曲 蕊，劉 晃，劉俊文，張宇雷

(1上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306;2 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所，上海 200092)

魚類行為是魚類機(jī)體的重要功能表現(xiàn)，與環(huán)境刺激、生理狀態(tài)等密切相關(guān)。隨著魚類設(shè)施養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，魚類行為研究能為養(yǎng)殖提供重要信息和指導(dǎo)[1]。當(dāng)前魚類行為學(xué)在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用還不普遍，但已經(jīng)引起了人們的重視。發(fā)聲是魚類行為的重要組成部分，不同的行為對應(yīng)不同的聲音，魚類的求偶、繁殖、攝食、游泳等都會(huì)產(chǎn)生不同的聲音。魚類不同行為產(chǎn)生的聲音強(qiáng)度和頻率等特征均不相同，通過對檢測到的魚類攝食聲信號進(jìn)行定量分析，從而監(jiān)測魚類的攝食行為，確定魚類的攝食特點(diǎn)[2]。傳統(tǒng)的行為學(xué)檢測一般是以人為觀測和手工記錄為主，但隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前魚類行為檢測智能化手段主要分為機(jī)器視覺和聲學(xué)檢測兩個(gè)方面[3]。機(jī)器視覺因受到水體渾濁程度以及魚類自身行為方式等因素的影響，適用范圍有限，但聲學(xué)檢測技術(shù)的發(fā)展為水產(chǎn)養(yǎng)殖中魚類行為學(xué)研究提供了新的手段，使用被動(dòng)聲學(xué)的方法對魚類攝食行為進(jìn)行探測，對魚類攝食環(huán)境以及攝食行為不會(huì)產(chǎn)生任何影響，還能有效反饋魚類攝食情況，因此基于被動(dòng)聲學(xué)的攝食行為研究是探測水生生物行為的重要手段[4-6]。Smith等[7]發(fā)現(xiàn)對蝦的強(qiáng)食期在一分鐘以上，依此來調(diào)整投餌量；Lagardère等[8]對大菱鲆的攝食聲脈沖信號進(jìn)行比較，對大菱鲆攝食特點(diǎn)做出分析。湯濤林等[9]用羅非魚的攝食聲來進(jìn)行投餌研究，根據(jù)不同魚類的攝食特征來研究不同魚類的飼料最佳投喂量以及投喂時(shí)間。以上研究皆表明，通過攝食聲信號對不同種類的魚類攝食行為做出量化分析，可判斷魚群集群密度、提高水產(chǎn)養(yǎng)殖中魚類餌料利用效率等[10]。

本研究使用攝像機(jī)和水聽器來記錄大口黑鱸的攝食行為，將聲音和圖像相結(jié)合，采用聲像同步研究方法對大口黑鱸(Largemouthbass)的攝食行為進(jìn)行量化分析。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)裝置如圖1所示，由試驗(yàn)養(yǎng)殖系統(tǒng)、水聽器、前置放大器、AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼攝像機(jī)、移動(dòng)工作站等構(gòu)成。養(yǎng)殖系統(tǒng)中，魚池為直徑1 m、水深1 m的透明玻璃池。水處理系統(tǒng)包括顆粒過濾器、生物濾器、循環(huán)水泵等。

圖1 大口黑鱸攝食行為監(jiān)測試驗(yàn)流程示意圖Fig 1 Monitoring system for feeding behavior of Largemouth bass

水聽器，日本京都大學(xué)信息學(xué)研究院制造，型號AQH-020，頻率范圍20 Hz～20 kHz，接收靈敏度-193 dB(re:1/μPa)，作業(yè)水深50 m以內(nèi)。

前置放大器，日本京都大學(xué)信息學(xué)研究院制造，型號Aquafeeler Ⅳ，增益控制范圍20～70 dB，間隔10 dB，帶寬濾波器HPF，20 Hz、200 Hz、1 kHz、4 kHz(-3 dB)；LPF，20 kHz、50 kHz、100 kHz、200 kHz(-3 dB)；輸入阻抗1 M。

