鄱阳湖水系长江江豚监测技术规程

1鄱阳湖水系长江江豚监测技术规程本标准规定了鄱阳湖水系长江江豚（Neophocaenaasiaeorientalisasiaeorientali）监测队伍、监测水位、监测线路、监测仪器设备、监测方法和数据分析等技术要求。本标准适用于鄱阳湖水系长江江豚监测。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。SC/T9609长江江豚迁地保护技术规范。3术语与定义下列术语和定义适用于本规程。3.1长江江豚Yangtzefinlessporpoise指隶属于哺乳纲、鲸目、鼠海豚科、江豚属的一种淡水小型齿鲸，我国特有物种，仅分布在我国长江中下游、鄱阳湖和洞庭湖水域，是国家一级野生保护动物。3.2目视监测visualmonitoring指采用裸眼观察为主，辅以双筒望远镜观察长江江豚出水呼吸、集群、摄食和抚幼等行为，并计算观察到的长江江豚数量和分布区。3.3被动声学监测法passiveacousticmonitoring指在监测船的尾端拖曳实时被动声学设备，对野外长江江豚声呐信号进行实时记录、自动分析、现场预警、结果回传，实现长江江豚移动实时监测的方法，不受风浪等天气影响。23.4实时被动声学设备Real-timePorpoiseClickDetector-A2，RPCD-A2指一种拖曳式的水下声学监测设备，针对齿鲸类发出的窄频或宽带脉冲信号进行检测，能够实时显示监测到的动物数量、监测轨迹等。设备包括：主机、阵列电缆、GPS、电缆、显示电脑。3.5监测水位waterlevel以鄱阳湖星子站水位为基准，制定长江江豚监测的高、中、低和极低水位期。监测水位（波动范围不超过0.3m），具体为：高水位期：星子水位16~17m；中水位期：星子水位13~15m；低水位期：星子水位8~12m；极低水位期：星子水位＜8m。3.6监测线路monitoringRoute指根据鄱阳湖不同水位期设置的长江江豚固定的监测线路，能够同步完成全湖长江江豚分布水域的监测，各组需严格按照监测线路航行。3.7监测船monitoringvessel指经主管部门审批同意用于长江江豚水上监测的船，船舶正规登记、“三证”齐全，船上携带有长江江豚监测许可证明。3.8种群数量abundance指在一定空间中由同种个体组成的、占有一定的领域并且通过种内关系而组成的有机统一体的数量。3.9截线抽样法linetransectsamplingmethod指根据动物距离监测中线垂直距离的分布特征来拟合探测函数，并据此推测动物的密度和种群数量的方法。3.10母子豚mother-calfpairs指在体型上表现为一大一小的长江江豚的母豚与幼豚，幼豚位于母豚胸鳍附近或背部，一起活动、伴游，母豚会对幼豚有保护、哺乳、传授捕食方法等抚幼行为。3.11离船距离Distancefromship3指目视监测发现的长江江豚出水时离监测船的距离。3.12离岸距离Offshoredistance指目视监测发现的长江江豚出水时离近岸一侧的距离。4监测准备4.1监测审批在监测前2个月，向江西省农业农村厅提交长江江豚科考申请，提供长江江豚科考方案、许可申请书、法人证书等相关材料，获得监测批文后方可开展监测。4.2监测线路使用GoogleEarthpro地图软件绘制监测线路图，见附录A。将监测线路分成若干组，见表1，各组同步开展监测。极低水位期，8组接近瓢山方向、9组金溪湖方向存在水浅隔断区，需谨慎航行。表1不同水位期鄱阳湖水系长江江豚监测线路分组高水位期中水位期低水位期极低水位期1湖口-屏峰湖口-庐山湖口-庐山湖口-庐山2屏峰-星子庐山-吴城庐山-吴城庐山-吴城3星子-吴城吴城-赣抚尾闾吴城-赣抚尾闾吴城-赣抚尾闾4吴城-赣抚尾闾扬子洲-赣抚尾闾扬子洲-赣抚尾闾扬子洲-赣抚尾闾5扬子洲-赣抚尾闾都昌-瓢头-渚溪河口都昌-瓢头-渚溪河口都昌-瓢头-渚溪河口6和合乡-瓢头-小矶山都昌-瓢山都昌-瓢山都昌-瓢山7和合乡-瓢山-周溪鄱阳-龙口-瓢山鄱阳-龙口-瓢山鄱阳-龙口-瓢山8周溪-龙口-鄱阳三江口-瓢山三江口-瓢山三江口-瓢山9龙口-康山犀牛湾-三江口-金溪湖犀牛湾-三江口-金溪湖犀牛湾-三江口、金溪湖康山-犀牛湾吴城-修水吴城-修水吴城-修水三江口-金溪湖---吴城-修水---4.3监测队伍每组7-8名队员，包括4-5名为目视队员，2名为被动声学队员，1名水样采集队员。