东北虎豹国家公园森林声景的昼夜和季节变化

被动声学监测技术和声学指数通过对音频数据的时频域特征进行定量分析,可以反映声景的复杂度、多样性和健康程度等,已经成为评估生物多样性变化的重要手段.本研究从2020年6月至2021年6月在东北虎豹国家公园采集了52个点的声学数据,计算了春、夏、秋、冬4个季节和黎明、白天、黄昏、夜晚4个昼夜时间段的声音复杂度指数(acoustic complexity index,ACI)、声音多样性指数(acoustic diversity index,ADI)、声音均匀度指数(acoustic evenness index,AEI)、生物声学指数(bioacoustic index,BIO)、标准化声景差异指数(normalized difference soundscape index,NDSI)、声音熵指数(acoustic entropy index,H)和 1-21 kHz共20个频段的功率谱密度(power spectral density,PSD)等声学指数,评价了声景构成和多样性的昼夜和季节性差异.结果表明,东北虎豹国家公园的声景随季节变化具有显著的昼夜节律差异,尤其是夜晚的声景和声学成分显著不同于其他时段;白天声景的复杂度和多样性以及生物声的强度更高,但夏季的夜晚比白天有更高的声音复杂度;春季的黎明时段由于强烈的鸟类和鸣而具有较高的声音多样性和生物声强度.此外,声景和声学成分具有显著的季节性差异,其中春、夏、秋等3个季节(主要是5-10月)具有高的声音复杂度、多样性和生物声强度,但每个声学指数峰值出现的时间具有高度的异质性.本研究为东北虎豹国家公园声景资源的恢复和保护提供了基础数据,未来需要进一步结合非声学变量深入探讨区域声景形成的驱动因素,揭示人类干扰和气候变化的影响.