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長白山地區3種躍度蝗鳴聲結構的比較研究

2014-09-22 03:58曲業寬王文慧王寅亮
安徽農學通報 2014年17期
關鍵詞:鳴聲頻域時域

曲業寬 王文慧 王寅亮

摘 要:蝗總科特有前翅和后足股節間的摩擦發聲機制,在自然選擇和進化過程中,鳴聲受不同的環境因素影響而產生顯著的功能性分化。通過對長白山露水河地區長須躍度蝗(Podismopsis dolichocerca)、土門嶺躍度蝗(P. tumenlingeensis)、狹翅躍度蝗(P. angustipennis)的鳴聲結構進行比較研究,探討這幾種蝗蟲鳴聲和發聲特點之間的相關性和差異性。通過分析發現,躍度蝗屬鳴蟲叫聲清脆響亮,富有節奏感,屬內的種類之間鳴聲在時域和頻域上有一定差別,因此可將鳴聲作為蝗蟲分類的輔助依據。

關鍵詞:躍度蝗;鳴聲;時域;頻域

中圖分類號 Q961 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2014)17-21-03

1 引言

語言是人類進行人際交流和傳遞信息的重要工具,昆蟲同人類一樣,也需要與外界進行信息交流。有研究表明,昆蟲是原口無脊椎動物中最進化的類群,也是原口無脊椎分支中唯一廣泛利用聲通訊的動物類群[1]。昆蟲綱中的很多種類都能發聲,人們通常把能鳴叫的昆蟲稱為鳴蟲,能發聲的鳴蟲大多為雄性,少數種類的雌蟲也能鳴叫,但聲音比雄蟲要弱很多,這也間接說明昆蟲的鳴叫與性別相關。在同一類群中,聲音信號的最主要功能是吸引異性進行交配。

20世紀中葉以來,通過對昆蟲發聲器及發聲機制的不斷探索,分類學家發現鳴聲可以作為一項可靠的分類依據用于鳴蟲分類。在昆蟲分類學中,與性選擇相關的性狀是最好的分類特征。昆蟲的鳴聲,尤其是召喚音和求偶音,是種群內個體間特別是雌雄間的一種重要的聯系信號,有著高度的種間特異性。運用鳴蟲鳴聲進行分類研究,對于傳統形態學分類上難以區分的近緣種進行種間分類有著重要意義。在直翅目昆蟲中,蟋蟀和螽蟖的相關鳴聲研究開展的較為廣泛,如美國原被認識的蟋蟀為65種,通過對鳴聲的分類鑒定,發現了40個新種,使其總數達到了105種[2]。雖然蝗蟲鳴聲分析研究相對螽斯和蟋蟀較少,但也有許多學者在蝗蟲鳴聲通訊方面做出了重大貢獻。國際方面Ragge[3]等對西歐直翅目昆蟲鳴聲的研究;Elsner研究了西伯利亞蝗(Gomphocerus sibiricus)、紅擬棒角蝗、綠牧草蝗的鳴聲結構,發現它們在鳴聲的頻率、脈沖、速率和振幅等聲學參數方面有明顯差異;Reynolds[4]對雛蝗屬(Chorthippus)一些種類鳴聲進行了研究。20世紀70年代后,蝗蟲鳴聲研究范圍逐漸擴大,我國也逐漸展開了對蝗蟲鳴聲的研究。印象初[5]對我國蝗總科的發聲器進行了細致研究,發現我國蝗總科的發聲器有11種不同的類型;席瑞華[6]等報道了長白山自然保護區雛蝗屬(Chorthip pus)等6屬、7種蝗蟲的鳴聲;曹立民[2]等對東北地區躍度蝗屬(Podismopsis)部分種類的鳴聲作過比較研究;廉振民對雛蝗屬(Chorthippus)等蝗總科一些種類的鳴聲作過研究;蘆榮勝[7]等對2種米紋蝗雄性鳴聲進行了比較研究,表明紅足米紋蝗(Notostaurus rubripes Mistshenko)和小米文蝗(Notosaurus albicornis)雄性的鳴聲參數有顯著差異,可作為2種的分類依據。

