声音导鱼技术的分析与展望

声音导鱼技术对保护鱼类有重要的实际价值和深远意义,其研究重点是声音如何让鱼类产生趋避行为及如何准确的让鱼类产生趋或者避的行为。从生理学和行为学的角度对声音导鱼的生物学基础进行了分析;讨论了声音导鱼的关键技术,包括鱼类趋避行为对声音的响应关系、鱼类声域的确定、鱼类声音信号的采集、鱼类声波信号的数字化处理以及实际声场中声波的叠加技术等,并根据声音对鱼类诱驱作用的原理建立了一个声音导鱼的大坝模型,分析了大坝实现声音诱驱鱼的关键要素;展望了声音导鱼技术的发展前景和方向。     

基于灯光罩网法的南海鸢乌贼声学评估技术研究

南海中南部深水海域蕴藏着丰富的鸢乌贼资源,为推动南海外海渔业资源开发,实验探索了灯光罩网与声学手段相结合的鸢乌贼资源量评估方法。根据2011年4—5月在南沙群岛海域灯光罩网和Simrad EY60科学鱼探仪同步采集鸢乌贼生物学和声学数据,对鸢乌贼的趋光性行为、种群结构、声学映像和分布水层等特征进行分析。结果表明,灯光诱集结合罩网采样可确定南海鸢乌贼的单体回波,分布于0～100 m水层;通过背景噪声消除、鱼类和浮游动物目标限定、单体目标检测等处理,确定鸢乌贼现场目标强度-67～-52 dB;选择鸢乌贼渔获比例较大的网次,统计得到鸢乌贼胴长10.4～14.2 cm,对应目标强度-60.7～-58.0 dB,胴长与目标强度经验公式为TS=21.23LogML-82.48。研究认为,声学与灯光罩网相结合的调查方法可以作为南海今后开展鸢乌贼资源量评估的基本方法。     

基于被动声学技术的海洋生物测量研究进展

综述了开展基于被动声学技术实现海洋生物测量的重要性;介绍了国内外被动声学技术用于海洋鱼类测量的研究背景、发展现状、存在的问题和发展趋势。列举了常用的被动测量设备以及被动声学数字信号处理方法,包括数据采集、预处理、端点检测、特征提取和识别技术;分析了采用上述测量技术可以研究海洋鱼类的栖息地、生活习性以及人类活动对鱼类的影响。通过列举石首鱼和鳕鱼的发声研究,提出今后被动声学技术研究的重点应集中于各种被动鱼目标特征库的建立和完善,鱼类、海豚等海洋生物的被动声辐射机理的分析,具有代表性的声特征参数以及鱼类发声和特殊行为之间的关联的研究。     

草鱼敏感的负趋音筛选研究

声学屏障是一种阻拦鱼类进入危险区域进而保护鱼类资源的重要手段,为筛选鱼类敏感的负趋音作为声学屏障,本文采用六种单频音（500-3 000 Hz）和一种宽频音（短吻鳄吼叫声）作为实验用音对草鱼幼鱼进行负趋音的筛选研究,通过在水槽两端交替播音来对比草鱼幼鱼对不同声音的行为反应。结果表明,大多数实验鱼对声音有反应,短吻鳄吼叫声与其他声音组的差异显著。单频音实验组中播放500 Hz单频音时平均反应次数最大,为1.7±0.6次,而播放短吻鳄吼叫声时平均反应次数高达5±0.9次,显著高于其他实验音;在总平均速度中,宽频音组中草鱼的总平均速度显著高于其他组,表明草鱼对短吻鳄吼叫声敏感,产生逃窜行为。本研究表明,草鱼对短吻鳄吼叫声具有负趋音性,短吻鳄吼叫声可能是一种对草鱼具有驱赶、威慑作用的声音,本研究可为过鱼设施中辅助诱驱鱼手段及水利结构中避免鱼类的夹带提供参考依据。     