AD轉(zhuǎn)換器，臺灣樂蘭企業(yè)股份有限公司制造，型號Roland QUAD-CAPTURE；最大采樣頻率96 kHz。

數(shù)碼攝像機(jī)，深圳市真視界科技有限公司制造，型號QOER V70，索尼IMX386 170度A+級廣角鏡頭，顯示屏2英寸，視頻分辨率4 k/60 min，存儲(chǔ)視頻格式MP4。

移動(dòng)工作站，戴爾(中國)有限公司制造，型號Precision7540，CPU為第9代英特爾酷睿I9-9880H，內(nèi)存64G DDR4，硬盤2TB M.2固態(tài)硬盤，顯卡NVIDIA Quadro RTX3000。

1.2 試驗(yàn)魚類

試驗(yàn)所用大口黑鱸魚苗來自中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究如東基地，在中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所魚類行為實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)殖到所需體長后進(jìn)行試驗(yàn)。具體試驗(yàn)分組如表1所示。

表1 試驗(yàn)分組表Tab.1 Experimental groups

1.3 數(shù)據(jù)采集方法

將魚麻醉后從暫養(yǎng)池轉(zhuǎn)移到試驗(yàn)池，在試驗(yàn)池中養(yǎng)殖7 d，讓其調(diào)整到正常攝食狀態(tài)，采用聲像同步方法對魚類攝食過程進(jìn)行音像視頻的錄制，通過專業(yè)數(shù)字式錄音軟件Underwater Sound 2018(日本京都大學(xué)聲信號研究院制造，采樣頻率48 kHz，放大增益50 dB)進(jìn)行攝食聲信號錄制。攝食行為錄音存儲(chǔ)為WAV聲音文件，用攝像機(jī)對大口黑鱸攝食行為進(jìn)行圖像錄制。圖像信息以MP4文件存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)。每天早上9：00以及下午18：00進(jìn)行大口黑鱸攝食行為的監(jiān)測，為了獲取大口黑鱸在攝食狀態(tài)下的行為反應(yīng)和生物噪聲頻譜，試驗(yàn)分為環(huán)境中背景噪聲采集以及大口黑鱸攝食聲信號采集兩部分:早上9:00，在試驗(yàn)池內(nèi)捕捉環(huán)境中背景噪聲3 min，人工進(jìn)行投飼后采集大口黑鱸攝食行為聲信號。下午18:00，將水聽器放入試驗(yàn)池后采集環(huán)境中背景噪聲3 min，投飼后采集大口黑鱸攝食全過程的聲信號。每天每個(gè)樣本獲取有效音頻2個(gè)，每個(gè)樣本獲得重復(fù)音頻30個(gè)，試驗(yàn)歷時(shí)14周。

1.4 數(shù)據(jù)處理

(1)實(shí)時(shí)信號檢測：將得到的大口黑鱸攝食聲信號音頻首先由Adobe Audition(2020，Adobe Systems Incorporated公司，美國)軟件對聲信號進(jìn)行實(shí)時(shí)信號監(jiān)測與回放。

(2)聲像同步：用Adobe premiere(2020，Adobe Systems Incorporated公司，美國)軟件將聲信號和攝食行為圖像在時(shí)域進(jìn)行同步化處理，并截取需要的大口黑鱸張嘴、吞咽以及游動(dòng)過程的音頻信號。

(3)信號轉(zhuǎn)化：用Matlab(R2018，MathWorks，美國)將同步化的攝食行為音頻數(shù)字信號進(jìn)行短時(shí)傅立葉變換(SFFT)后分析其頻譜特征并繪制頻率圖譜。時(shí)間常量為 0.125 s，時(shí)間間隔為0.01 s，頻率帶寬為 20 Hz～24 kHz，平均時(shí)間120 s。