本文以長白山地區常見3種躍度蝗為材料,分別為長須躍度蝗(P. dolichocerca)、土門嶺躍度蝗(P. tumenlingensis)、狹翅躍度蝗(P. angustipennis),應用計算機技術和數學統計學原理對以上3種躍度蝗的鳴聲節律圖像進行比較研究,嘗試以鳴聲為分類依據,通過各鳴聲參數區分3種同屬不同種躍度蝗,旨在進一步探討鳴聲在蝗蟲分類中的應用價值。

2 材料與方法

2.1 實驗材料 本實驗研究的3種躍度蝗聲音樣本采集于長白山露水河鎮附近,分別為長須躍度蝗(P. dolichocerca)、土門嶺躍度蝗(P. tumenlingensis)、狹翅躍度蝗(P. angustipennis)。共經7d的收集,采集時間為上午8∶00~下午16∶00,每個物種采集2~10頭樣本。

2.2 實驗方法 本次采集是在不驚動蟲體的情況下使用SONY PCM-D50型數字錄音棒(采樣率為96kHz)進行聲波的實時錄制。鳴聲錄制過程中,盡量錄制單一蝗蟲的鳴聲,錄制完成后記錄時間、地點及相應編號。之后用捕蟲網將相對應的蝗蟲個體進行捕捉,用酒精浸泡于相應采集瓶,編號,帶回實驗室進行種類鑒定,并制作標本。有研究表明,蝗蟲的鳴叫與溫度有關,因此也要記錄當下的溫度。

蝗蟲鳴聲分析,主要通過Cool edit Pro 2.1系統軟件進行分析,參照鳴聲特征參數提取法中的時域分析法和頻域分析法。時域分析法所表現的是時域特征,其參數主要包括脈沖組個數、脈沖組持續時間、脈沖組間隔、脈沖組中脈沖個數、脈沖持續時間和脈沖間隔。對信號作頻譜分析,則可以了解鳴聲信號的頻率范圍、主要集中頻率等。結合光譜圖,可以更好地反映出昆蟲的鳴聲特征。

3 結果與分析

3.1 土門嶺躍度蝗(P. tumenlingensis)鳴聲時頻分析 針對土門嶺躍度蝗(P. tumenlingensis),分析其時域片段中的相關參數,通過后續計算得到以下參數:平均每次鳴叫周期中脈沖組數為10個,脈沖組持續的平均時間是0.334s,脈沖組間隔的平均時間是1.065 6s。平均每個脈沖組的脈沖個數為4,脈沖間隔的平均時間是0.035 5s,脈沖的平均持續時間為0.042 8s。觀察10個聲音樣本的分析圖像,選取形狀大致相同且清晰的段落進行頻率分析。選擇的聲音樣本中72dB頻率范圍分布在3 000~33 000Hz,主要集中在5 000~26 000Hz 范圍。對于該段的頻率,從整體上看,其分布并沒有呈現明顯的函數關系。而在20 000Hz以上也有一定頻率分布,說明此種蝗蟲鳴聲時含有少量超聲成分。該聲音樣本的波形圖如圖1、圖2所示。endprint

除了對該樣本頻域進行分析,也獲得了相對應聲音段落的光譜圖(圖3)。光譜圖是頻率分布的另一種分析方式,顏色的亮度反映了該樣本在相對應頻率的集中程度。對所選取的土門嶺躍度蝗鳴叫的聲音片段的光譜圖進行分析可知,光譜圖清晰地展現了鳴叫的頻率和時域分布狀態。由圖譜可見,土門嶺躍度蝗的鳴叫頻率分布范圍是3 000~35 000Hz,在5 000~24 000Hz處亮度明顯增強,標識了集中分布范圍,這與其鳴叫的頻率分析圖譜得出了相似的結論;并且在光譜圖中,發現脈沖組間和單脈沖間有明顯間隔,光譜整齊清晰。

