一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，包括以下步驟：從自然水體中采集黑斑蛙；設置處理組和對照組，對黑斑蛙進行自然配對處理；將所有的黑斑蛙置于黑暗房間里的玻璃水族箱內適應5?15min；提前對繁殖季節(jié)的正常雌性和雄性黑斑蛙的鳴叫聲進行錄音；播放正常的黑斑蛙鳴叫聲，觀察不同處理組的黑斑蛙的反應，并對相應鳴叫聲及數據進行記錄；獲取鳴叫參數，分析實驗數據。本發(fā)明為進一步了解鳴聲與動物行為的關系和高效反映該動物的身體狀況及所生活的環(huán)境狀況提供了重要的指示意義。
【專利說明】
一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及測定方法技術領域，尤其涉及一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法。
【背景技術】
[0002]聲學通訊，是以發(fā)出的聲音使其他個體或群體接收并產生行為反應的通訊方式。動物在不同行為機理控制下依種類及其生理狀態(tài)不同可發(fā)出不同頻率、強度和波形的鳴聲，鳴聲忽現(xiàn)忽停有精確的時間性，以達到準確通訊的目的。
[0003]動物的鳴聲是種群內個體間相互通訊的語言，是與集群、取食、領域建立和保衛(wèi)、繁殖等活動及對敵害反應有關的通訊行為。通過對動物聲學通訊的研究，能進一步了解鳴聲與行為的關系，高效反映該動物的身體狀況及所生活的環(huán)境狀況，具有重要的指示意義。
[0004]目前，尚缺少一種測定蛙類聲學通訊的方法。因此，有必要針對性提出一種測定蛙類聲學通訊的方法來反映其身體狀況或生境狀況。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種反應動物聲學通訊的測定方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種黑斑蛙聲學通訊的測定方法，包括以下步驟:
[0007]⑴:采集黑斑蛙
[0008]從自然界水體中采集處于婚配期的黑斑蛙作為實驗對象，雌雄各5-10只；
[0009](2):自然配對處理
[0010]設置若干處理組和對照組，每組包括I只雌性和雄性黑斑蛙;將處理組和對照組的黑斑蛙置于監(jiān)控室環(huán)境適應3-5d后，對處理組的黑斑蛙進行不同濃度的人絨毛膜促性腺激素藥物處理，雌性黑斑蛙腹腔注射500-1000單位人絨毛膜促性腺激素，雄性黑斑蛙注射300-500單位人絨毛膜促性腺激素，對照組則以注射水代替藥物；
[0011]⑶:實驗數據及鳴叫參數的獲取
[0012]婚配期雌性黑斑蛙的鳴叫方式包括接受鳴叫和拒絕鳴叫，雄性黑斑蛙的鳴叫方式包括廣告鳴叫和應答鳴叫；
[0013]播放提前錄好的正常的雌性黑斑蛙的接受鳴叫和雄性的廣告鳴叫，進行趨聲性實驗，觀察不同處理組的雄性和雌性黑斑蛙的反應，獲取相應數據及鳴叫參數。
[0014]優(yōu)選地，所述實驗數據及鳴叫參數的獲取包括如下具體步驟:
[0015]⑴:實驗前處理
[0016]趨聲性實驗開始前，將所有的黑斑蛙置于黑暗房間里的玻璃水族箱內適應10-15min；
[0017]⑵:正常黑斑蛙鳴叫聲的獲取
[0018]提前采集繁殖季節(jié)的正常雌性和雄性黑斑蛙，不經藥物注射處理，分別放入一個實驗裝置兩側的玻璃缸內，對雌性黑斑蛙的接受鳴叫和雄性黑斑蛙的廣告鳴叫分別錄音，并全程錄像，直至交配成功；
[0019]⑶:實驗黑斑蛙鳴叫聲及數據的獲取
