信,以及海洋環境監測和海洋資源的開發。本次實驗使用SoundTrap300自容式水聽器。SoundTrap300系列是用于海洋聲學研究的緊湊型獨立式水下錄音機。STD模型用于工作頻率范圍為20Hz至60kHz的通用聲學監測。而高頻模式提供20Hz至150kHz的高頻應用帶寬。兩者都具有非常低的自噪聲,確保即使在最安靜的地方也能錄制出聲音。SoundTrap300的內部電池可連續錄制長達13天,或以每小時10分鐘的工作周期錄制56天。每臺儀器都有在線校準歷史記錄,并具有自我校準檢查功能,以確認現場性能。其數據卸載和電池充電是通過一個高品質的濕插頭。因此,外殼不需要打開,從而消除了通常對O形圈和濕氣進入的擔憂。輸出文件采用行業標準的WAV格式,包括用于記錄溫度和三軸加速度的輔助傳感器,包括為軟件提供靈活的部署選項采樣率,增益控制,過濾,延遲啟動和占空比。加上可選的防水紅外遙控器,方便現場特別測量。每臺儀器都配有校準證書,并具有自我校準檢查功能,以確認現場性能。1.2.2數據采集方法2021年1月11日與1月14日于滴水湖進行實地水下噪聲調查,分2天在滴水湖同一位點采集水下噪音信號。通過泡沫浮球將水聽器SoundTrap300垂直固定于水深1米處,水聽器采集水下噪音信號后,保存于電腦中進行離線分析,每個位點的水下噪聲連續記錄20min。水下噪聲數據由PRAAT系統進行離線分析,每個位點利用60s為一時間節點隨機截取10個聲音文件進行分析。1.2.3被動聲納監測(PAM)許多動物主動發出聲音進行交流,回聲定位物種也發出聲音進行導航和獵物搜索。因此,會發聲的動物會向周圍環境發出關于在空間和時間上的存在、行為和相互作用的信息。長期建立的聲學測量方法,例如鳥類或兩棲類點計數,通常需要有經驗的測量員在現場識別物種。相反,PAM涉及使用被動聲傳感器(錄音機、超聲波探測器、水聽器)記錄聲音,然后從音頻中獲得相關數據,例如物種檢測和環境聲音指標。長期以來,被動聲學方法一直被用于研究比較神秘的動物,如鯨類和回聲定位蝙蝠,但近年來,隨著專門設計的聲學傳感器的出現,它們的應用范圍不斷擴大,全方位地對傳感器周圍的三維球體進行采樣,與攝像機捕捉器相比,具有更大的探測區域和更少的分類限制。因此,他們可以同時調查整個發聲動物群落及其聲學環境。與傳統調查相比,PAM具有長時間的連續調查,低人工,及發現稀有或不太活躍物種的可能性的優點。標準化事后分析也避免了物種鑒定中經常影響科學數據的技能水平偏差。但是,目前PAM數據的局限性在于其不適合研究非聽覺物種,以及無法識別大多數分類群的個體鳴叫動物。除了支持既定的調查方法外,PAM還提供了獨特的可能性,包括發聲行為研究、叫聲曲目的種內變異性以及聲學社區的演變;動物對聲環境的反應;監測人為現象,如聲音污染、爆破捕魚和偷獵[1]。人為噪聲對鯨目動物和日益增多的鳥類種群和行為的影響,傳感器網絡可以在大地理和時間尺度上監測生態系統,有助于發現不同生境和生物群落的聲學群落特征,并開發假定的聲學生物多樣性指數。結果與分析滴水湖水域噪聲特征在過去50年間,僅僅“海運”這一元素就讓主要運輸路線的低頻噪音增加32倍,也讓許多海洋動物遠離重要的繁殖地和覓食地點。不只是船運,連橋梁或沿海機場的地面交通都會制造持續的小噪音,而這些噪音可以穿透到水面下,干擾動植物生態。滴水湖水域水下噪音大多在200-900Hz內,M1岸邊有橋梁,但由于測量時鮮少有車輛經過,且測量距離距橋梁有一定的距離,未將車輛因素考慮在噪音中,浪比較平,聲音信號多來自于水生生物,兩次測量結果偏差不大。