3.2 長須躍度蝗(P. dolichocerca)鳴聲時頻分析 針對長須躍度蝗(P. dolichocerca),分析其時域片段中的相關參數,進行平均計算,得到以下參數:平均每次鳴叫中脈沖組數為16個,脈沖組的持續的平均時間是0.966s,脈沖組間隔的平均時間是5.89s。平均每個脈沖組的脈沖個數為16,脈沖間隔的平均時間是0.011s,脈沖的平均持續時間0.075s。對長須躍度蝗(P. dolichocerca)的聲音樣本進行頻域分析,72dB頻率范圍分布在2 000~45 000Hz,跨度明顯大于土門嶺躍度蝗,主要集中頻率在4 000~26 000Hz范圍。頻率分布并不呈現明顯的函數關系,并且趨于平穩,分布平均,具有典型的寬帶噪聲特點。在20 000Hz以上有一定頻率分布,說明此種蝗蟲鳴聲中含有少量超聲成分,該樣本超聲成分大于土門嶺躍度蝗。該聲音樣本的波形圖如4、圖5所示。

對相對應的聲音片段的光譜圖進行分析可知,光譜圖清晰地展現了鳴叫的頻率和時域分布狀態(圖6)。由圖譜可見,蝗蟲鳴叫頻率分布范圍是3 000~45 000Hz,集中分布范圍在4 000~24 000Hz,這與其鳴叫的頻率分析圖譜得出的結論相似。光譜連成一片,說明單脈沖之間無明顯間隔,光譜在各頻率分布均勻,說明為典型噪音。

3.3 狹翅躍度蝗(P. angustipennis)時頻分析 共采用了6個聲音樣本,分析其時域片段中的相關參數,進行平均計算,得到以下參數:平均每次鳴叫中脈沖組數為11個,脈沖組的持續的平均時間是2.800 7s,脈沖組間隔的平均時間是3.671 5s。平均每個脈沖組的脈沖個數為34個,脈沖間隔的平均時間是0.013 3s,脈沖的平均持續時間0.065 0s。對狹翅躍度蝗(P. angustipennis)的聲音樣本進行頻域分析,72dB頻率范圍分布在6 000~35 000Hz,其在72dB范圍內分布都很均勻,不同頻率的分布并沒有很大的差異。同樣的,在20 000Hz以上有一定頻率分布,但明顯沒有前2種蝗蟲明顯,幾乎可以忽略,即發聲時產生的超聲很少。該聲音樣本的波形圖如圖7、圖8所示。

對相對應的聲音片段的光譜圖進行分析可知,光譜圖清晰地展現了鳴叫的頻率和時域分布狀態(圖9)。由圖譜可見,蝗蟲鳴叫頻率分布范圍是5 000~35 000Hz,集中分布范圍在5 000~25 000Hz,這與其鳴叫的頻率分析圖譜得出的結論相似。光譜在小范圍內集結,不能明確區分單條光譜線,說明單脈沖之間無明顯間隔,但光譜間間隔均勻,說明脈沖組間隔規律。

4 結論與討論

本次研究所選的躍度蝗品種均為長白山地區躍度蝗常見種,在野外進行聲音樣本采集時,由于采集工作繁重,只將聲音樣本與對應的蝗蟲個體進行了編號,在尚未進行具體分類時,已從聽覺方面根據蝗蟲的鳴聲不同對樣本有了大致的區分,因而提出假設,即同屬不同種的蝗蟲,其鳴聲有著一定差異。在將蝗蟲個體進行了準確分類后,運用Cool edit Pro 2.1系統軟件對3種蝗蟲鳴聲進行了時域與頻域的分析,通過圖像的展示和客觀數據的對比,得出結論:3種躍度蝗的鳴聲有相似之處,也有很大不同。由于脈沖序列中脈沖組數大致相同,而鳴聲頻率分布范圍都很廣泛,因此這2點特征可能不能作為種內識別的依據。而組成脈沖序列的脈沖組持續時間、間隔時間,以及組成脈沖組的脈沖數及其持續時間和間隔時間等特征,則在種內存在很大差異,表現出了各自的特點,易于區分,可能作為種內識別的依據。通過本文,驗證了鳴蟲的鳴聲具有種的特異性和專一性,在物種形成中形成了種間隔離。

