《Marine Mammal Science》：Harbor Porpoise and Beluga Whale Habitat Use in the Saguenay-St. Lawrence Marine Park (Canada) Revealed by a Combination of Visual and Acoustic Survey
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研究那些大部分时间生活在水下的鲸类的栖息地使用面临挑战，促使研究人员采用互补方法。使用非侵入性方法——陆基调查（LBS）和被动声学监测（PAM）——来表征萨格奈-圣劳伦斯海洋公园中白鲸、港湾鼠海豚和船只的出现模式。在2020年至2023年间，LBS总计512小
研究那些大部分时间生活在水下的鲸类的栖息地使用面临挑战，促使研究人员采用互补方法。使用非侵入性方法——陆基调查（LBS）和被动声学监测（PAM）——来表征萨格奈-圣劳伦斯海洋公园中白鲸、港湾鼠海豚和船只的出现模式。在2020年至2023年间，LBS总计512小时，而PAM在2023年记录了1591小时，其中有78小时是同时进行的。LBS结果表明鼠海豚和鲸的出现率很高（43.3%），船只出现率76.2%，并且两种鲸类物种都有幼崽出现。PAM表明该区域被规律使用，在船只交通减少的时段（例如2020年对白鲸，以及夜间对两种物种）出现率更高。在同时段内，PAM检测到的白鲸和鼠海豚数量更高（分别为2.8倍和1.5倍）。然而，PAM对白鲸的性能受到限制，因为它们的通信频带容易受到船只遮蔽。尽管LBS受天气限制，但它们提供了补充数据，包括检测范围、群体构成、相对丰度和活动。两种方法结合提高了检测率并弥补了各自的局限性。结果支持将河口的这一部分纳入白鲸关键栖息地，同时突出了它对港湾鼠海豚觅食和母幼对的重要性。
**论文解读：视觉与声学调查联合揭示的萨格奈-圣劳伦斯海洋公园港湾鼠海豚和白鲸栖息地使用**
**研究背景与问题**
海洋哺乳动物（鲸类）超过80%的时间生活在水下，其栖息地使用研究长期受限于观测手段。传统视觉调查依赖水面可见性，而声学方法则受环境噪声和动物发声行为影响。萨格奈-圣劳伦斯海洋公园（SSLMP）是加拿大魁北克省的重要保护区，核心保护对象为圣劳伦斯河口的白鲸（Delphinapterus leucas）种群——全球最南端、濒危且受《濒危物种法案》保护的种群。白鲸面临船只交通、噪声污染、化学污染及猎物质量下降等威胁，其关键栖息地仅覆盖夏季分布区的37%。研究区域位于关键栖息地外围，虽已知为雄性白鲸迁徙通道，但缺乏系统监测。港湾鼠海豚（Phocoena phocoena）属于西北大西洋种群（受关注物种），在河口冰期觅食，但其栖息地范围和利用模式尚不清楚。本研究旨在通过互补的陆基调查（LBS）和被动声学监测（PAM）系统表征两种鲸类的出现模式、栖息地使用及船只潜在影响，同时评估两种方法的效率、局限性和偏倚，为保护区管理提供依据。论文发表在《Marine Mammal Science》。
**主要技术方法**
研究人员于2020–2023年夏季（6–9月）在SSLMP下萨格奈河口段实施LBS，观测点设于Les Escoumins海岸（海拔18.45米），使用7×50双筒望远镜记录10分钟观测时段内所有鲸类、船只及环境变量。PAM则于2023年8–10月连续记录（采样频率384 kHz），使用Soundtrap ST600HF水听器（布放于近岸水深34米处），手动分析声谱图检测白鲸（社交叫声1–12 kHz，回声定位20–40 kHz）和鼠海豚（超声波点击130–160 kHz）及船只噪声。此外，通过独立分析员二次标注1500个文件评估观察者偏倚。样本来源为SSLMP内单一站点，数据由加拿大公园管理局采集。
