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。     

环境噪音对鸟类鸣声的影响及鸟类的适应对策

在高噪音环境中生存的动物,发出的声信号会与噪声的频率、振幅和时间等重叠,使动物声信号的传播效率降低.鸟类主要靠鸣声通讯,鸣声传播效率下降会影响鸟类个体间识别、配偶关系、领域防卫、种群密度、群落结构等.本文综述了城市噪音、自然噪音等环境噪声对鸟类鸣声的影响以及鸟类的适应对策,提出在城市化进程中要关注噪音对鸟类的影响,并展望了本领域今后可能的研究热点.     

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。     

回放技术在鸟类学研究中的应用

鸟类鸣声复杂,在鸟类的生活史中具有重要意义.自 19 世纪 50 年代末期基于声音回放技术开展鸟类鸣声、行为及生理等研究以来,鸟类学家取得了许多单靠鸣声声谱分析所无法取得的成果.但在中国,回放技术在鸟类学的应用尚处于起步阶段.根据现有的研究资料总结了相对于其他动物而言,回放技术在鸟类学研究中应用更为广泛的原因;对回放技术在种间关系、种内识别、种群数量调查、行为及生理等领域的应用及其意义进行了综述;对回放实验中存在的不稳定因素、假重复问题以及回放反应评估体系进行了讨论;并对回放技术在鸟类分类学及濒危鸟类监测中新的应用以及互动回放技术的发展前景进行了展望.     

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。     

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.     

体征对灰眉岩鹀鸣唱特征的影响

声信号是鸟类交流的重要方式。鸟类的鸣声特征受到生境的塑造和性选择,也受到发声器官的影响,如种间的比较研究发现,体重大的鸟类鸣声频率低,喙短的鸟类鸣声频宽大。在种内是否也存在类似的规律,目前的结论还不一致。2012年6月,在北京小龙门地区(40°00'N,115°26'E)测量了17只灰眉岩鹀(Emberiza godlewskii)的形态参数以及鸣声的频率特征,未发现体重或喙长与鸣声的最高频率、最低频率、峰频或频宽存在显著的相关性。本研究的结果支持在小型雀形目鸟类中,体型对繁殖期鸣唱频率特征的影响不显著。     

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。     

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.     

鸟类鸣声结构地理变异及其分类学意义

鸟声作为鸟类重要的生物学特征,是鸟类行为与声学研究相互交叉,相互渗透的新的边缘学科,近年来录音及声谱分析技术的发展使得鸟声研究已渗透到鸟类的各个研究领域。鸟类鸣声结构的地理变异,有时也称“鸟声方言”,不仅具有一定的种群稳定性而且具有个体性。它不仅与种群的遗传有关,而且与环境的异质性以及鸣声学习有关;鸣声方言可部分地阻碍种群的扩散,阻碍种群的基因漂移,从而影响到种群的基因库,长时间的地理隔离和生类学     

大鹰鹃鸣声的日节律

鸟类的鸣唱具有吸引配偶和保卫领域的功能,多为雀形目雄性鸟类发出,在其婚配、繁殖中起重要作用。非雀形目鸟类缺乏内鸣肌,发出的声音较为单调。但杜鹃科(Cuculidae)等少数非雀形目鸟类,利用鸣叫来吸引异性和宣示领域,功能上类似雀形目鸟类的鸣唱。鸟类在繁殖期面临觅食等基本生理活动与求偶行为的时间权衡。而鸣唱是雄性鸟类在繁殖期耗能较多的求偶行为,鸣唱的活跃程度受到外界环境和鸟类自身习性的影响。通过研究鸟类鸣声的日节律,有助于了解鸟类对生活史策略的响应。本研究于2016年和2017年鸟类繁殖季在北京小龙门森林公园(40°00′N,115°26′E)进行。2016年和2017年在大鹰鹃(Hierococcyx sparverioides)活动区利用录音机(美国Wildlife Acoustics公司,型号SM4)分别录制了3 d和43 d的录音。通过Kaleidoscope Pro 4.0.3软件(美国Wildlife Acoustics公司),量化录音并提取反应大鹰鹃鸣声特征的参数,进而自动识别出录音中大鹰鹃的鸣声。在优化识别条件后,对大鹰鹃鸣声识别的正确率可以达到60.26%,探测率可以达到44.71%。发现大鹰鹃有两个鸣叫的高峰,一个在3:00时,另一个在19:00时。与同域分布的其他鸟类相比,大鹰鹃鸣声的高峰时段持续的时间更长,且具有夜间鸣叫的特点。结合大鹰鹃的生活史,我们对其鸣声日节律进行了讨论。     

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.     