但本文所得結果仍具有局限性,只從鳴聲時域圖像和頻域圖像兩方面對鳴聲進行了處理,由于是野外情況下自然錄音,不能排除雜音的干擾,所得結論僅供分類過程中進行明顯的區分作用而不能對3種躍度蝗的鳴聲特征進行絕對定論。并且對3種躍度蝗的發聲機制沒有探討,無法從發聲器特征進行進一步的分類。如陳阿蘭(2003年)對雛蝗屬4種雌雄性發音器進行的比較研究表明,同屬不同種的蝗蟲,其音齒形狀、數量、密度的比較及音齒間距、音齒寬度、音齒列長度的測量也可作為分類性狀用于種間分類。這些性狀與不同種的發聲機制和發聲特點相關,如可與本文所做的鳴聲時域與頻域的比較相結合,相信可以為種的劃分提供更充分的依據。

參考文獻

[1]盧亞玲.昆蟲鳴聲信號特征參數提取的研究[J].武漢工業學院學報,2008,27(3):53-56.

[2]曹立民,鄭哲民,廉振民.東北地區躍度蝗屬鳴聲結構的比較研究(直翅目:網翅蝗科)[J].昆蟲分類學報,1995,17(1):70-74.

[3]Ragge,D.R, Reynolds,W.J.The songs of the grasshoppers and crickets of Western Europe[M].Published by Harley Books, 1998:1-348.

[4]Reynolds,W.J. A re-examination of the characters separating Chorthippus montanus and C.parallelys(Orthoptera:Acrididae). Journal of Natural History,1980,14(2):283-303.

[5]印象初.青藏高原的蝗蟲[M].北京:科學出版社,1984:111-120.

[6]席瑞華,劉舉鵬,陳念麗.長白山自然保護區蝗蟲鳴聲結構的特點[J].昆蟲知識,1990,27(6):329-331.

[7]蘆榮勝,石福明,楊培林.兩種米紋蝗雄性鳴聲的比較研究(直翅目,蝗總科)[J].動物分類學報,2003,28(3):411-415.

(責編:張宏民)endprint

除了對該樣本頻域進行分析,也獲得了相對應聲音段落的光譜圖(圖3)。光譜圖是頻率分布的另一種分析方式,顏色的亮度反映了該樣本在相對應頻率的集中程度。對所選取的土門嶺躍度蝗鳴叫的聲音片段的光譜圖進行分析可知,光譜圖清晰地展現了鳴叫的頻率和時域分布狀態。由圖譜可見,土門嶺躍度蝗的鳴叫頻率分布范圍是3 000~35 000Hz,在5 000~24 000Hz處亮度明顯增強,標識了集中分布范圍,這與其鳴叫的頻率分析圖譜得出了相似的結論;并且在光譜圖中,發現脈沖組間和單脈沖間有明顯間隔,光譜整齊清晰。

3.2 長須躍度蝗(P. dolichocerca)鳴聲時頻分析 針對長須躍度蝗(P. dolichocerca),分析其時域片段中的相關參數,進行平均計算,得到以下參數:平均每次鳴叫中脈沖組數為16個,脈沖組的持續的平均時間是0.966s,脈沖組間隔的平均時間是5.89s。平均每個脈沖組的脈沖個數為16,脈沖間隔的平均時間是0.011s,脈沖的平均持續時間0.075s。對長須躍度蝗(P. dolichocerca)的聲音樣本進行頻域分析,72dB頻率范圍分布在2 000~45 000Hz,跨度明顯大于土門嶺躍度蝗,主要集中頻率在4 000~26 000Hz范圍。頻率分布并不呈現明顯的函數關系,并且趨于平穩,分布平均,具有典型的寬帶噪聲特點。在20 000Hz以上有一定頻率分布,說明此種蝗蟲鳴聲中含有少量超聲成分,該樣本超聲成分大于土門嶺躍度蝗。該聲音樣本的波形圖如4、圖5所示。

