被动声学监测揭示厦门湾中华白海豚（Sousa chinensis）潮汐驱动栖息地利用与人为干扰

《Global Ecology and Conservation》：Passive acoustic monitoring reveals tide-driven habitat use and human-induced disruption in an estuarine dolphin ( Sousa chinensis)

　　

密集人为活动正在加速全球生物多样性丧失，河口和近岸鲸类因栖息地与人口稠密海岸带重叠而尤其脆弱。中国厦门湾长期遭受密集船舶交通、围填海和跨海工程建设，干扰了中华白海豚（Chinese white dolphin, CWD；Sousa chinensis）的活动节律和栖息地利用。为克服船基调查在研究海豚方面的局限，研究人员在厦门湾布设三个被动声学监测（passive acoustic monitoring, PAM）站，即九龙江口（Jiulong River Estuary, JLR-E）、西海域（West Sea, HC-MI）和鼓浪屿南（Kulangsu South, KLS-S），并进行了全年监测。在全湾尺度，CWD在噪声较低的夜间活动更高，在退潮时活动更低。JLR-E是使用最多的区域（占监测天数的66.7%），可能由于自然岸线和猎物可获得性。在高潮期间，CWD增加了对西海域的利用，该处升高的水位可能提供躲避船舶交通的庇护所。KLS-S在晚秋和初冬被优先利用，提示其具有季节性走廊作用。研究人员建议修订保护区边界，将JLR-E和围头湾纳入其中，同时实施船速限制、海岸工程禁令、噪声管理和长期声学监测。本研究为保护人类主导型海岸生态系统中的濒危鲸类提供了稳健且可转移的参考。

论文解读：被动声学监测揭示厦门湾中华白海豚潮汐驱动栖息地利用与人为干扰

研究背景与问题：全球生物多样性丧失加速，河口和近岸鲸类因栖息地与人口稠密海岸带高度重叠而尤为脆弱。厦门湾长期受密集船舶交通、围填海和跨海工程影响，中华白海豚（Chinese white dolphin, CWD；Sousa chinensis）活动节律和栖息地利用受到干扰。该种群因栖息地破碎化分化为两个隔离群体。传统船基调查仅限白天，受天气和能见度限制，成本高且数据连续性低；卫星追踪存在采样偏差和捕获应激。被动声学监测（passive acoustic monitoring, PAM）可非侵入式连续记录物种声信号和环境噪声，但已有PAM研究多集中于珠江口等大种群，厦门湾小种群全年数据稀缺，且多数栖息地利用研究未系统评估主导环境因子。因此，Fengxiang Zhou等研究人员在厦门湾设置3个固定PAM站开展全年监测，回答昼夜、潮汐和月度活动模式，自然与人为因素影响，以及局地到全湾尺度环境因子相对重要性排序。

研究开展与结论意义：研究人员于2024年6月至2025年5月在九龙江口（JLR-E）、西海域（HC-MI）和鼓浪屿南（KLS-S）监测。结论表明，全湾尺度CWD在夜间噪声较低时活动更高，退潮时更低；JLR-E使用最多；高潮时西海域利用增加；KLS-S在晚秋和初冬优先利用，可能为季节性走廊。建议修订保护区边界纳入JLR-E和围头湾，并实施船速限制、海岸工程禁令、噪声管理和长期声学监测。该研究为人类主导海岸生态系统中的濒危鲸类保护提供可转移参考。

关键技术与方法：固定PAM站使用SoundTrap ST600HF/ST400HF和SR400，每10分钟录2分钟，采样率384 kHz，监测来源为厦门湾三个站点。声谱图用Raven Pro和Audacity识别click、whistle和burst pulse，识别准确率98.75%。用自相关函数（ACF）、Ljung-Box检验和Kolmogorov-Smirnov检验（KS检验）确定20分钟分析间隔；按季节、昼夜、潮汐相位分组；宽频声压级（SPL）用MATLAB和PAMGuide计算；活动概率、核密度估计（KDE）；局地广义线性模型（GLM）和全湾广义线性混合模型（GLMM），以赤池信息量准则（AIC）筛选，变量为昼夜相位（DP）、潮汐、水温和SPL。