(4)Praat分析：將截取的大口黑鱸攝食片段用Praat軟件(2021，V6.1，Paul Boersma and David Weenink)進(jìn)行共振峰分析，共分析4個(gè)共振峰，并將不同個(gè)體以及不同大小的大口黑鱸共振峰進(jìn)行對照，從共振峰角度對個(gè)體以及體長的差異性做出定量描述。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同體長大口黑鱸不同攝食階段的比較

在大口黑鱸攝食過程中，攝食聲信號又包含了張嘴、吞咽和游動(dòng)3個(gè)過程。將A1組大口黑鱸和B組大口黑鱸進(jìn)行對比，分析不同體長大口黑鱸的在攝食行為的聲學(xué)表達(dá)差異性。將得到的wav音頻以及MP4視頻用Adobe premiere軟件進(jìn)行同步化處理，并隨機(jī)挑選同步化音頻中多個(gè)任意攝食聲信號進(jìn)行分析，找出共同特征后將大口黑鱸攝食行為分為張嘴、吞咽以及游動(dòng)3個(gè)階段，分析大口黑鱸攝食過程中張嘴、吞咽和游動(dòng)3個(gè)階段的聲信號頻譜，得到圖2。

圖2A1中是A1組體長約為30 cm大口黑鱸不同攝食階段聲信號圖。圖2B是B組體長約為16 cm的大口黑鱸不同攝食階段聲信號圖。其中包括大口黑鱸攝食行為圖像，進(jìn)行短時(shí)傅立葉轉(zhuǎn)換后得到頻譜圖。由圖2A1可以看出A1組大口黑鱸攝食過程中張嘴動(dòng)作產(chǎn)生的聲信號可與環(huán)境背景噪聲明顯區(qū)分的頻譜范圍約為6～10 kHz，譜峰頻率為1～2 kHz，最大聲壓級約為80 dB。吞咽和游動(dòng)動(dòng)作可與背噪?yún)^(qū)分頻譜范圍1～10 kHz，吞咽和游動(dòng)動(dòng)作兩者可區(qū)分的頻率范圍為5～10 kHz。在1～10 kHz頻率范圍內(nèi)，產(chǎn)生的聲信號強(qiáng)度均呈先上升后下降趨勢。圖2B中B組大口黑鱸攝食過程中張嘴、吞咽這兩個(gè)動(dòng)作可與環(huán)境中背景噪聲區(qū)分頻率范圍均為1～10 kHz。游動(dòng)這一動(dòng)作與背景噪聲混合程度較大，在6～10 kHz頻率范圍內(nèi)可見較弱區(qū)分。魚類的攝食聲信號來源主要有以下幾個(gè)途徑:一是魚類在進(jìn)食過程中因吞咽飼料，空氣進(jìn)入口腔導(dǎo)致口腔內(nèi)突然產(chǎn)生壓力差，從而發(fā)出聲音。二是魚類張嘴過程中水流隨飼料被吸入口腔，后經(jīng)鰓排出體外，水流和鰓摩擦從而產(chǎn)生一定的聲音。三是魚類攝食時(shí)因游動(dòng)搶食，尾巴拍打水面，與水花摩擦產(chǎn)生的聲音[11]。將大口黑鱸攝食行為分為張嘴、游動(dòng)和吞咽3個(gè)階段，吞咽階段聲信號強(qiáng)度隨著頻率增加出現(xiàn)先增加后減小的趨勢。兩組不同體長大口黑鱸張嘴、吞咽和游動(dòng)這3個(gè)過程均可與環(huán)境中背景噪聲進(jìn)行區(qū)分，其中吞咽這一動(dòng)作與環(huán)境中背景噪聲區(qū)分度最大。在本研究中分析表明吞咽這一動(dòng)作的頻譜特征與大口黑鱸攝食整個(gè)階段的頻譜特征相似，因而推測，大口黑鱸攝食過程中主要的發(fā)聲來源是吞咽發(fā)聲，與Lagadere[12]猜測大菱鲆的攝食行為發(fā)聲情況一致。

