科研进展

海洋哺乳动物研究团队研究进展

  

  近期,李松海研究团队分别在Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, Frontiers in Marine Science, Journal of the Acoutical Society of America, Marine Biology, Aquatic Mammals等国际专业期刊发表了7SCI收录的研究论文,涉及海洋哺乳动物繁殖生理学、生态学、行为学、保护生物学和生物声学等学科领域,不仅揭示了基础性的科学问题,同时也为中华白海豚、斑海豹等珍稀濒危动物的有效保护提供了科学基础。详细研究成果如下: 

  1.20191226日,期刊Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems在线发表了题为“Determining spatial use of the world's second largest humpback dolphin population: Implications for placebased conservation and management”的文章。研究团队就湛江中华白海豚的栖息地空间利用模式进行了调查。结果表明,湛江中华白海豚种群的栖息地利用已呈现出碎片化现状,并且现有的保护区仅覆盖了三个主要栖息地之一的小部分区域(图1),难以满足该世界第二大驼海豚种群的保护需要。此结果为该海域中华白海豚自然保护区的规划提供了科学支撑。

1 (左)中华白海豚重要栖息地(右)根据调查数据建议的中华白海豚三种保护区设置

  2.2020123日,期刊Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems在线发表了题为“Food risk trade-off in the Indo-Pacific humpback dolphin: An exploratory case study”的文章。研究团队选择湛江港入海口(图2左)对“拥有较丰富的鱼类资源是中华白海豚选择河口作为栖息地的原因”假说进行验证。研究表明,中华白海豚选择高风险的河口作为栖息地是迫于获取食物的压力。因此,近海过度捕捞引起的渔业资源衰退,可能会诱使它们更多地采用冒险捕食行为,从而导致更高的死亡率(图2右)。 

2(左)湛江港的中华白海豚目击位点和采样地点地图(右)湛江港入海口鱼类资源、风险水平和中华白海豚分布关系图

  3.202033日,期刊Marine Biology在线发表了题为“Investigating the age composition of IndoPacific humpback dolphins in the Pearl River Estuary based on their pigmentation pattern的文章。研究团队分析了珠江口中华白海豚种群体色变化规律和性别差异,并推断活体的个体年龄和种群年龄结构。结果显示,体色与年龄有显著的相关性,且雌性个体褪色速度要高于雄性(图3左);泛珠江口海域白海豚的年龄组成存在显著区域差异(图3右);伶仃洋海域现存的老龄化结构更可能造成群体补充速率减缓而加速种群衰退。 

3 (左)珠江口印太驼海豚的体色变化规律(右)2011 - 2015年五个子研究区印太驼海豚年龄组成的空间差异

  4.2020428日,期刊Frontiers in Marine Science在线发表了题为“Monitoring of a nearshore small dolphin species using passive acoustic platforms and supervised machine learning techniques”的文章。研究团队探讨了水下声学平台阵列(图4左)所记录的声学数据是否可以用于中华白海豚回声定位信号的识别,进一步研究了该种群的时空分布模式和声学行为。研究表明利用被动声学平台阵列获取的声学数据,采用机器学习技术和声谱图检查结合的方法,可以在大时空尺度上监测沿海栖息的海豚物种的分布和栖息地使用情况(图4右),为进一步监测和研究近海鲸类动物提供了新思路。 

4 (左)被动声学监测位点和平台(右)被动声学监测位点中每个文件检测到的回声定位信号次数和位点之间的差异

  5.2020511日,期刊Aquatic Mammals在线发表了题为“Aging and Seasonal Serum Cortisol Concentrations in Captive Spotted Seals (Phoca largha) from the Liaodong Bay Colony”的文章。研究团队对辽东湾人工养殖斑海豹皮质醇浓度积聚规律进行了分析并探讨其在生殖周期中生理状态的变化。研究表明,斑海豹皮质醇水平随年龄的增长缓慢降低并以6岁作为转折点后缓慢升高(图5 左);在性成熟和非性成熟期间,不同性别间皮质醇浓度并无显著差异,但在不同季节皮质醇浓度存在显著差异(图5 右)。本研究为判断野生斑海豹健康状况建立了一个参考标准,同时可以用作评估其受自然或人为胁迫的压力响应。 