南海中南部中层鱼资源声学积分值及时空分布初探

本研究利用Simrad EK60科学探鱼仪(38 k Hz)于2013年春季和2014年春季采集的南沙和中沙、西沙海域渔业声学数据,结合中层拖网取样,采用回声积分法研究了南海中南部中层鱼的资源量及其时空分布特征。结果显示,2014年春季中、西沙海域9次中层拖网作业共捕获和鉴定鱼类和头足类79种,隶属于3纲16目37科60属,其中硬骨鱼纲的种类最多(65种),鞘亚纲次之(13种),软骨鱼纲1种,硬骨鱼纲中巨口鱼科、灯笼鱼科和钻光鱼科的种类最多,分别有20种、13种和6种;南沙海域中层鱼声学积分值(nautical area scattering coefficient,m~2/nmi~2)显著低于中沙、西沙及邻近海域,前者夜间向上迁移的强度高于后者;2013年春季南沙海域夜间10~200 m和白天200~1000 m声学积分值构成没有显著差异(P0.05),而2014年春季中沙、西沙海域夜间10~200 m和白天200~1000 m声学积分值构成有极显著差异(P0.01);南沙海域白天200~1000 m不同纬度组间中层鱼声学积分值构成有极显著差异(P0.01),中沙、西沙海域声学积分值构成亦有极显著差异(P0.01);南海中南部中层鱼声学积分值是(2387±601)m~2/nmi~2,基于现存公开发表的中层鱼的声学目标强度数据并取其均值,推算南海中南部中层鱼资源量是(8200±2100)万t。研究表明,南海中南部中层鱼声学积分值比全球平均值高约29.2%,可能是我国未来具有开发价值的大宗生物资源。     

草鱼敏感的负趋音筛选

声学屏障是一种阻拦鱼类进入危险区域进而保护鱼类资源的重要手段,为筛选鱼类敏感的负趋音作为声学屏障,本研究采用6种单频音 (500~3 000 Hz)和1种宽频音 (扬子鳄吼叫声)作为实验用音对草鱼幼鱼进行负趋音的筛选研究,通过在水槽两端交替播音来对比草鱼幼鱼对不同声音的行为反应。结果显示,大多数实验鱼对声音有反应,扬子鳄吼叫声与其他声音组的差异显著。单频音实验组中播放500 Hz单频音时平均反应次数最大,为 (1.7±0.6)次,而播放扬子鳄吼叫声时平均反应次数高达 (5.0±0.9)次,显著高于其他实验音。在总平均速度中,宽频音组中草鱼的总平均速度显著高于其他组,表明草鱼对扬子鳄吼叫声敏感,产生逃窜行为。研究表明,草鱼对扬子鳄吼叫声具有负趋音性,扬子鳄吼叫声是一种对草鱼具有驱赶、威慑作用的声音。本研究可为过鱼设施中辅助诱驱鱼手段及水利结构中避免鱼类的夹带提供参考依据。     

日本使用声学装置诱导鱼类（上）

从1962年开始，日本就试验发射一种特定的声音引诱鱼群游至捕捞区域，进而导向渔具的试验工作。此后，日本制定了研究方法并研究专门的声学与记录仪器。通过对捕捞试验的分析可得出结论：在捕捞生产中对于不同渔区、渔具与捕捞对象而言，使用声学方法是有效果的。     

日本的寻鱼和诱鱼技术

任何商业捕捞业的第一需要就是渔民能始终捕获一定数量的商品鱼。为了做到这一点，渔民或者寻找鱼类大量生息之场所，或者使用一些方法将原来分散在广阔水域的大量鱼类诱集到一个场所。这两种技术(即寻鱼和诱鱼)成为渔民们在某一特定的自然环境中从事渔业时必须发展的首要技术。为捕捞每种鱼而开发的各种寻鱼技术和诱鱼技术也是测定所使用的渔具渔法性能的要素。因此，可以说，     

灯光围网光诱时间长短的控制

<正> 机帆船灯光围网的灯光操作一般有两种情况:一是由诱鱼、并亮、集鱼三种操作组成;二是由诱鱼、集鱼两种操作组成.无论那种操作方法,诱鱼操作是基础操作,在诱鱼操作时,往往只注意灯源的频率、发光强度及灯光布局上(这当然是对的),而忽略了灯诱时间的长短与产量的关系.其实这一条在灯围生产的一些情况下也至关重要.现着重介绍如下:     

灯光围网光诱时间长短的控制

机帆船灯光围网的灯光操作一般有两种情况:一是由诱鱼、并亮、集鱼三种操作组成;二是由诱鱼、集鱼两种操作组成。无论那种操作方法,诱鱼操作是基础操作,在诱鱼操作时,渔民及部分科研人员往往把研究及生产中的重点放在灯源的频率、发光强度及灯光布局上(这当然是对的),而忽略了灯诱时间长     