**研究结果**
**3.1 陆基调查结果**
LBS共512小时，记录白鲸984次（18.5%时段出现）、鼠海豚2703次（43.3%）、船只3678次（76.2%）。白鲸平均每观测时段1.07±4.06头，最大55头；鼠海豚平均3.41±7.99头，最大168头。2020年白鲸出现率最高，与船只出现率最低（70.2%）吻合；2022年鼠海豚出现率最高且幼崽比例最高（21.1%），该年河口鼠海豚死亡率是往年平均的4倍。行为分配显示：白鲸84.1%时间旅行、11.7%觅食；鼠海豚72.8%旅行、18.6%觅食。船只中游览船（最常见）和人力船有25.9%和24.6%时间静止观察海洋哺乳动物。最远检测距离：白鲸5.4 km，鼠海豚3.9 km，但95%观察在1.6 km（鼠海豚）和2.6 km（白鲸）以内。
**3.2 被动声学监测结果**
PAM共1591小时（18488个5分钟文件），白鲸、鼠海豚、船只出现率分别为49%、71%、67%。夜间（19:30–6:30）两种鲸类出现率更高（鼠海豚83.2%，白鲸54.5%），船只出现率更低（58.6%）。白鲸检测峰值在03:00–07:00（68.8%）。声压级分析显示：在白鲸哨声频段（0.6–15 kHz），船只存在使声压级升高约9.5 dB re 1μPa，白鲸存在反而导致降低5.4 dB，表明人为噪声主导该频段；在鼠海豚点击频段（110–150 kHz），生物存在（+2.7 dB）高于船只存在（+1.0 dB），显示该频段主要由生物源控制。
**3.3 检测率比较**
78小时同时段分析：PAM对白鲸的检测次数是LBS的2.8倍，对鼠海豚是1.5倍。LBS单独检测仅占不足10%，但结合方法使白鲸和鼠海豚未检测时段分别降至36.2%和28.3%。McNemar检验显示三种方法间存在显著差异（p<0.0001）。每日检测率（Kruskal-Wallis检验）也显著不同（白鲸χ2=31.16，鼠海豚χ2=16.42，船只χ2=10.39，均p<0.01），PAM和结合方法显著高于LBS。
**3.4 检测限制**
广义线性混合模型表明环境变量影响检测概率（见表4）。对LBS：风速达波弗特3级时，鼠海豚检测概率降低67%，白鲸降低50%；风速>4级时白鲸降低67%，鼠海豚降低76%。能见度<2海里时鼠海豚降低60%，能见度极差时两种物种均显著降低。船只存在使白鲸LBS检测概率降低44%，但鼠海豚增加17%（可能因逃跑行为更易被观测）。对PAM：风速>4级时白鲸检测概率降低74%，鼠海豚反而增加7%；强降水（>1 mm/h）使白鲸降低64%，鼠海豚无影响；高流速使白鲸降低41%；船只存在使白鲸PAM检测概率降低66%，鼠海豚降低9%。
**3.5 观察者偏倚**
两名声学分析员对1426个文件的检测存在显著差异：白鲸（McNemar χ2=121.59, p<0.001），Kappa=0.48（中等一致性）；船只（χ2=290.76, p<0.001），Kappa=0.04（极小一致性）；鼠海豚无显著差异（χ2=0.94, p=0.33），Kappa=0.83（高度一致）。不一致主要因一名分析员倾向于计入远处商船，以及船只噪声掩盖白鲸信号。
**讨论与结论**
研究首次系统表征了海洋公园下游区域白鲸和鼠海豚的出现模式。该区域是白鲸重要迁徙通道，且被用于觅食和育幼；鼠海豚高频出现并记录大量母幼对，支持将其纳入关键栖息地考虑。船只对白鲸检测存在显著负面影响（声学掩蔽和回避行为），而鼠海豚在船只存在时视觉检测率反而升高，可能反映逃跑行为。环境因素中，风速和降水对白鲸PAM影响更大，而鼠海豚声学检测对气象噪声不敏感。观察者偏倚强调需标准化声学分析流程，自动化检测（如PAMGuard）在该复杂环境中误报率高，故保留手动方法。
**结论**
视觉与声学观察揭示研究区域白鲸和鼠海豚高频出现，主要用于位移和觅食，且幼崽常见（尤其鼠海豚）。这些发现支持将河口该部分纳入白鲸关键栖息地，并突显其对港湾鼠海豚的重要性。结果还表明船只存在减少白鲸检测，且噪声分析显示白鲸频段掩蔽效应更强。PAM检出夜间更高白鲸出现（与低船只流量对应），LBS则记录到船只最少年份出现率和个体数最高。两种方法互补使用提高了检测率，为未来监测策略提供了低成本、非侵入性的有效范式。