2.2 不同個(gè)體大口黑鱸攝食聲信號脈寬分析

截取A1-B 4個(gè)組別大口黑鱸攝食聲信號中波形信號較為明顯且在時(shí)域重疊較小的信號，用Matlab放大20倍，分析不同個(gè)體大口黑鱸攝食聲信號脈寬。結(jié)果如圖3所示。

圖3 不同個(gè)體大口黑鱸攝食聲信號脈寬Fig 3 Pulse width of feeding sound signals of different Largemouth bass

如圖3所示，將隨機(jī)信號進(jìn)行局部放大后可清晰看到攝食聲信號之間的脈寬，將信號a到b之間的時(shí)間間隔定義為脈寬，可看到不同個(gè)體之間的脈沖寬度差異性。A1組大口黑鱸的脈寬范圍在1～2 ms，A2組大口黑鱸的脈寬范圍1～3 ms，A3組大口黑鱸脈寬范圍在1～3 ms，B組大口黑鱸脈寬約在1～3 ms，不同個(gè)體大口黑鱸的攝食聲信號脈沖寬度均在3 ms以內(nèi)。

投飼前2 min內(nèi)大口黑鱸攝食波形脈沖信號較為密集，脈沖間隔較小，大口黑鱸食欲較好，可將這一波形特征作為投飼裝備的控制機(jī)制。此次研究只分析了兩種不同體型大口黑鱸攝食聲信號，后期若采集到更多體型的大口黑鱸攝食聲信號，可對大口黑鱸體長、波形脈沖時(shí)間間隔以及聲壓級等參數(shù)做出統(tǒng)計(jì)分析，研究大口黑鱸體型和脈沖時(shí)間間隔之間的關(guān)系，將脈沖間隔與體型相關(guān)性作為大口黑鱸食欲的參考系數(shù)。A、B兩組大口黑鱸攝食反應(yīng)期具有時(shí)間差異性，攝食反應(yīng)期時(shí)間差異性產(chǎn)生的原因可能與大口黑鱸個(gè)體對環(huán)境的敏感度以及個(gè)體的健康度有關(guān)。健康的大口黑鱸對環(huán)境適應(yīng)力更強(qiáng)，攝食反應(yīng)期相對較短，攝食聲信號強(qiáng)度較大。不同個(gè)體大口黑鱸攝食聲信號周期長短可能與大口黑鱸的食欲有關(guān)，相同投喂量和相同投飼時(shí)間下大口黑鱸不同個(gè)體之間產(chǎn)生食欲差異性的原因可能與個(gè)體的運(yùn)動(dòng)量有關(guān)，上述猜測還需進(jìn)一步結(jié)合大口黑鱸游動(dòng)量進(jìn)行分析。將A和B兩組不同體長大口黑鱸進(jìn)行對比，在相同頻率下，體型為16 cm的產(chǎn)生的聲信號強(qiáng)度小于體型為30 cm的大口黑鱸，與Phillips等[13]做的試驗(yàn)結(jié)果一致，可以用這一特征參數(shù)對水下生物進(jìn)行體型的估計(jì)。

2.3 不同個(gè)體大口黑鱸攝食聲信號共振峰分析

單獨(dú)截取4組不同個(gè)體的大口黑鱸任意隨機(jī)信號，用Praat軟件進(jìn)行共振峰分析得到四組大口黑鱸攝食聲信號的共振峰分析圖，如圖4所示。圖4中A1組大口黑鱸的4個(gè)共振峰值分別為3 268 Hz、3 711 Hz、5 835 Hz、8 096 Hz。A2組大口黑鱸的4個(gè)共振峰值分別為2 982 Hz、4 091 Hz、6 662 Hz、7 941 Hz。A3組大口黑鱸的4個(gè)共振峰值分別為3 174 Hz、3 514 Hz、5 763 Hz、7 967 Hz。B組大口黑鱸的4個(gè)共振峰值分別為2 997 Hz、4 984 Hz、6 802 Hz、7 382 Hz。不同個(gè)體大口黑鱸攝食聲信號共振峰統(tǒng)計(jì)如表2所示。