對相對應的聲音片段的光譜圖進行分析可知,光譜圖清晰地展現了鳴叫的頻率和時域分布狀態(圖6)。由圖譜可見,蝗蟲鳴叫頻率分布范圍是3 000~45 000Hz,集中分布范圍在4 000~24 000Hz,這與其鳴叫的頻率分析圖譜得出的結論相似。光譜連成一片,說明單脈沖之間無明顯間隔,光譜在各頻率分布均勻,說明為典型噪音。

3.3 狹翅躍度蝗(P. angustipennis)時頻分析 共采用了6個聲音樣本,分析其時域片段中的相關參數,進行平均計算,得到以下參數:平均每次鳴叫中脈沖組數為11個,脈沖組的持續的平均時間是2.800 7s,脈沖組間隔的平均時間是3.671 5s。平均每個脈沖組的脈沖個數為34個,脈沖間隔的平均時間是0.013 3s,脈沖的平均持續時間0.065 0s。對狹翅躍度蝗(P. angustipennis)的聲音樣本進行頻域分析,72dB頻率范圍分布在6 000~35 000Hz,其在72dB范圍內分布都很均勻,不同頻率的分布并沒有很大的差異。同樣的,在20 000Hz以上有一定頻率分布,但明顯沒有前2種蝗蟲明顯,幾乎可以忽略,即發聲時產生的超聲很少。該聲音樣本的波形圖如圖7、圖8所示。

對相對應的聲音片段的光譜圖進行分析可知,光譜圖清晰地展現了鳴叫的頻率和時域分布狀態(圖9)。由圖譜可見,蝗蟲鳴叫頻率分布范圍是5 000~35 000Hz,集中分布范圍在5 000~25 000Hz,這與其鳴叫的頻率分析圖譜得出的結論相似。光譜在小范圍內集結,不能明確區分單條光譜線,說明單脈沖之間無明顯間隔,但光譜間間隔均勻,說明脈沖組間隔規律。

4 結論與討論

本次研究所選的躍度蝗品種均為長白山地區躍度蝗常見種,在野外進行聲音樣本采集時,由于采集工作繁重,只將聲音樣本與對應的蝗蟲個體進行了編號,在尚未進行具體分類時,已從聽覺方面根據蝗蟲的鳴聲不同對樣本有了大致的區分,因而提出假設,即同屬不同種的蝗蟲,其鳴聲有著一定差異。在將蝗蟲個體進行了準確分類后,運用Cool edit Pro 2.1系統軟件對3種蝗蟲鳴聲進行了時域與頻域的分析,通過圖像的展示和客觀數據的對比,得出結論:3種躍度蝗的鳴聲有相似之處,也有很大不同。由于脈沖序列中脈沖組數大致相同,而鳴聲頻率分布范圍都很廣泛,因此這2點特征可能不能作為種內識別的依據。而組成脈沖序列的脈沖組持續時間、間隔時間,以及組成脈沖組的脈沖數及其持續時間和間隔時間等特征,則在種內存在很大差異,表現出了各自的特點,易于區分,可能作為種內識別的依據。通過本文,驗證了鳴蟲的鳴聲具有種的特異性和專一性,在物種形成中形成了種間隔離。

但本文所得結果仍具有局限性,只從鳴聲時域圖像和頻域圖像兩方面對鳴聲進行了處理,由于是野外情況下自然錄音,不能排除雜音的干擾,所得結論僅供分類過程中進行明顯的區分作用而不能對3種躍度蝗的鳴聲特征進行絕對定論。并且對3種躍度蝗的發聲機制沒有探討,無法從發聲器特征進行進一步的分類。如陳阿蘭(2003年)對雛蝗屬4種雌雄性發音器進行的比較研究表明,同屬不同種的蝗蟲,其音齒形狀、數量、密度的比較及音齒間距、音齒寬度、音齒列長度的測量也可作為分類性狀用于種間分類。這些性狀與不同種的發聲機制和發聲特點相關,如可與本文所做的鳴聲時域與頻域的比較相結合,相信可以為種的劃分提供更充分的依據。

參考文獻

[1]盧亞玲.昆蟲鳴聲信號特征參數提取的研究[J].武漢工業學院學報,2008,27(3):53-56.

