海洋哺乳動物研究團隊研究進展
文章來源：海洋哺乳動物與海洋生物聲學研究室 | 發(fā)布時間：2020-07-02 | 【打印】 【關閉】
近期，李松海研究團隊分別在Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, Frontiers in Marine Science, Journal of the Acoutical Society of America, Marine Biology, Aquatic Mammals等國際專業(yè)期刊發(fā)表了7篇SCI收錄的研究論文，涉及海洋哺乳動物繁殖生理學、生態(tài)學、行為學、保護生物學和生物聲學等學科領域，不僅揭示了基礎性的科學問題，同時也為中華白海豚、斑海豹等珍稀瀕危動物的有效保護提供了科學基礎。詳細研究成果如下：
1.2019年12月26日，期刊Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems在線發(fā)表了題為“Determining spatial use of the world's second largest humpback dolphin population: Implications for place‐based conservation and management”的文章。研究團隊就湛江中華白海豚的棲息地空間利用模式進行了調(diào)查。結(jié)果表明，湛江中華白海豚種群的棲息地利用已呈現(xiàn)出碎片化現(xiàn)狀，并且現(xiàn)有的保護區(qū)僅覆蓋了三個主要棲息地之一的小部分區(qū)域（圖1），難以滿足該世界第二大駝海豚種群的保護需要。此結(jié)果為該海域中華白海豚自然保護區(qū)的規(guī)劃提供了科學支撐。
圖1 （左）中華白海豚重要棲息地（右）根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)建議的中華白海豚三種保護區(qū)設置
2.2020年1月23日，期刊Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems在線發(fā)表了題為“Food risk trade-off in the Indo-Pacific humpback dolphin: An exploratory case study”的文章。研究團隊選擇湛江港入海口（圖2左）對“擁有較豐富的魚類資源是中華白海豚選擇河口作為棲息地的原因”假說進行驗證。研究表明，中華白海豚選擇高風險的河口作為棲息地是迫于獲取食物的壓力。因此，近海過度捕撈引起的漁業(yè)資源衰退，可能會誘使它們更多地采用冒險捕食行為，從而導致更高的死亡率（圖2右）。
圖2（左）湛江港的中華白海豚目擊位點和采樣地點地圖（右）湛江港入海口魚類資源、風險水平和中華白海豚分布關系圖
3.2020年3月3日，期刊Marine Biology在線發(fā)表了題為“Investigating the age composition of Indo？Pacific humpback dolphins in the Pearl River Estuary based on their pigmentation pattern”的文章。研究團隊分析了珠江口中華白海豚種群體色變化規(guī)律和性別差異，并推斷活體的個體年齡和種群年齡結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，體色與年齡有顯著的相關性，且雌性個體褪色速度要高于雄性（圖3左）；泛珠江口海域白海豚的年齡組成存在顯著區(qū)域差異（圖3右）；伶仃洋海域現(xiàn)存的老齡化結(jié)構(gòu)更可能造成群體補充速率減緩而加速種群衰退。
圖3 （左）珠江口印太駝海豚的體色變化規(guī)律（右）2011 - 2015年五個子研究區(qū)印太駝海豚年齡組成的空間差異
4.2020年4月28日，期刊Frontiers in Marine Science在線發(fā)表了題為“Monitoring of a nearshore small dolphin species using passive acoustic platforms and supervised machine learning techniques”的文章。研究團隊探討了水下聲學平臺陣列（圖4左）所記錄的聲學數(shù)據(jù)是否可以用于中華白海豚回聲定位信號的識別，進一步研究了該種群的時空分布模式和聲學行為。研究表明利用被動聲學平臺陣列獲取的聲學數(shù)據(jù)，采用機器學習技術和聲譜圖檢查結(jié)合的方法，可以在大時空尺度上監(jiān)測沿海棲息的海豚物種的分布和棲息地使用情況（圖4右），為進一步監(jiān)測和研究近海鯨類動物提供了新思路。
圖4 （左）被動聲學監(jiān)測位點和平臺（右）被動聲學監(jiān)測位點中每個文件檢測到的回聲定位信號次數(shù)和位點之間的差異
5.2020年5月11日，期刊Aquatic Mammals在線發(fā)表了題為“Aging and Seasonal Serum Cortisol Concentrations in Captive Spotted Seals (Phoca largha) from the Liaodong Bay Colony”的文章。研究團隊對遼東灣人工養(yǎng)殖斑海豹皮質(zhì)醇濃度積聚規(guī)律進行了分析并探討其在生殖周期中生理狀態(tài)的變化。研究表明，斑海豹皮質(zhì)醇水平隨年齡的增長緩慢降低并以6歲作為轉(zhuǎn)折點后緩慢升高（圖5 左）；在性成熟和非性成熟期間，不同性別間皮質(zhì)醇濃度并無顯著差異，但在不同季節(jié)皮質(zhì)醇濃度存在顯著差異（圖5 右）。本研究為判斷野生斑海豹健康狀況建立了一個參考標準，同時可以用作評估其受自然或人為脅迫的壓力響應。
圖5 斑海豹不同年齡（左）及不同季節(jié)（右）血清皮質(zhì)醇濃度積聚規(guī)律分析結(jié)果