圖4 大口黑鱸共振峰分析圖Fig 4 Formant analysis of Largemouth bass

表2 共振峰統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Formant statistics

共振峰是指在聲音的頻譜中能量相對集中的一些區(qū)域，共振峰不但是音質(zhì)的決定因素，而且反映了聲道(共振腔)的物理特征[14-16]。由表2可見不同體長的大口黑鱸攝食聲信號的第1、4共振峰的差異性最小，可以將研究重點(diǎn)放在第1、4共振峰，以獲得可反映出大口黑鱸的食欲變化的有效信息。結(jié)合不同體長大口黑鱸攝食階段的比較結(jié)果與共振峰聯(lián)合分析，猜測第一共振峰是大口黑鱸攝食聲信號的物理特征，反映了大口黑鱸攝食聲信號的能量主要集中在3 kHz左右。本研究在不同攝食階段比較中兩組不同體長大口黑鱸張嘴、吞咽和游動(dòng)3個(gè)過程均可與環(huán)境中背景噪聲進(jìn)行區(qū)分，其中吞咽這一動(dòng)作與環(huán)境中背景噪聲區(qū)分度最大，吞咽和游動(dòng)動(dòng)作兩者可區(qū)分的頻率范圍為5～10 kHz。在1～5 kHz吞咽動(dòng)作和張嘴動(dòng)作有明顯重疊，而大口黑鱸攝食發(fā)聲主要來源是吞咽發(fā)聲，因而第一共振峰或許可作為驗(yàn)證大口黑鱸攝食發(fā)聲機(jī)制的輔助手段，從而更好地將吞咽動(dòng)作和張嘴動(dòng)作進(jìn)行區(qū)分。不同體長大口黑鱸第一共振峰略有差異，后續(xù)可采集更多體型的大口黑鱸攝食聲信號來驗(yàn)證大口黑鱸共振峰與體型之間的關(guān)系。對于共振峰的分析建立在養(yǎng)殖密度為1條/m3的前提下，實(shí)際水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境多為高密度養(yǎng)殖，隨著養(yǎng)殖密度的增加，大口黑鱸的共振峰變化是個(gè)值得探討的研究。后續(xù)研究可聚焦于不同養(yǎng)殖密度下大口黑鱸攝食聲信號共振峰分析，從而進(jìn)一步探討?zhàn)B殖密度和攝食聲信號之間的關(guān)系。

2.4 不同養(yǎng)殖密度大口黑鱸攝食聲信號語譜分析

大口黑鱸分成養(yǎng)殖密度分別為1、30、100、200和300條/m3共5個(gè)組別，養(yǎng)殖密度為唯一試驗(yàn)變量。將采集到的大口黑鱸攝食音頻信號輸入Matlab轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并繪制其語譜圖得到大口黑鱸攝食聲信號頻譜范圍。結(jié)果如圖5所示。

圖5 不同養(yǎng)殖密度的大口黑鱸攝食聲信號語譜圖Fig 5 Spectrograms of feeding acoustic signals of largemouth bass at different densities

