船舶活动对小贝尔特海峡港海豚季节性及昼夜行为模式的干扰及其影响分析

《Marine Mammal Science》:Seasonal and Diurnal Patterns of Harbor Porpoise (Phocoena phocoena) Behavior and the Disruptive Effects of Vessel Presence in a High-Traffic Coastal Habitat

【字体: 时间:2026年02月11日 来源:Marine Mammal Science 1.9

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  本研究揭示了在繁忙的近岸栖息地,船舶的存在会显著干扰港海豚的觅食与社交活动,特别是在夏季白天重叠高峰时段,这对保护这个已显衰退趋势的种群具有关键意义。研究利用被动声学监测与船舶自动识别系统数据,通过广义相加模型与广义线性模型量化了影响。

  
港海豚是代谢需求高、对环境干扰高度敏感的物种。长期的人为活动,特别是船舶交通产生的噪声,对近岸栖息地构成持续威胁,但缺乏针对船舶存在对野生种群行为影响的长期量化研究。在丹麦小贝尔特海峡进行的研究填补了这一空白,通过布设静态水听器阵列收集声学数据,并使用船舶自动识别系统追踪周边3000米半径内的船舶,分析了船舶对港海豚“嗡嗡声”行为的影响。“嗡嗡声”是指两次点击间隔小于10毫秒的高频窄带点击序列,被视为觅食和社交行为的关键指标。
研究方法上,通过识别海豚的点击序列事件并量化“嗡嗡声”,利用广义相加模型分析了其活动的季节与昼夜模式。同时,计算“海豚阳性分钟”与“船舶阳性分钟”的重叠,以评估共现情况。为探究船舶对“嗡嗡声”率的直接影响,研究构建了广义线性模型,以“嗡嗡声”率作为因变量,船舶存在、月份和昼夜时段作为自变量进行分析。
研究结果揭示了清晰的时空模式。在季节性上,港海豚的声学活动在夏季的五月至八月最为活跃,并在十月和十一月出现第二个较小高峰。在昼夜节律上,海豚在夜间的声学活动普遍高于白天。然而,海豚与船舶的重叠时间在夏季白天达到峰值,尤其是在七月和八月,船舶在白天与海豚共现的时间比例高达近70%。
最关键的分析表明,船舶的存在显著降低了港海豚的“嗡嗡声”率。这种负面影响在白天更为显著,船舶暴露导致“嗡嗡声”率降低的概率为45%;在夜间,该概率为35%。此效应在夏季最为突出,七月的影响显著大于其他月份。然而,分析并未发现“嗡嗡声”率的降低与特定“嗡嗡”事件期间船舶暴露强度的增加有显著关联,这表明船舶的干扰可能在其出现的瞬间即已发生,而更强的持续暴露并未带来额外的可测量影响。
讨论部分将这些发现置于更广泛的生态学背景中。船舶对“嗡嗡声”行为的干扰并非偶然的个体急性反应,而是跨越数月和数年的持续性模式,且动物并未表现出对船舶存在的习惯化。这种行为中断可能带来严重的能量后果。港海豚的高代谢需求意味着短暂的觅食中断也可能导致巨大的能量代价,长期干扰可能损害其身体状况、繁殖成功率,最终加剧种群衰退。值得注意的是,尽管存在这些干扰,海豚仍持续出现在小贝尔特海峡,这可能是被丰富的猎物资源所驱动,凸显了在这些高交通流量区域采取缓解措施的紧迫性。
研究也指出了方法的局限性。水听器的探测范围有限,且无法区分“嗡嗡声”是源于觅食还是社交行为。尽管船舶的宽带噪声可能在一定程度上掩盖海豚的声学信号,但结合其他标签研究的结果,船舶对“嗡嗡声”行为的干扰是确实存在的。此外,研究结果关联了船舶活动与海豚行为变化,但无法直接推断因果关系,船舶噪声作为驱动因素的具体机制仍有待阐明。
综上所述,这项研究为理解繁忙航道中船舶活动对港海豚行为的长期、季节性影响提供了关键证据。夏季白天是船舶干扰的高风险窗口期。研究结果强调了在海洋空间规划中纳入针对性减缓措施的必要性,例如在重叠高峰期实施临时性的船舶限速,或推广低噪声螺旋桨技术,以平衡人类活动与海洋哺乳动物保护,助力受威胁种群的恢复。
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