[2]曹立民,鄭哲民,廉振民.東北地區躍度蝗屬鳴聲結構的比較研究(直翅目:網翅蝗科)[J].昆蟲分類學報,1995,17(1):70-74.

[3]Ragge,D.R, Reynolds,W.J.The songs of the grasshoppers and crickets of Western Europe[M].Published by Harley Books, 1998:1-348.

[4]Reynolds,W.J. A re-examination of the characters separating Chorthippus montanus and C.parallelys(Orthoptera:Acrididae). Journal of Natural History,1980,14(2):283-303.

[5]印象初.青藏高原的蝗蟲[M].北京:科學出版社,1984:111-120.

[6]席瑞華,劉舉鵬,陳念麗.長白山自然保護區蝗蟲鳴聲結構的特點[J].昆蟲知識,1990,27(6):329-331.

[7]蘆榮勝,石福明,楊培林.兩種米紋蝗雄性鳴聲的比較研究(直翅目,蝗總科)[J].動物分類學報,2003,28(3):411-415.

(責編:張宏民)endprint

除了對該樣本頻域進行分析,也獲得了相對應聲音段落的光譜圖(圖3)。光譜圖是頻率分布的另一種分析方式,顏色的亮度反映了該樣本在相對應頻率的集中程度。對所選取的土門嶺躍度蝗鳴叫的聲音片段的光譜圖進行分析可知,光譜圖清晰地展現了鳴叫的頻率和時域分布狀態。由圖譜可見,土門嶺躍度蝗的鳴叫頻率分布范圍是3 000~35 000Hz,在5 000~24 000Hz處亮度明顯增強,標識了集中分布范圍,這與其鳴叫的頻率分析圖譜得出了相似的結論;并且在光譜圖中,發現脈沖組間和單脈沖間有明顯間隔,光譜整齊清晰。

3.2 長須躍度蝗(P. dolichocerca)鳴聲時頻分析 針對長須躍度蝗(P. dolichocerca),分析其時域片段中的相關參數,進行平均計算,得到以下參數:平均每次鳴叫中脈沖組數為16個,脈沖組的持續的平均時間是0.966s,脈沖組間隔的平均時間是5.89s。平均每個脈沖組的脈沖個數為16,脈沖間隔的平均時間是0.011s,脈沖的平均持續時間0.075s。對長須躍度蝗(P. dolichocerca)的聲音樣本進行頻域分析,72dB頻率范圍分布在2 000~45 000Hz,跨度明顯大于土門嶺躍度蝗,主要集中頻率在4 000~26 000Hz范圍。頻率分布并不呈現明顯的函數關系,并且趨于平穩,分布平均,具有典型的寬帶噪聲特點。在20 000Hz以上有一定頻率分布,說明此種蝗蟲鳴聲中含有少量超聲成分,該樣本超聲成分大于土門嶺躍度蝗。該聲音樣本的波形圖如4、圖5所示。

對相對應的聲音片段的光譜圖進行分析可知,光譜圖清晰地展現了鳴叫的頻率和時域分布狀態(圖6)。由圖譜可見,蝗蟲鳴叫頻率分布范圍是3 000~45 000Hz,集中分布范圍在4 000~24 000Hz,這與其鳴叫的頻率分析圖譜得出的結論相似。光譜連成一片,說明單脈沖之間無明顯間隔,光譜在各頻率分布均勻,說明為典型噪音。

3.3 狹翅躍度蝗(P. angustipennis)時頻分析 共采用了6個聲音樣本,分析其時域片段中的相關參數,進行平均計算,得到以下參數:平均每次鳴叫中脈沖組數為11個,脈沖組的持續的平均時間是2.800 7s,脈沖組間隔的平均時間是3.671 5s。平均每個脈沖組的脈沖個數為34個,脈沖間隔的平均時間是0.013 3s,脈沖的平均持續時間0.065 0s。對狹翅躍度蝗(P. angustipennis)的聲音樣本進行頻域分析,72dB頻率范圍分布在6 000~35 000Hz,其在72dB范圍內分布都很均勻,不同頻率的分布并沒有很大的差異。同樣的,在20 000Hz以上有一定頻率分布,但明顯沒有前2種蝗蟲明顯,幾乎可以忽略,即發聲時產生的超聲很少。該聲音樣本的波形圖如圖7、圖8所示。