M2位于南島南側,游客較少,測量時水面浪平,聲音信號多來自于水生生物,兩次測量結果基本無差別。M3位于南島北側,第一次測量時M3頻譜峰值明顯不穩定,由于M3周邊有較多娛樂設施,很大程度上是由于人為因素導致,游客大多活動于此,在M3處跑步、騎車、交談,聲音從空氣中、水泥地中傳入水下,聲音信號多來自于水生生物和人為因素,第二次測量游客量明顯減少,周圍比較安靜,無明顯人為活動噪音。M4位于北島附近,岸邊主要為草坪及綠植,幾乎沒有游客,聲音信號多來自水生生物。M5位于滴水湖的環湖景觀帶D區,浪較大,聲音信號多來自于水生生物及水波浪聲。大部分魚類的聽頻范圍位于低頻,一般低于10kHz[2],M1、M2、M4、M5站點檢測到的水下噪音能夠為魚類所聽到,并且能夠對魚類的行為、生殖、生存產生影響,而M3站點處所檢測到的水下噪音頻率范圍為3000-8000Hz,并不能夠為魚類所聽到,無法影響到魚類,故筆者試想如果在M3站點處設置水上觀光點,發展休閑漁業,對于魚類可能沒有大致的影響,不會產生水下噪音污染。圖4滴水湖水域站點頻譜分析圖M1M2M3M4M5測量噪音范圍(Hz)300-500300-12003000-8000400-800150-1000圖5滴水湖水域站點噪音頻率圖6滴水湖水域站點噪音頻率與魚類聽覺閾值水下聲音的特征評估水下聲音很大程度上取決于水生動物是否以及如何對聲音做出反應。如果對動物沒有潛在的影響,那么就沒有理由擔心聲源,或者需要緩解。相反,在已經證明對生物有機體的影響并引起反應的情況下,要充分測量和描述動物所接受的刺激以及它們對刺激的反應,并考慮減輕聲音的影響。因此,用于描述聲音和聲源特征的度量必須與對生物受體的潛在影響有關。不同特征的聲音(例如脈沖與連續;短期和長期)有不同的影響。聲音在淺水環境中的傳播可能特別復雜,難以預測或建模。淺水傳播有許多方面需要考慮。從水源到接收器之間可能有一條通過水的直接傳輸路徑,也有來自水面、基底、水中不連續處和任何浸沒物體的反射。還有折射(界面方向的改變)、繞射(聲波遇到障礙物或穿過孔徑),以及由于水本身性質的不同而產生的吸聲效應,而水本身往往含有吸聲氣泡。在任何水體中,都存在明顯的高反射邊界(水面和基底),介質本身也會發生變化,從而對聲音的傳播產生重大影響。原始信號的相干性也會因環境中的混響而降低;也就是說,通過聚集和合并來自不同表面和物體的反射聲音。在淺水中,長波長低頻聲音的傳播可能受到限制。與水中產生的低頻聲音相關的聲壓在淺水中傳播得不太好。討論3.1水下噪音對海洋造成的危害聲環境在生態系統中起著重要的作用。聲環境是一個聲場,動物必須根據這個聲場來探測和破譯來自同種、捕食者和獵物的信號。聲環境是由眾多聲源的特性和聲音從一個位置傳播到另一個位置的能力所決定的。聲音是物種棲息地的基本組成部分。了解聲環境的狀況對于評估動物通信系統以及人為噪聲的影響非常重要。隨著全球海洋資源利用的加強,人類活動(如商業和私人船只交通、地震氣槍、打樁)在海洋中增加的人為噪聲正在增加。航運業和地震勘探是影響海洋中人為噪音最大的兩個行業。地震勘探會產生較大的噪音水平,但對于船只來說,地震勘探是較罕見的。船只產生噪音水平比較低,但是船只的數量較大,數量上超過了地震勘探,發出的噪音會傷害、干擾和迷惑海洋生物。人為噪聲可以掩蓋來自捕食者、配偶或環境的生物信號,擾亂遷徙、覓食和發聲行為,或在某些情況下導致聽閾改變或增加壓力[3]。