各组选定组长，4负责本组线路指引、沟通，以及安全和纪律监督等。每组2名船员，负责安全航行。4.4监测物资4.4.1监测船。在每组监测线路起始码头准备监测船各1艘，船上配备简易桌椅、防风板、救生衣、救生圈等。4.4.2监测设备。包括望远镜、测距仪、GPS、对讲机、测深仪、相机、无人机和拖曳式实时被动声学监测仪等。监测队员手机安装“两步路户外助手”软件记录航迹，并辨别航行方向。4.4.3工具和耗材。目视工具包括记录表、记录笔、记录板、手套、扎带、角度盘、偏光镜、望远镜撑杆、横幅和旗帜。4.4.4防护用品。不同季节，准备不同防护用品，一般为：冲锋衣、雨衣、雨鞋、防晒衣、防晒帽、防晒霜、手套、晕船药、中暑药、酒精、创口贴、防血吸虫药物、医药箱、饮用水和简便食物等。4.5岗前培训监测队员需参加两次培训，第一次是监测前2~3天所有监测人员集中培训，由监测队队长负责；第二次是监测前1天，由各组组长负责。内容包括设备使用、目视方法、数据记录，确保监测方法统一、数据结果科学。监测前1天，对目视队员进行距离校正：组长指定水中浮标、浮筒和船舶等目标物，目视队员估计距离，并填写距离校正记录表（附录B），实际距使用测距仪测量。4.6监测天气提前预判天气动态，安排监测时间。目视监测对能见度、风力等要求较高，应避免阴雨、有雾天气监测，同时风力≤3级、风浪≤2级。4.7监测制度4.7.1安全制度。包括人生安全，即队员登船需穿救生衣，遇异常天气，必要时靠岸停止监测；设备安全，即注意设备勿落入水中；数据安全，即监测数据妥善保存，勿吹落水中遗失。4.7.2责任制度。监测期间队员各司其职，听从组长安排。任何队员不得有与监测事项无关行为，需专注于监测工作。4.7.3报告制度。监测的启动、航行中止、航行结束以及航行期间存在的问题等，均要在工作群内逐一报告。4.7.4保障制度。每条监测线路的起始码头安排2名后勤保障小组成员，关注湖区监测船动态，对出现的问题及时调度，给予援助，如：监测船搁浅、船只坏损、船员身体不适等突发情况。5监测方法55.1航行方法监测队员登上监测船后立即穿上救生衣，悬挂科考旗帜、横幅；摆好工作台，放置记录表、GPS、测距仪、角度盘等，GPS开机，并打开“两步路户外助手”软件。监测船根据监测线路航行，速度控制在8-12km/h，发现动物群体时，不中断航行，继续正常航行。根据“两步路户外助手”软件实时查看航行状况，方便与船长沟通航行情况。监测船沿着设定的线路以8-12km/h的航速航行，无特殊情况不停止航行。不同水文季节监测采用不同的监测线路。在丰水期湖区水面宽阔，采用45°夹角的“Z”字形航行线路；平水期和枯水期水域面积狭小，采用直线航行方法，监测船与岸线平行航行，且保持离岸距离为300m，不足300m宽或水深较浅的水域则在航道内航行，其中低枯水位按枯水位期线路航行（见附录A）。5.2目视方法5.2.1目视操作监测队员根据身高调试望远镜撑杆高度，根据需要佩戴偏光镜，缓解工作疲劳。按照排班表时间和排位，队员各就各位，监测船开始航行。3名主要观察者一字排列，站在船头、面向船前进方向，分别为左中右位置观察者，负责观察前方180°水域范围的长江江豚。其中，左右观察者负责各自一侧90°至另一侧10°的范围，中间观察者兼记录员负责船正前方左右各10°的区域（图1）。观察者站立观察，与水面的垂直距离约2.5米，主要采用裸眼观察，偶尔使用望远镜观察较远的动物以判断动物的群体大小。1名独立观察者站在主要观察者身后高50cm处，独立观察并记录前方180°水域范围内的长江江豚。独立观察者要求监测经验丰富，能够对主要观察者遗漏的动物有较好的观测能力。图1目视监测操作示意图5.2.2目视轮班6主要观察者每30分钟按顺时针方向轮换一次位置，每次轮换时右边观察者开始休息，即每人工作1.5小时后休息0.5小时（图2）。轮换班人员排序方法见附录C，监测期间严格按照对应时间节点换班，每次换班前由下一名接班队员提前1分钟提醒换班。独立观察者由2名队员组成，每1小时轮换1次。