5 斑海豹不同年龄(左)及不同季节(右)血清皮质醇浓度积聚规律分析结果 

  6.2020511日,期刊Aquatic Mammals在线发表了题为“Group sizes of Indo-Pacific humpback dolphins in waters southwest of Hainan Island, China: Insights into rare records of large groups”的文章。研究团队对海南岛西南近岸水域(图6左)中华白海豚的集群特征进行了调查。结果表明,海南中华白海豚种群平均集群规模比世界上许多已调查的驼海豚种群的集群规模都大,并且更偏向于集大群;相比于照相识别估计的集群规模,现场计数低估了海南中华白海豚集群规模,平均低估了25%左右(图6右)。

6 (左)研究范围地图(右)现场计数和照相识别的集群大小的直方图分布

  7.2020612日,期刊The Journal of the Acoustical Society of America 在线发表了题为“Influence of acoustic habitat variation on Indo-Pacific humpback dolphin (Sousa chinensis) in shallow waters of Hainan Island, China”的文章。研究团队对被动声学监测点的中华白海豚声呐信号以及其它不同声源信号进行了检测(图7左)。研究表明食物的利用是中华白海豚生境选择的重要因素;对中华白海豚的声音类别进行记录和识别可以了解特定栖息地环境下动物的不同声行为(图7右)。本研究为海洋声学环境对该珍稀濒危动物的影响评估提供了基本指标。 

7 (左)被动声学监测位点和平台(右)中华白海豚声信号、鱼声和人为噪声之间文件百分比和特定频带的声压级水平

  [1] Mingming Liu, Lars Bejder, Mingli Lin, Peijun Zhang, Lijun Dong, Songhai Li. Determining spatial use of the world's second largest humpback dolphin population: Implications for place-based conservation and management[J]. Aquatic Conserv: Mar Freshw Ecosyst. 2020;30:364–374. https://doi.org/10.1002/aqc.3253 

    

  [2] Mingli Lin, Francesco Caruso, Mingming Liu, Sovan Lek, Kuan Li, Rodolphe E. Gozlan, Songhai Li. Food risk trade-off in the Indo-Pacific humpback dolphin: An exploratory case study[J]. Aquatic Conserv: Mar Freshw Ecosyst. 2020;1–8. https://doi.org/10.1002/aqc.3280 

    

  [3] Lang Guo, Wenzhi Lin, Chen Zeng, Dingyu Luo, Yuping Wu. Investigating the age composition of IndoPacific humpback dolphins in the Pearl River Estuary based on their pigmentation pattern[J]. Marine Biology(2020)167:50. https://doi.org/10.1007/s00227-020-3650-x 

    

  [4] Francesco Caruso, Lijun Dong, Mingli Lin, Mingming Liu, Zining Gong, Wanxue Xu, Giuseppe Alonge and Songhai Li. (2020). Monitoring of a Nearshore Small Dolphin Species Using Passive Acoustic Platforms and Supervised Machine Learning Techniques[J]. Front. Mar. Sci. 7:267. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.00267 

    

  [5] Peijun Zhang, Zhengzhi Wei, Xinran Song, Qinguo Wang, Jiabo Han, Songhai Li. Aging and Seasonal Serum Cortisol Concentrations in Captive Spotted Seals (Phoca largha) from the Liaodong Bay Colony[J]. Aquatic Mammal, 2020, 46(3). https://doi.org/10.1578/AM.46.3.2020.266 

    

  [6] Mingming Liu, Mingli Lin, Lijun Dong, Tianfei Xue, Peijun Zhang, Xiaoming Tang and Songhai Li. Group sizes of Indo-Pacific humpback dolphins in waters southwest of Hainan Island, China: Insights into rare records of large groups[J]. Aquatic Mammals, 2020, 46(3), 259-265. https://doi.org/10.1578/AM.46.3.2020.259 

    

  [7] Francesco Caruso, Lijun Dong, Mingli Lin, Mingming Liu, Wanxue Xu, and Songhai Li. Influence of acoustic habitat variation on Indo-Pacific humpback dolphin (Sousa chinensis) in shallow waters of Hainan Island, China[J]. The Journal of the Acoustical Society of America 147, 3871 (2020). https://doi.org/10.1121/10.0001384