這些行為變化不僅對單個動物有影響,而且可能對種群和潛在的生態系統水平產生影響。人為噪音對水體生態將帶來不可逆轉的極端負面影響,人為噪音已經被確定為一種環境污染物,已被證明破壞了海洋生物重要的生物學功能,水下噪音會破壞生物多樣性。最大的人為噪聲源有船舶交通、海底地震勘探和聲納的直接和間接影響。船舶噪聲通常是由發動機、推進系統和螺旋槳相關噪聲引起的。這些機械系統產生的噪聲是船舶和發動機類型的特征。裝有高速發動機和螺旋槳的小艇通常會產生更高頻率的噪聲,而大型船舶(如游輪、集裝箱船)由于其尺寸以及大型、轉速較低的發動機和螺旋槳。用于加深港口以及獲得海底礦物的清淤技術(dredgingtechnology)會制造出低頻率,但可以傳得很遠的噪音,影響范圍極廣。炸魚捕撈(dynamitefishing)目前仍是東南亞和非洲沿海地區的爆破噪音來源;而在北海地區,二次大戰投放到海底的未爆彈直到今日都還有控制的引爆,七十年來一直是主要的海底噪音來源。杜阿特[4]指出,海底下的雜音愈來愈大,動物們不得已只好被迫遷徙,但是安靜的地點卻愈來愈稀有。“沒有了食物跟繁殖地,后代數量愈來愈少,這也破壞了海洋生物多樣性,”例如2002年的一項研究發現,當英屬哥倫比亞一處鮭魚養殖場為了防止海豹捕食鮭魚,而裝上聲音干擾設備后,附近的虎鯨數量突然顯著下降,直到設備被拆除,才又恢復正常。全球暖化造成冰山大量融化,各種船運交通跟礦物探勘在極地地區隨之展開,噪音污染也開始全面入侵原本狀態良好的極地,海洋生物已經無處可遷移。不過海洋噪音污染是可以解決的,而且與全球暖化或化學污染需要很長的時間才能改變不同,海洋噪音一旦消失,逆轉幾乎是實時的。海洋噪音的影響較容易去除或減輕,一旦減輕了噪音污染,就可以讓水生生物面對其他比較難去除的人為壓力來源時,更加輕松一些。3.2水下噪聲對魚類行為和形態的影響人為噪聲對魚類影響的研究表明,不同類型的人為干擾所產生的噪聲會對不同魚類產生不同的影響。物種對聲音的敏感性不同,它們利用聲音獲取和發送信息的方式也不同,而且各種人為噪聲源產生的噪聲特性也不同。極端的水下噪音可對魚類造成直接的身理損害甚至是直接死亡;極小的水下噪音污染對魚類能產生聽力喪失、假定分布效應、生理效應、生殖行為影響、聲通信掩蔽、捕食者與獵物相互作用,假定幼蟲迷失方向[5]。聲音是海洋生物非常重要的感官線索,但在大多數近岸水域,由生物和物理來源產生的自然聲景觀現在受到人為噪聲的污染。人為噪聲往往比自然聲音更大、更頻繁,并且性質也不同。研究表明,海洋生物聽到和發出的聲音頻率與各種摩托艇、輪船、地震勘探和打樁作業發出的聲音頻率直接重疊[6]。人為噪聲與自然聲音相競爭會導致生物體內溝通的掩蔽和感官的混亂。魚類和無脊椎動物會在繁殖行為、領土防衛和躲避捕食者時發出聲音,而這種聲音會被魚類利用來定位。人為噪音能夠改變魚類通過聲音獲取信息的能力,也會干擾魚類的聽覺系統,也可能會對魚類生命周期產生生態影響。有關視覺和嗅覺相互作用的實驗研究表明,聽覺效能的降低可能會導致魚類感官補償,并重新平衡從其他感官(如視覺和嗅覺)獲得的信息。聽力信息的丟失或退化可能會導致魚類提高警惕性,而這是以捕食、領地意識、求愛和有效繁殖等生理行為為代價的。大多數海洋生物具有復雜的生命周期,在海洋生物發育變態到定居的過渡階段,人為噪聲可以對生物生存率和產卵成功率產生特別巨大影響。