白头鹤灰鹤刈鹤期鸣声谱图的绘制与比较

白头鹤灰鹤刈鹤期鸣声谱图的绘制与比较

1鸟类鸣声研究鸟类鸣音是鸟类交换的“语言”，也是鸟类研究的主要内容之一。目前,国际上针对鸟声的研究主要集中在3个方面:(1)鸟类鸣声的多样性和复杂性;(2)鸟类鸣声的地理变异与新种的形成;(3)鸟类鸣声在鸟类系统学研究中的应用。我国对鸟类鸣声的研究始于20世纪80年代,但对鸟声的研究仍处于起始阶段,研究主要集中于鸣声行为的描述、鸣声声谱结构的分析、鸣声方言、鸣声在分类问题上的简单应用。中国分布的鹤类有7种,目前国内对鸟类鸣声的研究多集中于鸣禽,对鹤类的鸣声研究较少,本文比较分析了白头鹤(Grusmonacha)、灰鹤(Grusgrus)和蓑羽鹤(Anthropoidesvirgo)繁殖期的鸣声。2笼舍对鳌声的观察与分析本实验于2005年3～5月在哈尔滨北方森林动物园鸟类繁育中心进行。研究对象为动物园内的1对成年白头鹤、1对成年灰鹤和1对成年蓑羽鹤,均为繁殖年龄。其运动场是由5m×4m×5m的铁丝网围成的封闭式笼舍。笼舍内设石头砌成的4m×1.5m×3m的避风舍,内置干草。因处于繁殖期,笼舍外围有1m多高的编织带以防止其受外界干扰。每天8:00～17:00对3对鹤进行持续的直接观察和鸣声录制,使用的录音设备为SONYICRECOEDERICD-X40录音笔。采用AvisoftSaslab软件进行声谱分析,SPSS软件进行数据分析。鸟类鸣声可以分为鸣叫(Call)和鸣唱(Song)。鹤的鸣叫一般伴随着游走、觅食等日常行为而发生,多为短促而低沉的重复音节;鸣唱则表现为雌雄配偶有节奏的对鸣。研究中测试的物理特征包括音节持续时间、音节间隔和基频(鸣声的音节或音段中能量最高的且具有一定带宽的基本声)。3结果3.1种皇皇皇社会群体构造的功能特性鹤的鸣叫,通常声似“咕-咕-咕”。白头鹤平均每小时约有15次左右,每次持续时间比较长,每次发出的单次鸣叫声为15～30声,波动较大,且呈减缓趋势。灰鹤平均每小时约有20次,每次持续的时间比较短,每次发出的单次鸣叫声为5～10声,也呈减缓趋势。蓑羽鹤平均每小时约鸣叫10次左右,每次持续时间是三者中最长的,每次发出的单次鸣叫声为30声以上,也呈减缓趋势。3种鹤鸣叫的声谱图见图1、图2和图3,其物理特征参数见表1。将3种鹤鸣叫的持续时间和基频分别进行配对T检验,结果见表2。白头鹤与灰鹤日常鸣叫的音节在持续时间(t=29.70,P<0.01,n=9)和基频(t1=100.42,P<0.01,n=9)上都显示出极显著差异。白头鹤与蓑羽鹤日常鸣叫的音节在持续时间(t=-3.13,P<0.05,n=9)上显示出显著差异,而在基频(t=-42.53,P<0.01,n=9)显示出极显著差异。蓑羽鹤与灰鹤日常短鸣的音节在持续时间(t=12.53,P<0.01,n=9)和基频(t=54.70,P<0.01,n=9)上都显示出极显著差异。3.2单次呼唤持续时间鹤类的鸣唱通常为雌雄配偶的对鸣,一般发生在交配前后,战斗胜利以及其他成功的场合,是其兴奋、获得成功的标志,具有炫耀的性质。一次对鸣持续时间一般在8～15s,雌雄双方相互配合且为有节奏的依次鸣叫。对鸣中的雄性鸣唱响亮、冗长,雌性鸣唱尖而短促。雌雄两性各自音节的时间间隔均很有规律性,雌雄两性对鸣既独立又协调,很有节奏感。图4为白头鹤的对鸣语图,白头鹤每音节持续时间为0.67±0.02s,基频的频率为0.67～0.74kHz。图中声谱较宽的部分为雄性鸣叫,其一个单次鸣叫持续时间较长,约0.25s,含有3个频带,每两个频带之间的间隔距离约为1kHz,每个频带宽度约为0.076kHz;语图较窄的部分为雌性鸣叫,单次鸣叫持续的时间较短,不足0.25s,只有2个频带,较雄性少。图5为灰鹤的对鸣语图,灰鹤每音节持续时间为0.76±0.03s,基频的频率为0.68～0.84kHz。图中表现出颜色较浓、语图较宽的部分为雄性鸣叫,其一个单次鸣叫持续时间较长,约0.2s,含有2个频带,每两个频带之间的间隔距离约为1.1kHz,每个频带宽度为0.17kHz;颜色较淡、语图较窄的部分为雌性鸣叫,单次鸣叫持续时间较短,不到0.2s,只有1个频带,较雄性少。图6为蓑羽鹤的对鸣语图,蓑羽鹤每音节持续时间为0.63±0.01s,基频频率为0.65～1.02kHz。图中表现颜色较浓、语图较宽部分为雄性鸣叫,其一个单次鸣叫持续时间较长,约0.3s,含有2个频带,每两个频带之间的间隔距离约为0.9kHz,每个频带宽度为0.37kHz;颜色较淡、语图较宽的部分为雌性鸣叫,其一个单次鸣叫持续的时间较短,不到0.3s,只有1个频带,较雄性少。将3种鹤鸣唱(对鸣)的持续时间和基频分别进行配对T检验,结果见表3。白头鹤与灰鹤对鸣音节在持续时间上显示出极显著差异(t=-5.11,P<0.01,n=9),基频率上则无差异(t=-0.33,P=0.760,n=9)。白头鹤与蓑羽鹤对鸣音节在持续时间上显示出显著差异(t=4.02,P<0.05,n=9),基频率上则无差异(t=0.76,P=0.491,n=9)。灰鹤与蓑羽鹤对鸣音节在持续时间上显示出极显著差异(t=-10.71,P<0.01,n=9),基频率上则无差异(t=-1.67,P=0.171,n=9)。4鸣声特征鹤类鸣声频率较低,一般不超过2kHz。鹤类在不同环境条件下有着不同的鸣声行为,一些研究表明鸟类鸣声结构与其生境有关。本文的研究对象为笼养白头鹤、灰鹤和蓑羽鹤,很多声行为不能很好发挥,尤其飞翔鸣叫、恐吓鸣叫等更是如此,虽然文中鸣声研究集中在繁殖季节,但研究结果仍可反映一定程度上的鸣声特征和差异。我们发现这3种鹤鸣叫在其持续时间