中国农大探讨植物声学研究与应用

近日,全国植物声学研究与应用进展学术研讨会在中国农业大学召开,国内各地专家围绕植物声学这一主题总结交流了研究成果,研讨植物声频反应的生物机理。专家学者在水稻、小麦、玉米、蔬菜、棉花、茶叶等作物上进行了植物代谢生理、声波对细胞周期影响等基础研究,研究表明,作物接收适合分贝和频率的声音后,增加产量、提高品质、增强抗病性,还能节省肥料。     

轿车车内声学包多目标优化探析

对轿车来说,其车内声学包设计是震动噪声舒适性设计工作中的一个重要构成成分。车内声学包设计能够在不改变整个轿车车内部件设计以及构件的基础上,对车内噪音进行相应的改善,一定程度上对汽车企业的技术实力的提升具有促进作用,具有一定的研究价值。在这一背景下,文章对轿车车内声学包多目标的优化进行详细研究,建立轿车混合模型,并验证分析,对优化子系统各层次材料种类进行探究,以期提升轿车车内声学包设计水平,促进我国汽车制造企业的发展。     

古筝琴板的振动特性初探研究

木质乐器的好坏与木质板材的振动特性有着密切关系。以古筝为例,对琴板振动特性进行了理论分析与试验研究。分析了板的弯曲和扭转振动理论,得出琴板扭转和弯曲振动的固有频率值;通过自由振动试验和弯曲与扭转振动模态试验,得到琴板的自由振动时域图和频谱图及其弯曲振型和扭转振型图;通过理论分析与试验结果对比,验证了古筝琴板振动特性试验方法与结果的有效性,为古筝琴板及其他乐器木质板材的筛选与生产提供了一种有效的科学手段。     

大亚湾核电临近海域中国毛虾声学探测分析

于2019年1月11―14日在大亚湾核电基地临近海域尝试采用声学探测技术,同时辅以拖网调查与水下视频观测的方法,对该海域中国毛虾(Acetes chinensis)的空间分布特征、定向迁移聚集规律和种群资源评估方法进行了研究分析,以期为大亚湾核电基地典型冷源致灾生物中国毛虾的监测预警与应急防控提供新的思路。调查发现,拖网渔获物中中国毛虾所占比重在99%以上,仅有数量极少的水母和鱼类。19:00―07:00的声学原位观测结果显示,不同时段中国毛虾海里面积反向散射系数(NASC)波动较大(0.56～170.30m~2/nmile~2),整体呈先增后减的变化趋势,最高值出现在22:30―22:40时段。垂直空间分布上,中国毛虾主要集群分布于水深5.2～7.2m的中下层水域,在22:50―00:10期间有明显向底层迁移的趋势。水平空间分布上,中国毛虾生物量密度由湾内至湾口断面逐渐增大。结合不同时段中国毛虾资源动态规律与水下视频观测结果,调查海域中国毛虾很可能在19:00―23:00期间向湾内迁移,23:00之后向湾口迁移。综上分析可知,声学评估方法较传统的渔业调查手段具有生态、高效、时空分辨率高、能提供实时监测数据等诸多优点,更能满足大亚湾核电站冷源生物安全预警与应急防控的现实需求。     

基于声学标签系统的鱼类运动轨迹监测技术

声学标签监测技术是声波监测技术的一种主动识别方法,其通过接收、处理移植或捆绑于鱼类身上的声学标签发射的声波信号来获得鱼类二维、三维运动轨迹,具有原位观察、定位准确、数据处理简单和数据连续性好等优点。文章介绍了声学标签监测技术的组成及工作原理,并根据异常数据的不同特点总结了一套完整的数据去噪、清洗的处理方法,该法可快速得到鱼类的二维、三维运动轨迹。通过实例分析了鱼类运动轨迹的分布情况以及变化规律。根据鱼类在不同水生态环境中的运动行为响应情况,可以直接或间接判断水中污染物或有毒物质对鱼类的潜在影响以及实际毒性,为渔业养殖水质环境评价、水质监测及预警、水生态健康评价以及水生态修复效果评价的研究提供参考依据。     