由于定居的幼魚所需的環境條件是不穩定的,捕食者的組成是不可預測的,幼魚必須迅速學會識別其他新的捕食者,通過與捕食者的直接經驗學習,或者通過公共信息間接地學習。一個特別重要的機制是,通過同一物種釋放的損傷嗅覺線索或化學報警氣味與捕食者相關的感官線索,無論是它們的氣味、視覺、振動模式或聲音,同時進行學習。任何能夠改變有機體利用感官信息評估或判斷風險能力的聲音都會改變魚類的行為決定和死亡概率。魚與魚之間的聲音交流很重要。它對產卵過程至關重要。它被許多物種用來吸引其他魚類繁殖。在相同的頻率范圍內,如果人為噪聲的強度較高,那么魚類之間的通信信號將不會被聽到。在研究中發現,在產卵季節,產卵鱈魚對500Hz以下的總噪聲水平有顯著反應[7]。這些頻率與人為噪聲源中的大部分能量一致,使得通信信號容易被掩蔽。魚類之間的通訊頻率和船舶發出的噪音之間有明顯的重疊。這表明艦船噪聲可以掩蓋信號。在最壞的情況下有害的,例如產卵過程,這將導致魚類種群減少。當魚類受到噪音的影響,它們對噪音最典型的反應就是突發性游泳。研究還發現,與第一次相比,這些魚對隨后的噪聲暴露有較少的警報反應,但是,這些實驗是在圈養的魚身上進行的,這可能會對結果產生影響[8]。如果魚能夠自由游動,它們的行為可能會有所不同。魚類的行為在不同物種之間的不同,或是在一個物種內部的不同,這都取決于魚類是野生捕獲還是繁殖的。如果將魚野生捕獲并轉移到網箱中,兩項研究之間的適應過程可能存在巨大差異,這可能會產生非常不同的結果。這種效應主要是在海洋哺乳動物身上報道的,而在魚類身上報道的不多。在研究中發現,對于幾種不同的魚類,存在與魚類所承受的聲壓級相關的線性閾值偏移,以及魚類在實驗后經歷的閾值偏移[9]。與人類聽力一樣,聲音暴露的持續時間也會產生影響。隨著暴露時間的延長,TTS(臨時閾值偏移)可能高于相同聲級的較短暴露時間。當魚的聽覺能力受到損害時,魚就面臨著更大的危險,因為它無法察覺到捕獵對手施加的危險。噪聲暴露還影響著多種生理過程,最常見的是通過循環糖皮質激素和能量底物的增加來觀察,這是主要應激反應的共同指標。淡水魚類在水系統中表現出與海洋物種在聲學感知的重要性和噪聲對其的影響方面的共性。雖然海洋生境中的人為噪聲通常由船舶、導航聲納系統和打樁引起,而河流中的人為噪聲主要由橋梁交叉口產生。雖然公路橋梁會產生相當恒定的噪聲,但鐵路橋梁發出的信號具有更高的振幅、更短的持續時間和更多零星出現的特征。因此,這兩個來源可以分別被認為是慢性和急性應激源。在存在道路噪聲的情況下,魚類會增加發聲的幅度以便有效地傳遞給同種動物(即倫巴第效應)。道路噪音的存在還會影響魚類聽覺閾值和導致主要應激激素皮質醇水平顯著提高。捕食者回避是動物行為和生態學的一個基本方面。評估當地的捕食風險和做出正確的反應是關鍵的生存獵物物種。一些物種通過改變其形態或改變生活史來防御捕食風險,行為防御廣泛存在,對嚴重威脅的反應迅速實施[10]。一些研究記錄了在存在擬人化噪聲的情況下,水生系統中抗捕食者行為的改變,主要集中在摩托艇(以下簡稱小船)的噪聲上。在存在船噪聲的情況下,歐洲鰻鱺、安圭拉鰻鱺和安邦金槍魚對捕食者視覺刺激都表現出有缺陷的逃避反應。在另一項研究中,三棘刺魚對捕食者視覺刺激的反應更快,表明在船噪音條件下,警覺性會增強而不是干擾。然而,普通的小魚,在這項研究中,對視覺威脅的反應時間沒有變化,揭示了噪聲影響的種間差異。人為噪聲對魚類最具破壞性的影響之一,是通過其對魚類評估風險和做出有關反捕食者行為的選擇的能力的影響。尤其是在幼體階段結束時,底棲海洋生物特別容易被捕食。