聲紋識別監(jiān)測設(shè)備。　受訪者供圖

沿著棧道漫步，耳邊傳來鳥兒社交覓食、親子育雛的鳴叫……在世界自然遺產(chǎn)地黃龍國家級自然保護(hù)區(qū)（以下簡稱黃龍保護(hù)區(qū)），一種“聽得見的守護(hù)”正悄然改變著生態(tài)保護(hù)的方式。

2025年6月，世界首條高原地區(qū)聲紋棧道在黃龍保護(hù)區(qū)亮相。通過與同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院景觀學(xué)系副教授許曉青團(tuán)隊長達(dá)3年的科研合作，黃龍保護(hù)區(qū)建立起一套以聲紋識別技術(shù)為核心的鳥類監(jiān)測體系，在精準(zhǔn)識別出59類鳴聲鳥類的基礎(chǔ)上，將科研數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可聽可感的沉浸式體驗，為自然保護(hù)地提供了智慧化管理經(jīng)驗。

鳥類也有“聲音身份證”

“就像每個人的指紋獨一無二一樣，每只鳥的叫聲也擁有各自的聲紋特征?！痹S曉青介紹，聲紋識別技術(shù)通過提取聲學(xué)特征，并結(jié)合人工智能算法，為不同鳥類建立專屬的“聲音身份證”，實現(xiàn)精準(zhǔn)識別。

為何用這種技術(shù)監(jiān)測鳥類？許曉青認(rèn)為，聲紋識別主要有三大優(yōu)勢：首先，對鳴禽的監(jiān)測特別有效，尤其適合追蹤在林間快速移動、難以肉眼觀察的鳥類；其次，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候持續(xù)監(jiān)測，通過每小時10分鐘、24小時不間斷地采樣，完整記錄鳥類的活動規(guī)律；其三，可與時下興起的人工智能技術(shù)深度融合，利用開源工具進(jìn)行實時分析，能極大地提升研究效率。

聲紋識別技術(shù)的引入為保護(hù)區(qū)工作帶來了變化。黃龍保護(hù)區(qū)高級工程師安德軍對比說：“傳統(tǒng)鳥調(diào)依賴調(diào)查人員沿樣線行走，通過望遠(yuǎn)鏡觀測和鳴聲辨別進(jìn)行記錄，易受人員經(jīng)驗、天氣條件和時間限制影響。”2022年項目啟動時，僅布設(shè)了兩臺設(shè)備進(jìn)行試驗，“令人驚喜的是，40天的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，聲紋識別發(fā)現(xiàn)的鳥種數(shù)量超過了傳統(tǒng)調(diào)查的數(shù)量?！?/p>

如今，6臺形似小蘑菇的監(jiān)測設(shè)備，根據(jù)人為干擾梯度在黃龍保護(hù)區(qū)精心布設(shè)?！皬臒o人干擾的核心區(qū)，到中度干擾的鄉(xiāng)村聚落，再到游客密集的景區(qū)，一個區(qū)域布設(shè)兩臺，為進(jìn)一步研究、量化人為干擾對鳥類的影響提供依據(jù)?！痹S曉青說。

聲紋棧道讓鳥鳴“看得見”

經(jīng)過3年持續(xù)監(jiān)測，研究團(tuán)隊不僅識別出59種常見鳴禽，更揭示了鳥類活動的時空規(guī)律?！傍B群就像一支精妙的樂隊，在不同時段更換主唱?！痹S曉青描述說，研究發(fā)現(xiàn)，鳥類有著鮮明的晝夜節(jié)律，晨昏時分的合唱最為熱烈。季節(jié)變化也影響著它們的活動范圍：夏季多在4000米以上高海拔區(qū)域活動，冬季則向低海拔的鄉(xiāng)村聚集。

此外，研究還量化了人為干擾對鳥類的影響。通過模型分析，團(tuán)隊確認(rèn)海拔、人為噪聲分貝值及持續(xù)時間是影響鳥類多樣性的三大關(guān)鍵因素。“這些發(fā)現(xiàn)可直接用于景區(qū)精細(xì)化管理。例如，在鳥類繁殖期或晨昏合唱關(guān)鍵期實行游客限流?！?/p>

為了讓科研成果更好地服務(wù)公眾，一條180米長的聲紋棧道應(yīng)運而生。該棧道通過聲音展亭和數(shù)字展廳，將物種識別成果、時空分布規(guī)律、鳥類多樣性概覽等聲紋監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀體驗。

“這里展示了18種鳥類聲音，詳細(xì)介紹景區(qū)內(nèi)活躍度高的5種典型鳥類。游客在漫步的同時，能沉浸式學(xué)習(xí)關(guān)于鳥類的知識，從而提高生態(tài)保護(hù)意識，很受游客喜愛?！卑驳萝姳硎荆乱徊?，黃龍保護(hù)區(qū)將繼續(xù)以生態(tài)保護(hù)為核心，深化跨領(lǐng)域科研合作，推動科研成果轉(zhuǎn)化。通過聲紋棧道、科普讀物等多元形式，讓科研成果成為公眾可感知的生態(tài)體驗，持續(xù)守護(hù)這片珍貴的高原濕地生態(tài)系統(tǒng)。