對相對應的聲音片段的光譜圖進行分析可知,光譜圖清晰地展現了鳴叫的頻率和時域分布狀態(圖9)。由圖譜可見,蝗蟲鳴叫頻率分布范圍是5 000~35 000Hz,集中分布范圍在5 000~25 000Hz,這與其鳴叫的頻率分析圖譜得出的結論相似。光譜在小范圍內集結,不能明確區分單條光譜線,說明單脈沖之間無明顯間隔,但光譜間間隔均勻,說明脈沖組間隔規律。

4 結論與討論

本次研究所選的躍度蝗品種均為長白山地區躍度蝗常見種,在野外進行聲音樣本采集時,由于采集工作繁重,只將聲音樣本與對應的蝗蟲個體進行了編號,在尚未進行具體分類時,已從聽覺方面根據蝗蟲的鳴聲不同對樣本有了大致的區分,因而提出假設,即同屬不同種的蝗蟲,其鳴聲有著一定差異。在將蝗蟲個體進行了準確分類后,運用Cool edit Pro 2.1系統軟件對3種蝗蟲鳴聲進行了時域與頻域的分析,通過圖像的展示和客觀數據的對比,得出結論:3種躍度蝗的鳴聲有相似之處,也有很大不同。由于脈沖序列中脈沖組數大致相同,而鳴聲頻率分布范圍都很廣泛,因此這2點特征可能不能作為種內識別的依據。而組成脈沖序列的脈沖組持續時間、間隔時間,以及組成脈沖組的脈沖數及其持續時間和間隔時間等特征,則在種內存在很大差異,表現出了各自的特點,易于區分,可能作為種內識別的依據。通過本文,驗證了鳴蟲的鳴聲具有種的特異性和專一性,在物種形成中形成了種間隔離。

但本文所得結果仍具有局限性,只從鳴聲時域圖像和頻域圖像兩方面對鳴聲進行了處理,由于是野外情況下自然錄音,不能排除雜音的干擾,所得結論僅供分類過程中進行明顯的區分作用而不能對3種躍度蝗的鳴聲特征進行絕對定論。并且對3種躍度蝗的發聲機制沒有探討,無法從發聲器特征進行進一步的分類。如陳阿蘭(2003年)對雛蝗屬4種雌雄性發音器進行的比較研究表明,同屬不同種的蝗蟲,其音齒形狀、數量、密度的比較及音齒間距、音齒寬度、音齒列長度的測量也可作為分類性狀用于種間分類。這些性狀與不同種的發聲機制和發聲特點相關,如可與本文所做的鳴聲時域與頻域的比較相結合,相信可以為種的劃分提供更充分的依據。

參考文獻

[1]盧亞玲.昆蟲鳴聲信號特征參數提取的研究[J].武漢工業學院學報,2008,27(3):53-56.

[2]曹立民,鄭哲民,廉振民.東北地區躍度蝗屬鳴聲結構的比較研究(直翅目:網翅蝗科)[J].昆蟲分類學報,1995,17(1):70-74.

[3]Ragge,D.R, Reynolds,W.J.The songs of the grasshoppers and crickets of Western Europe[M].Published by Harley Books, 1998:1-348.

[4]Reynolds,W.J. A re-examination of the characters separating Chorthippus montanus and C.parallelys(Orthoptera:Acrididae). Journal of Natural History,1980,14(2):283-303.

[5]印象初.青藏高原的蝗蟲[M].北京:科學出版社,1984:111-120.

[6]席瑞華,劉舉鵬,陳念麗.長白山自然保護區蝗蟲鳴聲結構的特點[J].昆蟲知識,1990,27(6):329-331.

[7]蘆榮勝,石福明,楊培林.兩種米紋蝗雄性鳴聲的比較研究(直翅目,蝗總科)[J].動物分類學報,2003,28(3):411-415.

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