深水网箱养殖中的声学监测问题探讨

针对深水网箱养殖过程出现的一些诸如网衣安全、鱼类逃逸等问题,介绍了几种类型的监测技术应用:(1)声学警戒带方式构成的被动式网衣安全监测技术,监视声纳可以是单波束,也可以是机械扫描的多波束或电子扫描的多波束,同时采用水下机器人进行巡视;(2)基于网箱中鱼的目标强度,实现对网箱中养殖品种大小、数量的统计监测,鱼的目标强度主要取决于鱼的体态特征,同时也与发射声波的波长有关;(3)数量识别技术以及饵料投饲过程中的声学监测技术,通过将声纳输出信号反馈到投饵机,实现饵料投放自动化。     

南海鸢乌贼水声学测量和评估相关技术研究

利用双频（38 kHz、120 kHz）Simrad EK60和频率分别为70 kHz和120 kHz的2部Simrad EY60科学探鱼仪于2013年获得的南海鸢乌贼（ Sthenoteuthis oualaniensis）声学调查资料,对鸢乌贼的目标强度（ TS）和空间分布、浮游动物的干扰、频差技术的应用等内容进行了分析。结果表明,以灯光罩网取样对鸢乌贼TS进行现场测量是可行途径;自然条件下鸢乌贼声学映像不明显,光诱条件下鸢乌贼开始聚集,22：00前主要分布于10~50 m和55~80 m水层,22：00后主要分布于10~35 m、50~75 m和115~155 m水层;浮游动物和深海鱼类是鸢乌贼声学探测的重要干扰,尤其是夜间,设置积分阈要考虑不同时间段的影响;频差技术是鸢乌贼声学映像鉴别的重要方法,应深入研究。     

新西兰试验新式音响诱鱼器

据《澳大利亚渔业》1972年第8期报道：新西兰一水产科技人员发明了一种音响诱鱼器(重约6磅),并在1970～1971年捕捞金枪鱼渔汛季节里进行了首次试验。在试验中,它能很快地诱集到当时渔船捕不到的小群鲣鱼。接着,又在1972年于新西兰北岛东岸酱伦提湾进行了试验。试验后,据这个水产技术人员说：“我们的航空侦察员曾侦察到一群正在摄食鳀鱼的长鳍金枪鱼和鲣鱼,当我们接通诱鱼器后,发现所有的金枪鱼马上涌到船边来,而关闭诱鱼器的电源后,鱼群又返回原来摄食的地方。”     

清河水库鲢鳙鱼类资源声学评估——回波计数与回波积分法的比较

2009年7月下旬使用挪威Simrad公司EY60型（70kHz）分裂式波束科学鱼探仪对清河水库进行了鲢（Hypophthalmichthys molitrix）和鳙（Aristichthys nobilis）的资源声学调查。使用声学处理软件Echoview4.0进行声学回波数据的后处理,研究库区内鲢和鳙昼夜分布特性,尝试使用回波计数法与回波积分法进行资源密度的评估,并进行了对比分析,讨论适合于水库鲢和鳙的声学调查方法。结果表明,鲢和鳙分布于水库10m附近水层,昼间较为集中,单体回波较少,夜间较为分散,可以识别的单体回波较多。深水区域个体较大且密度较低,较浅的区域个体较小且密度较大。声学计数评估更适合夜间进行。根据夜间数据,2种评估方法的结果基本一致,回波积分法获得鱼类密度为0.063ind.m-3,回波计数法为0.049ind.m-3,可以确定2种方法均适合鲢和鳙的调查。     

“中国黄、东海鳀鱼资源声学评估调查研究”成果通过审议

<正> 1984年11月至1987年4月,中国水产科学研究院黄海水产研究所和挪威卑尔根海洋研究所的两国专家运用挪威首相赠送中国总理的“北斗”号渔业资源调查船,连续三年共同开展了中国黄、东海鳀鱼资源的声学评估调     