杭州市区白头鹎鸣声的微地理差异

2002年5—8月,对中国东部浙江省杭州市区的白头鹎鸣声的微地理差异进行研究。在约60 km2的 研究区内,选择8个调查点(4个城区,4个丘陵山地),录制了80个雄性白头鹎的511个鸣声样本,并随机选 取每一调查点的20个鸣声样本进行分析。其结果显示,白头鹎在杭州市区至少有8种微地理鸣声方言,每个微 地理鸣声方言都有一典型鸣句;它们在听觉上、波形结构、音节组成、音节频谱特征等方面均不相同。有的一 路之隔的相邻微地理鸣声方言之间存在明显差异;部分区域出现鸣声混合现象;有的个体还具有“多语”功 能。白头鹎鸣声产生微地理差异的原因可能与鸟类个体的扩散和城市中鸟类栖息地的人为改变有关。     

六十年的鸟声学发展

六十年的鸟声学发展俞清,刘如笋（中国科学院动物研究所北京１０００８０）对于鸟类学科学工作者来说,熟知鸟类的鸣声、对鸣声进行研究和分析,无疑是大有益处的。鸟类的呜声即鸟的语言,有很多含义,如在喜悦、悲伤、求偶、取食、入侵、占区防御、飞行、营巢时都会发出...     

北京常见鸟类鸣声特征分析及其在驱鸟技术中的应用

针对民航业、农业中的人鸟冲突问题,在保护鸟类的前提下,以鸟声驱赶设备为代表的无伤害驱鸟技术成为近年的研究热点.收集北京常见的鸟类--喜鹊Pica pica、灰喜鹊Cyanopica cyana的正常鸣声、受惊鸣声及其天敌苍鹰Accipiter gentilis的正常鸣声进行研究.利用声谱分析方法测量音节的持续时间(Ds)、主能峰频率(Fhp)、基频(Ff)、组成句子的音节个数(Ns.v)和句型等声学特征参数.发现北京地区所采集上述鸟种的鸣声句法结构简单,句型为相同音节的不断重复.在利用鸣声录音制作鸟声驱鸟设备时,此类鸟声便于编辑、修改和使用,并可通过变换多种方式提高使用效果,从而为缓解人鸟冲突提供更多无伤害方法建议,更好地保护鸟类.     

鹤科鸟类鸣声特征的演化

本文在分析鹤科(Gruidae)鸟类鸣声特征的基础上,结合其分子系统树,重建了鸣声特征的演化,并检验了体重与鸣声特征及鸣声特征之间在演化上的相关性。同时比较了体重与鸣声特征在物种间的关系。演化支上各物种体重的变化与鸣声时长特征的变化存在显著的关联(对数线性模型,似然比=9.69,P=0.002;Cohen′s d=1.48):体重的增加伴随着鸣声时长的增加。鸣声特征之间在演化上没有显著的关联(对数线性模型,似然比≤0.15,P≥0.701;Cohen′s d≤0.17)。在物种间鸣声时长与体重存在显著的正相关(Pearson相关分析,r=0.54,P=0.048;Cohen′s d=1.27);鸣声的主频特征与体重存在显著的负相关(Pearson相关分析,r=﹣0.56,P=0.036;Cohen′s d=1.37)。本文以鹤科鸟类鸣声为例,分析了非鸣禽鸟类鸣声特征的演化,及影响鸣声特征的因素。     

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。     

武汉地区大山雀（Parus major minor）对major与minor亚种组鸣唱回放的差别反应

分析鸟类鸣声能为研究鸟类系统学和生物地理学提供重要信息。鸟类鸣声的地理变异能影响鸟类的性选择,进而导致不同地理种群间的生殖隔离,从而促进地方种群(或亚种)的分化,乃至新种的形成。在鸟类系统学研究中,鸣声回放实验是研究物种分化并衡量分类地位的一项重要研究手段。本实验以武汉地区大山雀(Parus major minor,隶属于minor亚种组)为实验对象进行鸣唱回放实验,观测其对来自欧亚大陆西部及北部各地的major亚种组和来自我国各地的minor亚种组大山雀鸣唱回放的反应,探讨实验对象能否区分来自上述两个不同亚种组的鸣唱,从而推断两亚种组之间是否存在足以导致识别障碍的鸣声分化,以致产生行为上的生殖隔离。本实验共测试了24只雄性大山雀,每个亚种组的鸣唱各回放给12只个体,通过记录不同行为反应指标来衡量每只受试个体的反应程度。统计分析结果显示,受试大山雀对major和minor亚种组鸣唱的反应有显著差异,对同为minor亚种组的鸣唱反应程度激烈,而对major亚种组鸣唱的反应微弱甚至大多无反应。由此认为,大山雀major和minor亚种组之间存在显著的鸣声分化,已达到能形成配对前生殖隔离的程度,从而一定程度上支持将大山雀拆分成不同种的说法。     

鸟类鸣声在鸟类系统学研究中的作用初探

报道了近年来建立了鸟类鸣声基础上的鸟类系统学研究新方法,新思路及其意义。鸟声不仅是鸟类很重要的行为表现,而且可应用于鸟类系统学研究,尤其对于物种界限的确立,亲缘种,姊妹种的区别以及推测新种形成的种系发生及其亲缘关系等方面有一定的意义。