這一生命階段是一個人口瓶頸,死亡率高且多變,在定居的第2天內平均為50%[11]。任何改變這一早期生命階段死亡率軌跡的東西都可能對進入隨后較不易受傷害生命階段的人數產生顯著影響。二沖程摩托艇噪音會影響定居階段魚類學習新捕食者身份的能力,汽艇發出的噪音降低了幼魚適當逃逸反應的可能性和起始距離。因此,人為噪聲對認知和行為的短期影響可能通過影響風險評估、決策和反捕食者行為對生存產生關鍵影響。3.3水下噪聲的應用與建議聲學棲息地,也被稱為聲景觀,是環境中所有聲音的集合,包括由自然特征(如風和波浪作用)和生物源信號引起的噪聲[12]。這些動物基本上通過探測和使用所謂的“聲景”或聲景來收集有關環境的一般信息,對于魚類和無脊椎動物來說,聲景包括粒子運動。事實上,聲音探測為動物提供了一個比視覺、嗅覺(嗅覺)或電子接收更大空間的三維信息。陸上和海上的許多動物都會進行聽覺場景分析,它們將整個聲場分解為不同的元素,以分析周圍的環境,并將不同的元素分配給特定的源[13]。這些聲景可以高度變化,反映其環境的物理和生物特征,包括季節變化和晝夜模式。在自然的非受影響環境中,有可能發現動物進化出聲波通信信號,以填充其聲景中未占用的頻帶。由于聲音對物種十分重要,環境的聲學特征和監測正成為科學家和政府的關注焦點。一些海洋物種依賴其棲息地的聲學線索或其信號的有效傳播來傳輸重要信息。如鯨類利用聲音進行遠距離交流;魚類利用聲音進行繁殖、競爭行為和捕食者檢測;幼蟲很有可能探測到聲景,并將其作為定居的方向。由于人類活動而產生的聲音,如航運噪音、石油勘探和相關活動以及聲納,已經成為沿海地區和一些大洋中部地區許多海洋聲景的一部分,增加了噪音水平,改變了海洋動物適應和進化的聲學環境。對于船舶噪音的影響,可以繼續進行水聲監測,將評估船隊和船舶管理實踐變化作為監測水聲環境條件影響的有效方法。改進沿海地區船舶運輸的記錄和跟蹤(例如,單個船舶、類型組成、路線)。包括監測小型船只與行政船只的交通。繼續使用速度限制,并改進對其效果的評估,以確保其對水聲環境產生預期效果。包括測量以不同速度行駛的不同類別的單獨船舶通道,或將已知的船舶運輸和船舶行為與聲學數據相匹配。增加動物產生和聆聽聲音線索的自然聲環境條件的持續時間,進一步了解動物發聲的用途,包括叫聲頻率和叫聲的功能,以評估動物在血管噪聲存在下交流能力降低的生物學后果。多傳感器水聽器或陣列將允許根據不同傳感器上呼叫到達的時間差對呼叫動物進行定位。打樁噪聲因其對海洋動物的不利影響而受到越來越多的關注。目前提出了一種研究墊層減弱海上打樁水下噪聲影響的方法。由于打樁的目的是將樁打入特定深度,因此計算土壤貫入深度(SPD)以反映打樁效率。根據對輻射聲壓和SPD的評估,可以確定是否建議使用緩沖墊。為了降低水下噪聲,可以在鐵砧和頭盔之間插入一個緩沖墊。使用無量綱剛度大于0.6的墊層不會降低打樁效率。為達到最佳降噪效果,無量綱緩沖剛度應在0.6左右[14]。無量綱剛度在0.3到0.6之間的墊層可以進一步降低水下噪聲,但會增加所需的錘擊。在這個范圍內選擇墊層時必須小心,因為打樁對海洋生態系統的影響不僅僅取決于SPLpeak和SEL的值。施工周期的增加和錘擊增加的累積效應也可能對海洋動物產生不利影響。無論是難以為人耳察覺的低頻率聲音,抑或是高頻率的聲音,但隨著社會經濟的高速發展,水下噪聲對水生生物具有一定的危害。但隨著社會經濟的高速發展,人類不在拘泥于衣、食、住等方面,慢慢將目光轉移到了“行”上面。