[0020]將步驟(I)中的黑斑蛙單獨放入實驗裝置中一側的玻璃缸內進行實驗，距離裝置另一側玻璃缸內的揚聲器40-60cm;用揚聲器連續(xù)播放提前錄制的雌性黑斑蛙的接受鳴叫或雄性黑斑蛙的廣告鳴叫，觀察雄性黑斑蛙對雌性黑斑蛙接受鳴叫或雌性黑斑蛙對雄性黑斑蛙廣告鳴叫的反應，記錄其開始移動的時間；當雌性黑斑蛙或雄性黑斑蛙的叫聲誘導雄性黑斑蛙或雌性黑斑蛙開始鳴叫以后，從其鳴叫開始進行觀察，記錄其在5-10min內受到聲音誘導后持續(xù)鳴叫的時間，每只蛙重復至少3次;實驗過程中進行全程錄音和錄像，獲取所有實驗黑斑蛙個體的鳴叫聲，記錄具有活性黑斑蛙的數量、黑斑蛙移動的距離、遠離和靠近揚聲器的時間、首次鳴叫和首次運動的時間；
[0021 ]⑷:鳴叫參數的獲取及實驗數據的分析
[0022]對獲取的每個黑斑蛙個體的鳴叫聲譜進行檢測，識別聲音類型，觀察和記錄每個叫聲的參數，包括波形圖、頻譜圖、振幅、共振峰、時長、主頻、基頻和叫聲音節(jié)數;對黑斑蛙趨聲性實驗中獲取的數據進行分析。
[0023]優(yōu)選地，所述趨聲性實驗過程中，為了避免潛在的主觀性，將各處理組黑斑蛙的濃度標記通過紙條遮擋，使各組藥物濃度未知。
[0024]優(yōu)選地，所述趨聲性實驗過程中，為了利于黑斑蛙鳴叫的傳播，將實驗裝置設計為一個兩側分別置有一個玻璃缸且中間連有通路的裝置。
[0025]優(yōu)選地，趨聲性實驗過程中，為了模擬自然環(huán)境，將黑斑蛙放置于標有距離的玻璃缸內，玻璃缸邊上標有標尺，玻璃缸底部鋪有泥土。
[0026]優(yōu)選地，所述趨聲性實驗前，為了避免異性黑斑蛙鳴叫聲對實驗對象的影響，使雄性或雌性黑斑蛙避免暴露在雌性或雄性黑斑蛙的鳴叫聲中。
[0027]優(yōu)選地，所述趨聲性實驗過程中，為了排除噪音對實驗的影響，提前過濾錄制好的正常黑斑蛙的背景噪音。
[0028]優(yōu)選地，上述所有趨聲性實驗過程中，通過自動的野生動物叫聲錄音儀對雌性和雄性黑斑蛙的鳴叫進行錄音，通過揚聲器對錄音進行播放，通過攝影機對雌性和雄性黑斑蛙的行為進行錄像，通過電腦連接攝像頭對錄像進行電腦監(jiān)控。
[0029]優(yōu)選地，上述所有趨聲性實驗過程中，攝影機放置于玻璃缸的一側，設置為夜晚紅外記錄模式，將紅外攝像頭置于玻璃缸上方，監(jiān)控器直接放在玻璃缸一側的上方。
[0030]優(yōu)選地，上述所有的趨聲性實驗，于晚上20:00-06:00的一個黑暗的房間內進行。
[0031]本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明通過提供一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，為進一步了解鳴聲與動物行為的關系，高效反映該動物的身體狀況及所生活的環(huán)境狀況，提供重要的指示意義。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法的流程圖；
[0033]圖2是本發(fā)明實施例提供的雄性黑斑蛙廣告鳴叫的波形圖；
[0034]圖3是本發(fā)明實施例提供的雄性黑斑蛙廣告鳴叫的頻譜圖；
[0035]圖4是本發(fā)明實施例提供的雄性黑斑蛙廣告鳴叫的聲音壓力水平圖；
[0036]圖5是本發(fā)明實施例提供的雄性黑斑蛙廣告鳴叫的共振峰圖；
[0037]圖6是本發(fā)明實施例提供的雌性黑斑蛙接受鳴叫的波形圖；
[0038]圖7是本發(fā)明實施例提供的雌性黑斑蛙接受鳴叫的頻譜圖；
[0039]圖8是本發(fā)明實施例提供的雌性黑斑蛙接受鳴叫的聲音壓力水平圖；
