鸟类鸣声初探

对鸟类鸣声的研究是生物声学研究中最为活跃的领域之一,对鸟鸣声的应用在很多方面具有十分广阔的前景。鸟类的鸣声可分为鸣唱和鸣叫,不同鸟类具有不同的鸣叫能力,可据此将鸟类分为鸣禽类和非鸣禽类两大类。文章初步综述了鸟类鸣声的相关知识,对鸣禽和非鸣禽发声器官的结构功能进行了比较。     

鸟类鸣声地理变异的形成机制

鸣声在鸟类的通讯和性选择中具有重要的意义.鸣声地理变异广泛存在于鸟类中,对其研究有助于了解近缘种的分类和演化历史.鸣声地理变异格局的形成是一个复杂的过程,可能是某一因素起主导、多因素协同作用的结果.主要影响因素有奠基者效应、鸣声漂变、遗传差异、性选择、生境等.年际间鸣声的稳定性和种群内鸣声的变异性,是鸣声地理变异研究中应该重视的问题,通过鸣声学习和扩散机制来研究鸣声地理变异,可能是将来本领域的研究热点.     

鸟类鸣声研究

介绍了鸟类呜声采集和分析的方法,呜声的多样性及其形成原因以及鸟类鸣声在个体识别、地理变异、系统分类等生态生物学研究中的应用。     

鸟类的发声器官及其调控机制

鸟类是具有复杂声行为的动物,其拥有特殊的发声器官--鸣管.尽管鸣禽与非鸣禽的发声特性和发声器官解剖学差异较大,但是两者发声运动控制模式相似.文章综述了近年来鸟类鸣声研究的新进展,重点比较了鸣禽和非鸣禽发声器官的结构功能特点和发声特性调控的异同.作为一种动物模型,鸟类发声系统能为人类语言学习等研究提供借鉴.     

基于声音指数的鸟类多样性监测

鸟类运动能力强,且对生境变化敏感,常作为环境指示物种。鸣声是鸟类重要的通讯方式,其特征具有物种特异性。随着野外录音及鸣声分析技术和设备的快速发展,从录音中自动提取反映鸣声特征的参数,快速评估鸟种多样性已成为可能。相比于传统的鸟类调查方法,通过录音监测鸟类,具有方便快捷的优点。对鸣声反映鸟类多样性的理论基础、常用的声音指数,以及该领域的关键技术加以介绍,为鸟类监测提供方法借鉴。     

鸟类鸣声与个体适合度关系的研究进展

鸣声蕴藏着丰富的生物学信息,是鸟类间信息交流最主要的方式之一。本文综述了鸟类鸣声行为与包括个体状态(体征、激素水平和健康状况)、社会等级及繁殖(性选择和成效)在内的个体适合度关系的研究进展。文章总结发现,鸟类的鸣声水平与单一体征参数关系的研究结果不稳定,鸣声可能受个体内部的多种激素调控,并与个体的社会等级有直接关系。雌雄个体鸣声均与繁殖有一定相关性,但双亲鸣声行为策略存在差异。鸣声对繁殖适合度的影响受到其他因素如物种、婚配制度等因素的影响。鸟类鸣声代表的生物学信息是个体身体质量的综合体现,与鸟类个体适合度的关系较为复杂。为解释鸣声所代表的生物学信息,需要从适合度的多个角度(社会等级、身体状况和繁殖情况等)来考虑多种鸣声参数。     

近代鸟类分类与系统发育研究进展

简要综述了宏观和微观领域的鸟类分类学研究进展.宏观领域介绍了传统形态分类学、数值分类学和支序分类学,结合鸣声分析强调支序分类学的应用.微观领域介绍了Sibley分类系统和近年来出现的主要基于mtDNA的鸟类系统学研究.通过对大量研究工作的分析提出该领域今后应进行综合性研究.     

