水下声音监听设备
童剑锋在开展监测工作 嘀嗒、嘀嗒、嘀嗒……五一假期前的最后一个工作日，上海海洋大学海洋生物资源与管理学院副教授童剑锋将一段音频降频后发到了长江口水生生物资源监测与保护联合实验室的成员群。
“今年3月16日19时19分38秒，我们利用自己研发的水下录音设备，录下了一段声音。在分析声音的频谱后，我们确定：这就是江豚！”童剑锋兴奋地说，“正常情况下是听不到这段声音的，它中心频率在127千赫兹左右，超出人耳的听觉范围，我们对它做了降频处理。这段声音也是在长江口段得到的第一段江豚的高频嘀嗒声！在分析了其他录音数据后，我们也发现了许多江豚的声音。”
开发高频声水下监听设备
头部钝圆，嘴部弧线呈自然上扬，仿佛在抿嘴“微笑”，长江江豚被人们称为“微笑天使”。江豚是目前长江中仅存的水生哺乳动物，也是长江生态系统的指示物种。长江江豚的数量一度急剧下降，2017年锐减至约1012头。2021年起，长江全面实施十年禁渔，江豚的口粮变多了。去年，农业农村部公布2022年长江江豚科学考察结果显示，长江江豚种群数量为1249头——这是自2006年有监测记录以来的首次止跌回升。
“江豚生性活跃，仅凭肉眼，我们很难准确掌握其行踪。”童剑锋介绍，先前观测主要是目视观测，再利用望远镜判断，效率较低。为此，他和团队针对江豚监测开发了高频声水下监听设备，“江豚是一种靠声音进行交流的动物，它们能够发出90千赫兹~170千赫兹的高频超声波，远远超出了人类的听觉范围。江豚主要通过高频声波进行导航定位和索饵觅食，可能带有特定的编码，即使在混浊的水域中也能有效传播和区别。”
童剑锋和团队正在开发的水听器列阵，可以凭借接收声音的角度和获取声波的时间差，判断声源位置，由此确定江豚的数量。“通过设置，我们自研的水下监听设备可以同时监测记录多种动物发出的声源，还有多种记录模式，能够实现连续监测记录、按时间间隔监测记录。设备自身噪声极低，布放也很灵活。”
从2021年12月起，这个自研水下监听设备就被陆续布放在崇明长江口南支水域不同位置采集数据。“在常规监测过程中，长江江豚的目击频率一年比一年高，长江口长江江豚种群数量及栖息范围也在不断扩大，东风西沙、青草沙水域形成较为稳定的长江江豚种群及栖息地。此番得到江豚的声音，有利于我们判别不同的长江江豚种群和个体。”
规范优化水生生物监测技术
“我们还在研发长江口水生生物资源立体监测技术，开发生物和环境实时监测系统、江豚等目标生物智能识别和调查监测、生物资源及其栖息地水下探测系统。”3月25日，童剑锋和团队又带着自主研发的集成了声学水下地形探测和鱼群探测功能的无人船，和生物及环境多参数监测浮标两个设备，来到了长江入海口处。
“江豚对栖息地具有较强的选择性，我们的无人船地形探测功能是为了看看江豚的家到底长什么样；鱼群探测功能是为了了解江豚的饵料如何，口粮是否丰富；而在江豚栖息地上布放监测浮标，相当于在江豚家里安装了24小时的监控。”童剑锋打趣说。
“长江江豚家族在不断壮大，我们也要不断优化设备。我们的目标是，综合运用无人机、水面多功能浮标、水下声学等新型监测方式和传统网具调查方式，构建长江口水域生态水生生物资源立体化监测系统体系，并基于监测数据，开展传统水生生物资源监测技术规范优化。”童剑锋及其所在的渔业资源和生态系统量化评估与管理研究室（FSA）团队还在开展包含水生生物完整性指数评价、水生生物关键生活史及资源变动研究和重要物种资源评估等科学方面研究。
“‘江豚时出戏，惊波忽荡漾’，大江奔腾、江豚嬉戏，希望在各方努力下，我们能听见更多‘微笑天使’的声音！”
本报记者 郜阳
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