[0040]圖9是本發(fā)明實施例提供的雌性黑斑蛙接受鳴叫的共振峰圖。
【具體實施方式】
[0041]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0042]本實施例的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，如圖1所示，包括如下步驟:
[0043]⑴采集黑斑蛙
[0044]從自然界水體中采集處于婚配期的黑斑蛙作為實驗對象，雌雄各5只；
[0045]⑵自然配對處理
[0046]設置4個處理組和I個對照組，每組包括I只雌性和雄性黑斑蛙；
[0047]將處理組和對照組的黑斑蛙置于監(jiān)控室環(huán)境適應3d后進行不同的藥物處理:對處理組的黑斑蛙進行腹腔注射不同單位的人絨毛膜促性腺激素(Human chor1nic區(qū)0肪(101:1'(^;[11，1106)藥物處理，雌性黑斑娃選取500、800、900和1000四個單位梯度，雄性黑斑蛙則相應選取300、350、400和500四個單位梯度;對照組以水代替藥物(人絨毛膜促性腺激素有利于黑斑蛙的鳴叫和交配，雌性腹腔注射500-1000單位人絨毛膜促性腺激素，雄性注射300-500單位人絨毛膜促性腺激素即可誘導鳴叫)；
[0048]⑶實驗數據及鳴叫參數的獲取
[0049]婚配期雌性黑斑蛙主要發(fā)出接受鳴叫和拒絕鳴叫，雄性黑斑蛙主要發(fā)出廣告鳴叫和應答鳴叫，這四種鳴叫具有不同的聲譜；
[0050]播放提前錄好的正常的雌性黑斑蛙的接受鳴叫和雄性的廣告鳴叫，進行趨聲性實驗，觀察不同處理組的雄性和雌性黑斑蛙的反應，并獲取相應數據及鳴叫參數，具體包括以下步驟:
[0051 ]①實驗前處理
[0052]所有的趨聲性實驗均在晚上20:00-06:00的一個黑暗的房間內進行，且為了避免潛在的主觀性，實驗都于處理組藥物濃度未知的情況下進行(用紙條把各處理組標記的濃度遮擋住)；
[0053]趨聲性實驗前，為了避免后期實驗中揚聲器的干擾，先給所有的黑斑蛙1min去適應黑暗房子里的玻璃水族箱，如果雄性黑斑蛙遠離揚聲器時，那么實驗開始，如果雄性黑斑蛙并沒有停止運動，它將會被拿走，等到其他個體實驗結束后再重新對這只蛙進行實驗；
[0054]②正常黑斑蛙鳴叫聲的獲取
[0055]提前采集繁殖季節(jié)的正常雌性和雄性黑斑蛙，不經藥物注射處理，分別放入實驗裝置兩側的玻璃缸內；該實驗裝置是一個兩側分別置有一個玻璃缸且中間通過一個通路連接的裝置;將黑斑蛙成功放入實驗裝置后，通過自動的野生動物叫聲錄音儀對雌性黑斑蛙的接受鳴叫和雄性黑斑蛙的廣告鳴叫分別錄音，并過濾背景噪音，通過攝影機全程錄像，直至交配成功；
[0056]③實驗黑斑蛙鳴叫聲的獲取及數據收集
[0057]雌性黑斑蛙接近產卵但并沒有進入抱對的時候，會釋放出接受鳴叫去吸引雄性黑斑蛙進入性活躍期；而雄性黑斑蛙為了引起雌性黑斑蛙的關注，便會發(fā)出廣告鳴叫展示自身的優(yōu)勢；
[0058]將步驟⑴中的黑斑蛙單獨放入實驗裝置一側的標有距離的玻璃缸內，玻璃缸邊上標有標尺，且底部鋪滿泥土，模擬自然環(huán)境;趨聲性實驗前，雄性或雌性黑斑蛙并未暴露在雌性或雄性黑斑蛙的鳴叫聲中；接著，用置于另一側玻璃缸內且距離黑斑蛙50cm的揚聲器連續(xù)播放提前錄制的雌性黑斑蛙的接受鳴叫或雄性黑斑蛙的廣告鳴叫(使用預先錄音的黑斑蛙叫聲有利于叫聲的參數的控制，排除其他叫聲的干擾，因為其他的叫聲有可能是黑斑蛙在不同的繁殖狀態(tài)下發(fā)出的，或者具有其他的特殊通訊意義)，觀察雄性黑斑蛙對雌性黑斑蛙接受鳴叫或雌性黑斑蛙對雄性黑斑蛙廣告鳴叫的反應，記錄其開始移動的時間；當雌性黑斑蛙或雄性黑斑蛙的叫聲誘導雄性黑斑蛙或雌性黑斑蛙開始鳴叫以后，從其鳴叫開始進行觀察，記錄其在5min內受到聲音誘導后持續(xù)鳴叫的時間，每只蛙重復3次；