鸟类羽色和鸣声演化速率的纬度变化

生物多样性随纬度而变化是自然界的重要现象,而生物的性状差异是生物多样性最直接的体现。鸟类的羽色和鸣声在保卫领域、吸引配偶时起着重要作用,与物种形成和性选择联系密切。本文综述了鸟类羽色和鸣声演化速率随纬度变化的规律,探讨了影响其演化速率的因素。影响鸟类性状演化速率的因素包括近缘姊妹种的竞争、有效种群大小、繁殖期、世代周期等。分布区重叠的姊妹近缘物种的种间竞争和避免杂交的压力大,可促进性状的快速分化;小种群遗传漂变速度快,加快性状的演化;高纬度地区鸟类繁殖期短,性选择压力强,加剧性选择性状的演化;世代时间对性状演化的积累有决定性影响。基于美洲鸟类的研究,高纬度地区近缘种羽色和鸣声的演化更快。本文提出,在性状演化的研究中,需要充分考虑亲缘谱系的影响和解释变量的选择,并建议尝试从鸟类可感知的角度衡量性状的演化,关注羽色和鸣声的相互影响及其对性状演化速率的作用,增加对亚洲地区鸟类的研究。     

基于音节聚类分析的被动声学监测技术及其在鸟类监测中的应用

被动声学监测通过分析鸟鸣声信息来实现物种识别,为鸟类多样性监测提供了一种切实可行的技术方案。由于鸟种的鸣声复杂多变,如何通过声纹快速准确辨别物种,分析鸟类丰度,降低对人工操作的需求等技术难题,成为基于声纹的鸟类多样性监测所面临的挑战。本文提出了基于音节聚类的鸟类鸣声监测框架:首先通过音高、频率平坦度等音频特征在声纹数据中提取音节,然后通过无监督表征学习与狄利克雷过程(Dirichlet process)混合模型对音节进行深度无监督聚类训练,完成音节聚类和自动音节种类推断。分析结果表明,本文提出的基于音节聚类的鸟类鸣声监测框架在处理开源数据集白腰文鸟(Lonchura striata)的曲目时可获得接近90%的聚类准确率。在此基础上,本研究对2022年4-5月在广州市白云山公园固定监测点所录制的10种鸟类鸣声进行了无监督的音节聚类分析,验证了本文所提出的基于音节聚类的鸟类鸣声监测框架的有效性:本技术不仅可以支持快速鸟类物种识别,还可以统计和分析不同物种鸟鸣在时间、频度、数量上的变化。这些结果表明,基于音节聚类的鸟类鸣声监测框架可以显著降低对人工标注训练数据的要求,克服传统鸟鸣物种识别框架...     

鸟类的扩散行为研究进展

扩散是生物个体之间相互远离的单线性运动,是生物的基本特征之一,对种群的分布、动态及遗传结构等方面均有重要影响.扩散有出生扩散和繁殖扩散等主要形式.动物发生扩散的主要原因包括:避免近亲繁殖、减少竞争、改变繁殖地点等.近年来,扩散已经成为鸟类学研究的前沿领域.评述了鸟类扩散行为的性别差异、体质对于扩散的影响,阐述了扩散的基本过程及栖息地选择、长距离扩散等内容,同时介绍了环志标记、无线电遥测、分子生物学等研究鸟类扩散的主要方法.展望了鸟类扩散研究的发展趋势,认为新技术和新方法的应用将成为扩散生态学家关注的重要问题,未来研究将更加重视对鸟类扩散理论问题的探讨,而对鸟类扩散行为的研究成果也会更广泛地应用于濒危物种及其栖息地的保护工作中.     

Effect of physiological age of mother tuber and number of subcultures on in vitro tuberisation of potato (Solanum tuberosum L.)

The physiological age of mother tubers (Solanum tuberosum L. cv. Kennebec) used as a source of material influenced kinetin-induced in vitro tuberisation. Tuberisation significantly increased with physiological age. Kinetin- or ancymidol-induced tuberisation, plantlet and microtuber dry weight decreased with increasing number of subcultures. Single-node segments obtained from tubers stored for more than 9.5 months at 4 °C showed increased kinetin-induced tuberisation rates and earlier tuberisation than those obtained from younger tubers. For any physiological age, material may be safely multiplied using node propagation until the third subculture and bioassayed for tuberisation without variation in the response. Received: 8 July 1996 / Revision received: 28 March 1998 / Accepted: 28 March 1998     

海藻多糖生物活性及分子修饰

简要介绍了近年来有关海藻多糖抗病毒、抗肿瘤、免疫促进、免疫抑制等生理活性的最新研究 ,重点介绍了不同种类海藻多糖的不同生理活性机理的研究进展。对多糖与生理活性之间的构效关系进行了阐述 ,在构效关系基础上进行多糖分子结构修饰是提高海藻多糖生理活性、降低毒副作用的有效手段。进一步介绍了目前多糖分子修饰常用方法 ,并对修饰后分子的生理活性改变进行了阐述。     