黄唇鱼声谱特征的初步分析

文章通过被动声学方法监听黄唇鱼(Bahaba taipingensis)的声音,初步分析了其声谱特征,旨在为黄唇鱼声学无损调查、水下噪声影响分析和发声的生物学行为等物种保护研究提供基础数据。2017年3—5月,用microMARS型声学记录仪对东莞黄唇鱼市级自然保护区室内水族箱和室外2个驯养池中救护驯养的96尾黄唇鱼进行了2个时段、每个时段连续7个昼夜的声学监听。监听到黄唇鱼共发声246次,发出7类声音,分别是类鼓声、咔嚓声、雀鸣声、嗡嗡声、嗒嗒声、嚓咕声和其他声音等。黄唇鱼昼夜发声次数没有明显差异。黄唇鱼发声以类鼓声为主(175次),类鼓声由1～3个脉冲组成,又以单脉冲类鼓声为主(139次)。类鼓声为类正弦波形,能量集中在0～1 000 Hz,声纹与时间轴平行,谱峰中心频率为50～140 Hz。嗒嗒声与类鼓声相似,其能量也集中在0～1 000 Hz,但谱峰中心频率范围为180～190 Hz。嗡嗡声、咔嚓声、雀鸣声和嚓咕声同时包含低频(0～1 000 Hz)与高频(3 000～12 500 Hz)成分。类鼓声时长、脉冲宽度和脉冲间隔范围分别为67～1 333 ms、35～733 ms和0～1 130 ms,平均值分别为279 ms、70 ms和183 ms;类鼓声时长和脉冲间隔随着声信号脉冲数的增加而增长,脉冲宽度则减短。     

南海北部海域重要经济鱼类资源声学评估

根据1997年12月至1999年6月利用“北斗”号调查船的SimradEK500回声探测-积分系统在南海北部海域获取的渔业资源调查资料,运用渔业资源声学评估方法对该海域的带鱼科(Trichiuridae)鱼类、蓝圆(Decapterusmaruadsi)、竹鱼(Trachurusjaponicus)、金线鱼科(Nemipterus)鱼类以及大眼鲷科(Priacanthidae)鱼类等5类23种经济鱼类进行了评估与分析。结果表明,在南海北部海域带鱼科、蓝圆、竹鱼、金线鱼科和大眼鲷科的资源量分别为50.4×104t、16.3×104t、10.4×104t、9.8×104t和9.2×104t,其中带鱼科的资源量密度以冬季和粤西海域最高,蓝圆和竹鱼的资源量密度都以秋季和粤东海域最高,但竹鱼的资源量密度秋季明显高于其他季节。金线鱼科秋季在112°30′～116°E珠江口近海海域自西南到东北出现高度密集分布带,大眼鲷科在南海北部海域的分布较广泛,没有出现明显的高度密集区。     

国外信息

<正> 日本的诱鱼筏诱集金枪鱼试验成功据美国国家海洋渔业处报道,日本的诱鱼筏在南太平洋诱集金枪鱼试验获得成功。试验是由日本海洋资源研究中心负责进行。共4个筏,2个筏是用专门设计的金属管制成,2个用竹头做成,于去年11月放入南太平洋,今年2月,鱼开始聚集在诱集     

美将设置具有监察设备的诱鱼装置

<正> 若干年来,诱鱼装置在菲律宾、日本和夏威夷试验成功,并在推行。美国海洋大气局海洋渔业中心在东南海区的浅水、中层和底层也安置了诱鱼装置。这种诱鱼装置除生产上的实用外,还备有监察设备,监察该装置的稳定性,寿命和诱集鱼群的数据。使用结果表用,这些诱鱼装     

水产养殖中摄食声学研究进展

人类很早就已利用主动声学的方法对鱼虾进行声诱捕捞。相对于主动声学检测,被动声学检测是一种不同于传统光学技术和主动声探测的研究手段,其对于研究对象没有伤害性和破坏性。本研究通过被动声学检测鱼虾摄食声,对不同鱼虾的摄食声进行定量分析,从而确定不同种类鱼虾的摄食特点。根据不同鱼虾摄食特点开发声学投饲系统,从而有针对性地进行投饲,在水产养殖中有着重要的应用价值。阐述了鱼虾发声的主要来源及摄食声发声机制,归纳了目前水下声信号的主要研究平台以及对声信号的采集、分析处理方法,总结了摄食声学在水产养殖中的主要应用。目前检测到的摄食声信号通常是混合信号,难以将摄食声信号从混合信号中提取出来。后续研究中,可将摄食信号单独提取,从而对鱼的摄食声作定性、定量化分析。