[0059]黑斑蛙的趨聲性行為主要通過攝影機進行錄像，記錄黑斑蛙移動的距離和時間:攝影機放在水缸的一側，設置為晚上模式(紅外記錄模式)，將紅外攝像頭置于實驗水缸上方，監(jiān)控器直接放在實驗水缸一側的上方，確保能夠觀察到整個實驗區(qū)域;將攝像頭與電腦連接，通過電腦觀察錄像；
[0060]實驗過程中進行全程錄音和錄像，獲取所有實驗黑斑蛙個體的鳴叫聲，記錄具有活性黑斑蛙的數量、黑斑蛙移動的距離、遠離和靠近揚聲器的時間、首次鳴叫和首次運動的時間；
[0061]④鳴叫參數的獲取及實驗數據的分析
[0062]使用Praat軟件對獲取的每個黑斑蛙個體的鳴叫聲譜進行檢測，識別聲音類型:廣告鳴叫、應答鳴叫、接受鳴叫和拒絕鳴叫，觀察和記錄每個叫聲的參數，包括波形圖、頻譜圖、振幅、共振峰、時長、主頻、基頻和叫聲音節(jié)數;對黑斑蛙趨聲性實驗中獲取的數據進行分析。
[0063]通過上述測定黑斑娃聲學通訊能力的方法，測定了黑斑娃的聲學通訊特征。當播放雌性黑斑蛙的接受鳴叫來對處理的雄性個體進行吸引時，雄性黑斑蛙發(fā)出了廣告鳴叫，相應波形圖如圖2，頻譜圖如圖3，聲音壓力水平圖如圖4，共振峰圖如圖5，并在實驗過程中表現(xiàn)出對雌性黑斑蛙鳴叫明顯的靠近；當播放雄性黑斑蛙的廣告鳴叫來對處理的雌性個體進行吸引時，雌性黑斑蛙發(fā)出了接受鳴叫，相應波形圖如圖6，頻譜圖如圖7，聲音壓力水平圖如圖8，共振峰圖如圖9，并在實驗過程中表現(xiàn)出對雄性黑斑蛙鳴叫明顯的靠近。
[0064]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，其特征在于，包括如下步驟: ⑴:采集黑斑蛙 從自然界水體中采集處于婚配期的黑斑蛙作為實驗對象，雌雄各5-10只； ⑵:自然配對處理 設置若干處理組和對照組，每組包括I只雌性和雄性黑斑蛙;將處理組和對照組的黑斑蛙置于監(jiān)控室環(huán)境適應3-5d后，對處理組的黑斑蛙進行不同濃度的人絨毛膜促性腺激素藥物處理，雌性黑斑蛙腹腔注射500-1000單位人絨毛膜促性腺激素，雄性黑斑蛙注射300-500單位人絨毛膜促性腺激素，對照組則以注射水代替藥物； (3):實驗數據及鳴叫參數的獲取 婚配期雌性黑斑蛙的鳴叫方式包括接受鳴叫和拒絕鳴叫，雄性黑斑蛙的鳴叫方式包括廣告鳴叫和應答鳴叫； 播放提前錄好的正常的雌性黑斑蛙的接受鳴叫和雄性的廣告鳴叫，進行趨聲性實驗，觀察不同處理組的雄性和雌性黑斑蛙的反應，獲取相應數據及鳴叫參數。2.根據權利要求1所述的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，其特征在于，實驗數據及鳴叫參數的獲取包括如下具體步驟: ⑴:實驗前處理 趨聲性實驗開始前，將所有的黑斑蛙置于黑暗房間里的玻璃水族箱內適應10-15min; ⑵:正常黑斑蛙鳴叫聲的獲取 提前采集繁殖季節(jié)的正常雌性和雄性黑斑蛙，不經藥物注射處理，分別放入一個實驗裝置兩側的玻璃缸內，對雌性黑斑蛙的接受鳴叫和雄性黑斑蛙的廣告鳴叫分別錄音，并全程錄像，直至交配成功； (3):實驗黑斑蛙鳴叫聲及數據的獲取 