圖5可見，不同養(yǎng)殖密度條件下大口黑鱸攝食聲信號波形變化幅度均較為明顯，可與環(huán)境中背景噪聲進(jìn)行區(qū)分。不同養(yǎng)殖密度條件下大口黑鱸攝食信號波形均出現(xiàn)以下特征：攝食初期聲信號波形脈沖間隔較小，脈沖幅度變化較大，攝食強(qiáng)度較大。攝食后期攝食聲信號間隔時(shí)間逐漸變大，攝食強(qiáng)度逐漸變?nèi)酢ｐB(yǎng)殖密度分別為1、30、100、200、300條/m3共5個(gè)梯度的大口黑鱸的攝食發(fā)聲頻譜范圍均為0～10 kHz，其中環(huán)境中背景噪聲頻譜范圍在1 kHz以下，因而不同養(yǎng)殖密度下大口黑鱸可與環(huán)境中背景噪聲區(qū)分的頻譜范圍均為1～10 kHz。

相同體長大口黑鱸攝食聲信號在個(gè)體表達(dá)上并無明顯差異性，3組大口黑鱸的攝食聲信號可與環(huán)境中背景噪聲區(qū)分頻譜范圍均在1～10 kHz，且譜峰頻率均在1～2 kHz，與Lagarde等[12]測得的虹鱒攝食聲信號頻率范圍相同。此研究證明大口黑鱸攝食行為具有可提取的聲學(xué)特征，且這種聲學(xué)特征在大口黑鱸個(gè)體中具有普遍性。后續(xù)研究可利用大口黑鱸攝食發(fā)聲頻率1～10 kHz這一范圍特征來開發(fā)大口黑鱸聲學(xué)投飼裝備，對大口黑鱸進(jìn)行針對性投飼，從而提高大口黑鱸養(yǎng)殖過程中飼料利用率以及生長率。

2.5 不同養(yǎng)殖密度下大口黑鱸攝食行為聲學(xué)表達(dá)特征參數(shù)分析

挑選有效的大口黑鱸每個(gè)組別的攝食音頻片段放進(jìn)Praat軟件提取出典型的聲學(xué)特征參數(shù)，包括攝食聲信號持續(xù)總時(shí)間、攝食脈沖間隔、譜峰中心頻率值、攝食聲信號脈寬以及攝食發(fā)聲的平均聲壓級(SPL)等，對獲取的每組30個(gè)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)分析，分別計(jì)算出上述幾種典型的聲學(xué)特征量。不同養(yǎng)殖密度條件下的聲學(xué)特征參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征如表3所示。

表3 大口黑鱸攝食聲學(xué)表達(dá)特征表Tab.3 Acoustic characteristic statistics

由表3可見不同養(yǎng)殖密度的大口黑鱸攝食發(fā)聲與環(huán)境中背景噪聲可區(qū)分的頻率范圍均為1～10 kHz。對1～10 kHz頻率范圍內(nèi)不同養(yǎng)殖密度下大口黑鱸攝食聲信號具有不同特征參數(shù)的因素進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析，探究養(yǎng)殖密度與平均聲壓級之間的關(guān)系，進(jìn)行回歸分析，所得結(jié)果如圖6所示。

由圖6可見隨著大口黑鱸養(yǎng)殖密度的增加，攝食聲信號聲壓級也隨之增加，在1～10 kHz頻率范圍內(nèi)攝食聲壓級(y)和養(yǎng)殖密度(x)呈線性相關(guān)，兩者關(guān)系為y=0.332 7x+78.016，R2=0.93，統(tǒng)計(jì)學(xué)中一般認(rèn)為R>0.7，兩者之間的相關(guān)性較高[17]。

圖6 大口黑鱸養(yǎng)殖密度與攝食聲壓級關(guān)系Fig 6 Relationship between largemouth bass culture density and feeding SPL