6.2020年5月11日，期刊Aquatic Mammals在線發(fā)表了題為“Group sizes of Indo-Pacific humpback dolphins in waters southwest of Hainan Island, China: Insights into rare records of large groups”的文章。研究團隊對海南島西南近岸水域（圖6左）中華白海豚的集群特征進行了調(diào)查。結(jié)果表明，海南中華白海豚種群平均集群規(guī)模比世界上許多已調(diào)查的駝海豚種群的集群規(guī)模都大，并且更偏向于集大群；相比于照相識別估計的集群規(guī)模，現(xiàn)場計數(shù)低估了海南中華白海豚集群規(guī)模，平均低估了25%左右（圖6右）。
圖6 （左）研究范圍地圖（右）現(xiàn)場計數(shù)和照相識別的集群大小的直方圖分布
7.2020年6月12日，期刊The Journal of the Acoustical Society of America 在線發(fā)表了題為“Influence of acoustic habitat variation on Indo-Pacific humpback dolphin (Sousa chinensis) in shallow waters of Hainan Island, China”的文章。研究團隊對被動聲學監(jiān)測點的中華白海豚聲吶信號以及其它不同聲源信號進行了檢測（圖7左）。研究表明食物的利用是中華白海豚生境選擇的重要因素；對中華白海豚的聲音類別進行記錄和識別可以了解特定棲息地環(huán)境下動物的不同聲行為（圖7右）。本研究為海洋聲學環(huán)境對該珍稀瀕危動物的影響評估提供了基本指標。
圖7 （左）被動聲學監(jiān)測位點和平臺（右）中華白海豚聲信號、魚聲和人為噪聲之間文件百分比和特定頻帶的聲壓級水平
[1] Mingming Liu, Lars Bejder, Mingli Lin, Peijun Zhang, Lijun Dong, Songhai Li. Determining spatial use of the world's second largest humpback dolphin population: Implications for place-based conservation and management[J]. Aquatic Conserv: Mar Freshw Ecosyst. 2020;30:364–374. https://doi.org/10.1002/aqc.3253
[2] Mingli Lin, Francesco Caruso, Mingming Liu, Sovan Lek, Kuan Li, Rodolphe E. Gozlan, Songhai Li. Food risk trade-off in the Indo-Pacific humpback dolphin: An exploratory case study[J]. Aquatic Conserv: Mar Freshw Ecosyst. 2020;1–8. https://doi.org/10.1002/aqc.3280
[3] Lang Guo, Wenzhi Lin, Chen Zeng, Dingyu Luo, Yuping Wu. Investigating the age composition of Indo？Pacific humpback dolphins in the Pearl River Estuary based on their pigmentation pattern[J]. Marine Biology(2020)167:50. https://doi.org/10.1007/s00227-020-3650-x
[4] Francesco Caruso, Lijun Dong, Mingli Lin, Mingming Liu, Zining Gong, Wanxue Xu, Giuseppe Alonge and Songhai Li. (2020). Monitoring of a Nearshore Small Dolphin Species Using Passive Acoustic Platforms and Supervised Machine Learning Techniques[J]. Front. Mar. Sci. 7:267. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.00267
[5] Peijun Zhang, Zhengzhi Wei, Xinran Song, Qinguo Wang, Jiabo Han, Songhai Li. Aging and Seasonal Serum Cortisol Concentrations in Captive Spotted Seals (Phoca largha) from the Liaodong Bay Colony[J]. Aquatic Mammal, 2020, 46(3). https://doi.org/10.1578/AM.46.3.2020.266
[6] Mingming Liu, Mingli Lin, Lijun Dong, Tianfei Xue, Peijun Zhang, Xiaoming Tang and Songhai Li. Group sizes of Indo-Pacific humpback dolphins in waters southwest of Hainan Island, China: Insights into rare records of large groups[J]. Aquatic Mammals, 2020, 46(3), 259-265. https://doi.org/10.1578/AM.46.3.2020.259
[7] Francesco Caruso, Lijun Dong, Mingli Lin, Mingming Liu, Wanxue Xu, and Songhai Li. Influence of acoustic habitat variation on Indo-Pacific humpback dolphin (Sousa chinensis) in shallow waters of Hainan Island, China[J]. The Journal of the Acoustical Society of America 147, 3871 (2020). https://doi.org/10.1121/10.0001384
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