同時,中國是世界第一漁業大國,也是世界水產品進出口貿易大國,水產品產量從1989年起連續30年穩居世界首位。深遠海養殖能夠拓展養殖發展空間,減輕近岸生態環境壓力,對實現水產養殖提質增效和漁業現代化、保障食物安全和水產養殖業持續發展具有重要意義,是綠色漁業發展的重要方向。發展“藍色糧倉”,智匯上海臨港,第二屆“深遠海養殖技術發展國際研討會”在上海臨港召開。深遠海養殖是未來海洋的重要發展方向,上海臨港在深遠海養殖裝備與技術創新方面具有良好的基礎和發展環境,希望繼2018年國內首個致力于深遠海工業化養殖的“智漁工廠”項目在臨港啟動之后,未來能有更多的深遠海項目在臨港落地生根。深遠海養殖能夠拓展養殖發展空間,將成為我國綠色漁業發展的重要方向。由中國水產科學研究院主辦的第三屆“深遠海養殖技術發展國際研討會”在上海召開,會上簽約發起成立深藍海洋生物研究中心。該研究中心將以“深藍資源”“智慧漁場”“海工裝備”等為主要研究方向,集聚全球深藍海洋生物關鍵技術研發及生產的主力軍,以完善深藍海洋生物創新鏈和產業鏈為目標,著力突破遏制產業發展的共性關鍵核心技術,為推動深藍海洋生物產業科技發展、技術創新、模式建立和產業示范提供原始動力。滴水湖作為上海臨港較大的人工湖,滴水湖的經濟開發也是重中之重,發展滴水湖周邊娛樂產業與滴水湖人工養殖都有較大前景,發展養殖漁業與休閑漁業。在養殖漁業方面而言,可以利用水下噪音進行測量水下背景噪音與魚類的聽覺閾值,被動聲吶檢測魚類,用聲音馴化魚類,發展智慧漁業。在休閑漁業方面而言,在滴水湖沿岸建設水上游樂園,于近岸邊設立聲吶體系,吸引觀賞魚聚集于聲吶附近處,可以形成觀賞魚帶,游客可以進行喂食、放生等活動,促進休閑漁業發展。在現代養殖中,水下聲音也可被應用其中。被動聲學監測(PAM)是使用被動聲學傳感器,廣泛應用于海洋哺乳動物的遠程觀測。在現代蝦養殖的過程中,該技術使用水聽器來檢測蝦在與飼料互動時產生的"咔嗒"聲音或"喂養特征"具有獨特的光譜特征,利用算法自動檢測在給定時間記錄的數量,將共振頻段確定為對喂養特征,其特征是峰值、低截止、高截止頻率和帶寬[15]。然而,佩克索托等人選擇聲音持續時間、最小和最大頻率、峰值頻率和最大能量作為變量來描述喂養特征。這樣,蝦的喂養行為的聲學特征就被記錄下來。與不同的標準喂養方案相比,聲學喂養處理導致蝦更大。4結論聲音對魚類來說是一種重要的感官刺激,因為它可以積極用于繁殖、捕食和領土防御,以及識別重要的棲息地參數。水下環境中的一些聲音比有益的聲音更有害,特別是人為噪音,這是水生物種常見的人為干擾。人為噪聲主要是由城市發展、航運運輸網絡擴張、水下資源開采和地震勘探裝置引起的,主要集中于船舶噪音和地震勘探。高功率、急性噪聲源,如聲納、氣槍和打樁會對動物造成直接傷害;然而,船運是最主要的人為噪聲源,其在水下低頻傳播,并與許多水生物種的聽覺范圍重疊。人為噪聲的影響在海洋物種中得到了很好的研究,特別是在海洋哺乳動物中,研究噪聲污染對淡水物種影響的研究通常較少。由于淡水生態系統周圍人口眾多,物種豐富,淡水生境的生物多樣性特別容易受到人為環境變化的影響。淡水生態系統的生物多樣性正在經歷比陸地環境更嚴重的衰退,隨著全球對淡水的需求,淡水生態系統可以說是最重要的生態系統之一。特別,魚類是淡水生態系統的重要成員,占地球上所有脊椎動物物種的一半以上,并主導全球水產養殖生產,凸顯了魚類對人類的重要性和進一步研究的必要性。所以,水下噪音在今后研究與發展具有廣泛的前景。