將步驟(I)中的黑斑蛙單獨放入實驗裝置中一側的玻璃缸內進行實驗，距離裝置另一側玻璃缸內的揚聲器40-60cm;用揚聲器連續(xù)播放提前錄制的雌性黑斑蛙的接受鳴叫或雄性黑斑蛙的廣告鳴叫，觀察雄性黑斑蛙對雌性黑斑蛙接受鳴叫或雌性黑斑蛙對雄性黑斑蛙廣告鳴叫的反應，記錄其開始移動的時間；當雌性黑斑蛙或雄性黑斑蛙的叫聲誘導雄性黑斑蛙或雌性黑斑蛙開始鳴叫以后，從其鳴叫開始進行觀察，記錄其在5-10min內受到聲音誘導后持續(xù)鳴叫的時間，每只蛙重復至少3次;實驗過程中進行全程錄音和錄像，獲取所有實驗黑斑蛙個體的鳴叫聲，記錄具有活性黑斑蛙的數量、黑斑蛙移動的距離、遠離和靠近揚聲器的時間、首次鳴叫和首次運動的時間； ⑷:鳴叫參數的獲取及實驗數據的分析 對獲取的每個黑斑蛙個體的鳴叫聲譜進行檢測，識別聲音類型，觀察和記錄每個叫聲的參數，包括波形圖、頻譜圖、振幅、共振峰、時長、主頻、基頻和叫聲音節(jié)數;對黑斑蛙趨聲性實驗中獲取的數據進行分析。3.根據權利要求2所述的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，其特征在于，趨聲性實驗過程中，各處理組黑斑蛙的濃度標記通過紙條遮擋。4.根據權利要求2所述的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，其特征在于，實驗裝置是一個兩側分別置有一個玻璃缸且中間通過一個通路連接的裝置。5.根據權利要求2所述的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，其特征在于，趨聲性實驗過程中，黑斑蛙放置于標有距離的玻璃缸內，玻璃缸邊上標有標尺，玻璃缸的底部鋪著泥土，模擬自然界的環(huán)境。6.根據權利要求2所述的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，其特征在于，趨聲性實驗前，雄性或雌性黑斑蛙并未暴露在雌性或雄性黑斑蛙的鳴叫聲中。7.根據權利要求2所述的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，其特征在于，提前過濾錄制好的正常黑斑蛙的背景噪音。8.根據權利要求2所述的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，其特征在于，通過自動的野生動物叫聲錄音儀對雌性和雄性黑斑蛙的鳴叫進行錄音，通過揚聲器對錄音進行播放，通過攝影機對雌性和雄性黑斑蛙的行為進行錄像，通過電腦連接攝像頭對錄像進行電腦監(jiān)控。9.根據權利要求8所述的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，其特征在于，攝影機放置于玻璃缸的一側，設置為夜晚紅外記錄模式，將紅外攝像頭置于玻璃缸上方，監(jiān)控器直接放在玻璃缸一側的上方。10.根據權利要求1-9所述的一種測定黑斑蛙聲學通訊能力的方法，其特征在于，所有的趨聲性實驗均在晚上20:00-06:00的一個黑暗的房間內進行。
【文檔編號】A01K61/00GK106070059SQ201610591814
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月26日 公開號201610591814.6, CN 106070059 A, CN 106070059A, CN 201610591814, CN-A-106070059, CN106070059 A, CN106070059A, CN201610591814, CN201610591814.6
【發(fā)明人】黃敏毅, 段仁燕
【申請人】安慶師范大學