图2目视监测轮班方法5.2.3数据记录目视人员发现江豚时报给记录员，由记录员立即使用GPS存点，并填写记录表（参见附录D），内容包括发现江豚的时间（时和分）、方向（角度）、江豚数量（头次）、母子豚数量、出水呼吸次数以及江豚活动水域的栖息情况等。GPS存点记录江豚出水时的坐标，通过角度盘读取江豚出水方向，使用测距仪测量两岸距离，江豚出水位置通过目视估算。为防止湖水毁坏记录纸，统一使用铅笔记录数据。同时，记录员每隔10分钟填写栖息地记录表，记录过往船舶数量、船速和岸线类型等（参见附录E）。5.2.4动物行为判定1）集群：动物组成一个群体，在同一时间、同一水域进行活动，其中包括数个2-3头为一群亚群体，同一时间每个亚群体分别占有不同的水域。2）捕食：江豚身体出水急骤、潜水时头部猛然扎入水中，激起涌浪，潜水时间相对较长，出水后又会在附近水域重复这种行为。群体捕鱼时，一般在不到100m2的范围内，以不同的方向出水并潜入，呼吸间隔短、响声大，前扑、侧身、甩头或用尾巴击打水面。3）抚幼：幼体靠在成年个体的左右胸鳍或者背部上方，紧紧相随，游动缓慢，游动方向与频率一致。幼体在成年个体的帮助下进行游动、出水呼吸以及捕食等。4）玩耍：主要包括乘浪、跳跃、圈游、喷水和相互追逐。75）逃避：当长江江豚遭遇危险时，会表现出强烈的逃避行为。一是潜水逃避，潜入水中30s-1min再出水，使人不能判断其方向；二是跳水逃避，江豚出水很高，跳跃般的向前冲，游速很快，最快能达到38km/h。6）休息：主要是发生在早晨和傍晚，江豚行动缓慢，似漂浮在水面，在环境相对安静的地方，可以明显地听到江豚发出的拖长“哧”声。7）跳跃：指长江江豚跳出水面较高，几乎全身出水。8）伴游：两个或两个以上长江江豚个体，在一倍体长内同方向平行游泳，身体接触或不接触。5.3被动声学法在基于船舶的长江江豚移动监测过程中，将实时被动声学监测仪器RPCD-A2拖曳在监测船尾30m，对野外长江江豚声呐信号进行实时记录、自动分析、现场预警、结果回传。RPCD-A2对长江江豚的有效监测范围保守估计为仪器周边半径500m。5.4影像监测在长江江豚分布较多的水域安排1名影像人员，使用无人机、相机等拍摄长江江豚游泳、呼吸、捕食、抚幼等活动的影像资料。5.5监测结束监测船靠岸，目视结束后，立即保存GPS中的航迹文件，并将GPS关机，避免记录多余航迹数据。6数据分析6.1数据录入目视监测数据需录入电脑，形成监测结果数据表。将GPS的点位信息通过数据线传入电脑，导出监测当天日期的Waypoints文件，用Excel打开，将对应打点时间的经纬度信息复制到目视监测结果数据表。数据录入后的文件进行扫描保存、归档。6.2种群数量（1）使用截线抽样法和Distance软件分析长江江豚种群数量。在Distance软件中，采用经典分析引擎CDS和多原截线抽样法引擎MCDS进行数据分析。以不同模型对探测函数进行拟合，最终结合变异系数，选择AIC(Akaike’sInformationCriteria)值小的模型拟合探测函数g(x)。长江江豚种群数量计算公式为：8=×=A:×式中：A,是i段监测面积；是种群密度，即长江江豚i段面积数量；为i段观察到长江江豚的群次；f(o)为垂直距离x等于0（即中线上）的概率密度函数值；是平均群体大小；g(0)为中线上动物被发现的概率；L为监测样线总长度。整个监测区域的种群数量为各段种群数量之和。（2）通过设立独立观察者计算g(0)值，计算公式为：g(0)=1-式中，g(0)为中线上动物被发现的概率；是主要观察者发现的动物群次；是独立观察者发现的动物群次；f1(0)是主要观察者在中线上发现动物的概率密度函数值；fz(0)是独立观察者在中线上发现动物的概率密度函数值。6.3被动声学RPCD-A2的数据在仪器运行时通过4G/5G网络实时回传至后端服务器，因此监测结束后可在后台端下载数据。即进入后台系统，通过“鲸豚出现管理”“拖曳设备”=>“声谱图表”可以得到每一起报警的时间，即长江江豚出现时间；通过“鲸豚出现管理”=>“拖曳设备”=>“聚类事件”可以得到每一起成功计数长江江豚头数的事件，包含时间、点位和数量。6.4种群分布将GPS采集的江豚分布点位经纬度信息导入ArcGIS软件，绘制长江江豚空间分