5致謝感謝張旭光老師在學習過程中的傾囊相授,傳授我實踐與理論知識,感謝老師在百忙之中帶領我前往滴水湖進行實驗,指導我相關的實驗方法理論,提出了許多建設性意見。感謝老師四年間對我的教導與幫助,很喜歡老師為人的豁達,對科研的熱愛,處事的通透。感謝陳佳同學在實驗過程中給予我的幫助,與我一同在寒冷的冬天前往滴水湖進行實驗。同時感謝每一位在我完成文章的過程中對我提出的疑問進行耐心解答,給予我思路的同學。我的路還很長,漫漫長路在等著我繼續往前。參考文獻[1]RoryGibb,EllaBrowning,PaulGlover-Kapfer,KateE.Jones.Emergingopportunitiesandchallengesforpassiveacousticsinecologicalassessmentandmonitoring[J].MethodsEcolEvol,2018,1–17[2]劉猛,危起偉,杜浩,付子英,陳其才.胭脂魚聽覺閾值研究[J].中國水產科學.2013(04):750-757[3]MeganF.McKenna,ChristineGabriele,BlairKipple.Effectsofmarinevesselmanagementontheunderwateracoustic[J].Ocean&CoastalManagement,2017,139:102-112[4]CarlosM.Duarte,LucilleChapuis,ShaunP.Collin.ThesoundscapeoftheAnthropoceneocean[J].Science,2021,2(371):10[5]JoséMiguelGonzálezCorrea,Just-TomásBayleSempere,FrancisJuanes.Recreationalboattrafficeffectsonfishassemblages:Firstevidenceofdetrimentalconsequencesatregulatedmooringzonesinsensitivemarineareasdetectedbypassiveacoustics[J].OceanandCoastalManagement,2019(168):22-34[6]MarkI.McCormick,BridieJ.M.Allan,HarryHarding2&StephenD.Simpson.Boatnoiseimpactsriskassessmentinacoralreeffishbuteffectsdependonenginetype[J].ScientificReports,2018,8:3847[7]Kjellsby,E.,Nordeide,J.T.Soundfromspawningcodattheirspawninggrounds[J].ICESJournalofMarineScience,1999(3):326-332.[8]Fewtrell,J.andMcCauley,R.D.Impactofairgunnoiseonthebehaviourofmarinefishandsquid[J].MarinePollutionBulletin,2012,64(5):984-993.[9]Smit
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