此次研究得到大口黑鱸養(yǎng)殖密度與平均聲壓級關(guān)系是建立在相同體型前提下，但在實(shí)際大口黑鱸養(yǎng)殖過程中會(huì)出現(xiàn)個(gè)體體型生長不均勻狀況，體型較小大口黑鱸在攝食行為中因處于劣勢而不參與攝食活動(dòng)，所測實(shí)際聲壓級為體型較大大口黑鱸攝食聲信號，因而在水產(chǎn)養(yǎng)殖中得到實(shí)際聲壓級會(huì)小于試驗(yàn)聲壓級[18-22]。不同養(yǎng)殖密度大口黑鱸攝食聲信號可與環(huán)境中背景噪聲區(qū)分的頻率范圍均為1～10 kHz?？梢姶罂诤邝|的攝食發(fā)聲頻率與養(yǎng)殖密度這一因素?zé)o關(guān)，因而猜測，魚類發(fā)聲的頻譜范圍只與魚的種類有關(guān)，這與任新敏[21]所做的魚類發(fā)聲信號研究工作中所得結(jié)果一致的。黃姑魚(Nibeaalbiflora)在不同行為下發(fā)聲頻率范圍具有一致性，大口黑鱸不同行為下發(fā)聲頻率是否具有差異性還需進(jìn)一步進(jìn)行研究，后續(xù)可采集大口黑鱸游泳、進(jìn)攻以及繁殖等行為的聲信號進(jìn)行聲學(xué)表達(dá)特征參數(shù)分析，從而明確大口黑鱸攝食發(fā)聲頻率的影響因素[23-26]。在同一頻率范圍內(nèi)，隨大口黑鱸養(yǎng)殖密度的增加，攝食聲信號強(qiáng)度增大，大口黑鱸攝食聲信號強(qiáng)度與養(yǎng)殖數(shù)目呈線性關(guān)系，與Lagardère等[8]得出的虹鱒攝食聲壓級與養(yǎng)殖密度呈正相關(guān)的結(jié)論一致。后續(xù)研究可利用攝食強(qiáng)度與養(yǎng)殖密度之間的線性關(guān)系進(jìn)行養(yǎng)殖密度的估計(jì)，從而找到大口黑鱸最適養(yǎng)殖密度。

3 結(jié)論

通過對大口黑鱸攝食聲信號分析證明魚類攝食行為具有一定的聲學(xué)表達(dá)規(guī)律，這種規(guī)律在不同個(gè)體之間具有普遍性?？赏ㄟ^聲信號對魚類的攝食行為進(jìn)行檢測，從而對魚類攝食行為做出定量描述[27-31]。不同個(gè)體大口黑鱸攝食聲信號與環(huán)境中背景噪聲可區(qū)分的頻率范圍均為1～10 kHz，大口黑鱸的攝食聲信號的脈寬主要集中在3 ms之內(nèi)，不同體長的大口黑鱸第1、4共振峰差異性最小。不同養(yǎng)殖密度下大口黑鱸攝食發(fā)聲頻譜范圍均為1～10 kHz，大口黑鱸的攝食發(fā)聲頻率與養(yǎng)殖密度無關(guān)。但不同養(yǎng)殖密度下的大口黑鱸攝食聲信號聲壓級有所不同，攝食聲壓級(y)與養(yǎng)殖密度(x)呈正相關(guān)，兩者關(guān)系為兩者關(guān)系為：y=0.332 7x+78.016，R2=0.93。所得試驗(yàn)結(jié)果仍建立在將攝食聲信號與環(huán)境中背景噪聲看作一體信號的基礎(chǔ)上，未來有望開發(fā)新的算法將環(huán)境中背景噪聲與攝食聲信號進(jìn)行區(qū)分，從而得到純凈的攝食聲信號。養(yǎng)殖密度的設(shè)置因受到試驗(yàn)條件的限制最大養(yǎng)殖密度只有300條/m3，在實(shí)際的水產(chǎn)養(yǎng)殖中養(yǎng)殖密度要高于試驗(yàn)密度。所測大口黑鱸養(yǎng)殖數(shù)量對照試驗(yàn)有限，后續(xù)可設(shè)置更多養(yǎng)殖密度分組的對照試驗(yàn)，來探究大口黑鱸攝食欲望、養(yǎng)殖密度、時(shí)間三者相關(guān)關(guān)系。

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