研究结果：
3.1 总体探测模式：全年探测概率为JLR-E 1.92%、HC-MI 1.24%、KLS-S 0.83%；有检测天数比例分别为66.7%、50.0%、40.8%；同步活动以JLR-E与HC-MI最高32.7%，三区共同14.5%。
3.2 月度节律：三区每月均有探测。JLR-E全年较高，9月峰值3.75%；HC-MI 7月峰值2.50%；KLS-S多数月份较低，11月峰值0.69%。JLR-E和HC-MI趋势相似，10—12月和3月较低，其余月份较高；KLS-S相反，6月和11—3月较高。
3.3 昼夜节律：三区夜间检测概率高于白天但不显著，JLR-E昼夜最相似。JLR-E活动集中于02:00—04:00和10:00—12:00；HC-MI在04:00—06:00达峰后下降；KLS-S 15:00前低，20:00—22:00达日峰。
3.4 潮汐节律：JLR-E低潮和涨潮最高，高潮最低，退潮回升；除高潮外JLR-E最高；高潮时HC-MI最高。低潮、涨潮、退潮区域差异显著，高潮不显著。JLR-E低潮显著高于高潮，涨退潮不显著；HC-MI和KLS-S高低潮及涨退潮不显著。
3.5 温度与噪声响应：年水温11.16—29.23℃。活动温度曲线呈双峰。JLR-E和HC-MI相似，24—28℃最常见，其次12—16℃；KLS-S最高峰在12—16℃。噪声JLR-E最高126.06 ± 7.62 dB，HC-MI最低119.40 ± 5.37 dB，KLS-S中间123.13 ± 4.77 dB。JLR-E噪声峰值在涨潮和退潮，波动大；HC-MI和KLS-S在低潮和退潮峰值，幅度较低。JLR-E CWD主要在118—123 dB检测，>140 dB仍有；HC-MI 113—122 dB；KLS-S 123—128 dB，>130 dB下降。JLR-E噪声清晨和正午峰值，与活动部分重叠；HC-MI活动与噪声负相关，清晨低噪声时活动峰值；KLS-S白天噪声高于夜间，活动峰值20:00—22:00在高噪声后。
3.6 栖息地利用驱动因素：
3.6.1 全湾模式：GLMM显示DP（RVI = 0.95）和退潮（TideE，RVI = 0.82）显著影响检测概率；CWD偏好凌晨和夜间（β < 0，P < 0.05），退潮活动显著下降（β < 0，P < 0.01）；监测区随机效应方差0.320。
3.6.2 局地尺度异质性：JLR-E涨潮最显著（RVI = 1.00），涨潮活动增加（β > 0，P < 0.05）。HC-MI噪声（SPL，RVI = 0.93）和水温（Temp，RVI = 0.88）最显著；噪声增加活动减少（β < 0，P < 0.05），水温升高活动增加（β > 0，P < 0.05）。KLS-S昼夜相位（DP，RVI = 0.83）最显著；正午活动降低，凌晨和夜间增加（β < 0，P < 0.05）。

讨论部分总结：该研究首次基于全年连续PAM揭示厦门湾CWD昼夜、月度、潮汐活动节律，并量化局地和全湾环境因子层级关系。活动以夜间为主，可能与降低视觉导航限制、规避白天船舶噪声有关；KLS-S受城市夜间灯光吸引鱼群影响。月度节律与温度响应一致，JLR-E/西海域夏季初秋高，KLS-S晚秋初冬高，可能为东西群体交流窗口。潮汐方面，JLR-E低潮和涨潮最高，反映饵料聚集和摄食；西海域高潮增加利用以规避船舶；KLS-S涨潮略高。噪声是关键因素，CWD倾向低噪声范围；西海域活动随噪声增加下降，随水温升高增加；JLR-E噪声来源复杂，包括潮汐等自然源，其与SPL近显著正相关可能反映共同潮汐驱动；KLS-S表现为时空规避城市白天人类活动。栖息地利用强度JLR-E > 西海域 > KLS-S；同步活动JLR-E与西海域最高，西海域与KLS-S最低，提示资源或船舶航道屏障。保护建议包括重新划定保护区边界，纳入九龙江口、围头湾及之间水域；禁止海洋工程、船速限制（如≤ 8 knots）、噪声控制、清网、夜间安静期和长期PAM预警。局限为单年、东部群体未纳入、未区分噪声来源、GLM/GLMM为条件关联非因果。

研究结论翻译：本研究采用PAM首次分析厦门湾CWD活动节律和栖息地利用，揭示受限制海岸海景内的空间异质性：活动中心在JLR-E，个体在西海域HC-MI和KLS-S之间移动，受潮汐周期和人为干扰尤其航运噪声调节。海豚明显规避人类活动，尤其高噪声和高碰撞风险的船舶密集区。然而，因核心栖息地JLR-E仍在保护区外，航道外水域被密集海水养殖占用，活动范围严重受限，使厦门湾成为潜在生态陷阱（ecological trap），需紧急研究其适合度后果。该情形反映全球河口鲸类面临栖息地退化、船舶交通和沿海快速发展区水产养殖扩张等压力。为应对威胁，研究人员建议扩大保护区、严格船舶管理、禁止破坏性海岸工程、加强噪声控制，并在适应性管理框架内建立长期声学监测网络。本研究建立的分层分析框架整合全年PAM与多尺度环境驱动分析，可转移至其他人类活动强烈的河口生态系统，为类似人类压力下鲸类栖息地利用评估提供标准化可复制方案。该方法尤其适用于全球河口，需协调生物多样性保护与港口经济发展。