采用声学方法研究2016年秋季布兰斯菲尔德海峡南极磷虾群昼夜垂直移动特征及其影响因素

近年来,南极磷虾渔业过于集中于布兰斯菲尔德海峡,这也使得该海区磷虾资源状况及其生态学特征日益受到关注。南极磷虾群具有较为明显的昼夜垂直移动特征,开展此方面的研究可为探索其渔场形成机制提供基础数据,并为磷虾渔业反馈式管理提供参考。基于磷虾渔船上Simrad EK80记录的相关声学数据,使用Echoview软件判别声学数据中的磷虾群体,对2016年秋季布兰斯菲尔德海峡南极磷虾群昼夜垂直移动特征进行分析,并进一步分析影响磷虾群昼夜垂直移动的因素。结果显示,3月和4月磷虾群深度基本维持在250 m以浅,虾群最大深度出现在日升时分的频次最高（22.9%）,而最浅深度出现在夜间时分的频次最高（36.0%）,同时在日升时分,虾群厚度达到最大值;白天磷虾群多集中在较深水层,夜间会上浮到较浅水层。随着月份的推移,磷虾群平均深度总体呈现加深的趋势。光强和海底深度是影响磷虾群深度变化的2个主要因素。     

基于声学方法的黄河三门峡水库渔业资源空间分布研究

为探讨声学方法在黄河流域生态环境研究中的适用性,于2013年11月23日使用分裂式波束科学鱼探仪(Simrad EY60,70 k Hz,挪威)对黄河三门峡水库西湾至库尾大坝间水域进行了渔业资源声学调查,并通过现场鱼类目标强度测定和回波积分方法对库区内渔业资源密度、资源现存量和空间分布进行了初步探查与估算。结果表明:此次调查库区内声学积分值(Nautical area scattering coefficient,NASC)为5.59 m2/nmi2,渔业资源密度平均为0.002 ind./m2,资源现存量为42.36 t;在鱼类资源密度空间分布统计方面,将调查区域库区分为上、中、下游3个调查区域(A、B、C区),8个积分区段,依次为A-Ⅰ、A-Ⅱ、A-Ⅲ,B-Ⅰ、B-Ⅱ,C-Ⅰ、C-Ⅱ、C-Ⅲ区段,其对应的鱼类资源密度分别为0.002、0.017、0.013 ind./m2,0.004、0.008 ind./m2,0.013、0.016、0.037 ind./m2,鱼类资源主要集中于上游的A-Ⅱ、A-Ⅲ区段及水库下游区域;对应鱼类的垂直分布,A-Ⅱ、A-Ⅲ、C-Ⅰ、C-Ⅱ区段鱼类主要分布于5 m以浅水层,A-Ⅰ、B-Ⅱ区段鱼类主要分布于10 m以浅水层,而B-Ⅰ区段鱼类均分布于5 m以深水层且数量较少,C-Ⅲ区段鱼类则主要分布于10~20 m水层;库区内鱼类目标强度(Target strength,TS)多分布于-62.5~-47.5 d B之间,且目标强度大于-44.5 d B、体长大于25 cm的个体均分布于5 m以深水层。研究表明,声学方法在淡水水库渔业资源评估中体现出良好的适用性,本研究推动了该方法在黄河流域水域生态环境研究中的应用,为今后用声学方法评估内陆河流、湖泊和水库渔业资源提供了理论基础和科学依据。     

缝锤小蠹与美西部云杉小蠹的声学特征与比较

害虫声音探测技术作为一门新兴的技术方法,在植物检疫领域具有独特的应用优势。目前国内外已开展了针对林木蛀干害虫的声音探测技术研究,也取得了较好的成果。为此本文利用声音探测技术对口岸经常截获的有害生物缝锤小蠹和美西部云杉小蠹成虫的取食和爬行声信号进行了探讨分析。结果表明,同种小蠹的取食和爬行声信号差异明显,两种小蠹间取食和爬行声信号差异也较大,声信号脉冲持续时间、主频差异显著,利用害虫声音探测技术对林木蛀干类害虫进行监测具有可行性。