超临界CO_2对面包酵母活性影响的研究

超临界CO2下面包酵母菌株的存活率,随菌体含水量的增加、在超临界CO2流体中停留时间的延长和压力的增大而逐渐降低;当CO2的降压速率为025MPamin时,酵母菌的存活率最高。结果表明,在超临界CO2条件下导致酵母菌死亡的主要原因是压力的快速变化与低pH值。     

The chemical form and physiological function of nickel in some Iberian Alyssum species

The form of nickel in leaves of Iberian subspecies of Alyssum serpyllifolium Desv. was investigated. Subsp. lusitanicum T. R. Dudley and P. Silva (from N.E. Portugal) and subsp. malacitanum Rivas Goday (from Southern Spain) were hyperaccumulators of nickel (>1000 μg/g Ni) whereas their non-accumulating precursor (subsp. serpyllifolium ) was not. Nickel existed mainly as a water-soluble polar complex in the vacuoles. Small concentrations of nickel did however exist in cell fractions, particularly in the mitochondria where enzyme systems are located. Gas-liquid chromatography on the purified nickel complexes showed that this element is associated principally with malic and malonic acids which are present in high concentrations in the hyperaccumulators but not in subsp. serpyllifolium . It is suggested that production of malic acid is a mechanism whereby hyperaccumulators can tolerate unfavourable edaphic factors such as nickel-rich soils. Presence of nickel in the mitochondria can presumably block the citric acid cycle by deactivating malic dehydrogenase leading to build-up of malic acid in the vacuoles which could then absorb excess nickel by a complexing reaction and lead to its diffusion back into the vacuoles from the mitochondria, hence unblocking the citric acid cycle. It is postulated that the chemical evidence suggests that the two hyperaccumulators are not conspecific and that subsp. malacitanum should be promoted to full specific rank.     

人参生理生态的研究

人参是我国极其珍贵的药用植物之一。本文从生理生态的角度对其在生长季的各种环境因子的变化规律及光合生理进程作了较为全面、系统的定位定量研究。根据不同观测点的试验数据,得出了有利于人参生长的最适环境范围,为人参的栽培提供了理论依据及基础资料。     

生孢噬纤维菌的一个新菌株*

以滤纸纤维素为唯一碳源,从土壤中分离筛选出一株好氧性纤维素降解细菌,通过对其形态学及生理生化特性的研究,该菌株被鉴定为生孢噬纤维菌(Sporocytophaga)的一个新菌株。     

大豆抗灰斑病菌多个生理小种资源的筛选

用人工接种大豆灰斑病茼的方法对224份供试材料,在生理小种水平上进行了抗性鉴定,筛选出抗8个以上生理小种的多抗资源47份,占供试材料的20．98％,其中东北农业大学的材料最多,比例达46．81％;黑龙江省主栽品种有5份,占多抗材料的10．64％。供试材料中,有抗单个小种和抗多个甚至全部生理小种的品种,表明在现行大豆品种资源中,具有较丰富的专化抗性资源和广谱性的抗源。     

Analysis of physiological signals for recognition of boredom,pain, and surprise emotions

Background

The aim of the study was to examine the differences of boredom, pain, and surprise. In addition to that, it was conducted to propose approaches for emotion recognition based on physiological signals.

Methods

Three emotions, boredom, pain, and surprise, are induced through the presentation of emotional stimuli and electrocardiography (ECG), electrodermal activity (EDA), skin temperature (SKT), and photoplethysmography (PPG) as physiological signals are measured to collect a dataset from 217 participants when experiencing the emotions. Twenty-seven physiological features are extracted from the signals to classify the three emotions. The discriminant function analysis (DFA) as a statistical method, and five machine learning algorithms (linear discriminant analysis (LDA), classification and regression trees (CART), self-organizing map (SOM), Naïve Bayes algorithm, and support vector machine (SVM)) are used for classifying the emotions.

Results

The result shows that the difference of physiological responses among emotions is significant in heart rate (HR), skin conductance level (SCL), skin conductance response (SCR), mean skin temperature (meanSKT), blood volume pulse (BVP), and pulse transit time (PTT), and the highest recognition accuracy of 84.7 % is obtained by using DFA.

Conclusions

This study demonstrates the differences of boredom, pain, and surprise and the best emotion recognizer for the classification of the three emotions by using physiological signals.