【摘要】：本研究在2015至2017年間在甘肅省甘南藏族自治州碌曲縣境內(nèi)對灰喜鵲(Cyanopica cyana Pallas)育雛期成鳥和雛鳥間聲信號交流進行了研究。第一部分我們通過交叉撫養(yǎng)實驗和雛鳥鳴聲特征比較實驗研究了灰喜鵲中的親子識別。親緣選擇理論認為,個體間的親緣度是影響它們之間相互作用的主要因素,因此動物應該具有識別親屬的能力。發(fā)生在鳥類育雛期的親本遞食,為檢驗這一理論提供了很好的模板。大量的經(jīng)驗型研究表明,成鳥遞食模式受到其親屬識別能力的影響。為了研究灰喜鵲中親子識別的過程,我們設計了交叉撫養(yǎng)實驗和聲學比對實驗來研究灰喜鵲的親子識別建立時間和機制。對灰喜鵲不同巢之間的隨機交叉撫養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn)當義親巢日齡在11天前,換入義親巢的14巢雛鳥全部被成鳥接收,并且在被正常喂養(yǎng)至初飛。但在11日齡時,換入義親巢的8巢雛鳥中有3巢被義親排斥并棄巢,占總巢數(shù)的37.5%;在之后11-15日齡期間,13巢被換入義親巢的雛鳥共有6巢被義親排斥并導致義親棄巢,占總數(shù)的46.1%。因此我們推測親子之間建立識別機制的時間大約在11日齡。邏輯斯蒂廣義線性模型(Logistic GLM)的分析結果顯示義親巢日齡和養(yǎng)子日齡升高都與義親排斥陌生雛鳥顯著正相關。根據(jù)先前的研究,許多物種中成鳥依靠雛鳥的鳴叫來識別雛鳥身份。我們猜測雛鳥乞食鳴叫可能是用于親子識別的特征。我們通過錄音收集了灰喜鵲雛鳥8-13日齡的乞食鳴叫并比對了這些聲音的梅爾倒譜系數(shù)(MFCC)計算不同聲音間的差異度。結果發(fā)現(xiàn)雛鳥乞食鳴叫具有個體特異性,但個體特異性產(chǎn)生的時間早于建立親子識別的時間。我們推測親子識別建立相比個體特征的建立存在一定延遲的原因是一方面是因為11日齡時雛鳥發(fā)育速度降低,個體特征逐漸穩(wěn)定方便成鳥對雛鳥的鳴聲特征進行學習和記憶。另一個重要原因是灰喜鵲雛鳥乞食鳴叫在同胞間差異度和在陌生個體間差異度沒有顯著差異,因此乞食鳴叫不能作為親緣關系的判斷標準,因此對乞食鳴叫的識別不受到婚外配現(xiàn)象的選擇壓力。同時因為學習雛鳥鳴叫需要付出額外的能量代價,成鳥不會傾向于在過早的時間建立親子識別,而選擇在雛鳥即將初飛的一段時間學習和記憶雛鳥鳴叫特征用來在雛鳥初飛后正確的找到雛鳥。第二部分我們研究了灰喜鵲雛鳥對成鳥遞食鳴叫的檢測機制。根據(jù)Hamilton法則和信號檢測理論,動物交流系統(tǒng)進化受到信號衰減和噪音干擾現(xiàn)象的選擇壓力。鳥類經(jīng)常通過聲音進行遠距離通信,但這種通信手段受到環(huán)境影響。為了獲得可靠的通信系統(tǒng),鳥類會通過改變信號特征和感知特征提高正確反應概率并降低錯誤反應概率。在育雛期,灰喜鵲親鳥通過遞食鳴叫刺激雛鳥乞食是最普遍的聲音交流方式。我們通過回放實驗研究了灰喜鵲雛鳥感知成鳥遞食鳴叫的頻率依賴機制。首先我們通過向灰喜鵲雛鳥回放成鳥鳴叫中的不同頻率部分并觀察雛鳥反應發(fā)現(xiàn)雛鳥在孵化早期對低頻率部分的反應強度高于對高頻率部分的反應強度。但隨著雛鳥日齡增加,雛鳥對低頻率的敏感度下降,對高頻率的敏感度上升。接下來我們用三個不同頻率的人工聲音進行了相同的回放實驗。結果發(fā)現(xiàn)雛鳥同樣表現(xiàn)出對低頻率聲音的敏感度隨日齡下降,對高頻率聲音的敏感度隨日齡上升。綜合以上結果我們得出結論灰喜鵲雛鳥在發(fā)育過程中伴隨著敏感頻率的改變。隨著日齡增大,灰喜鵲雛鳥檢測成鳥遞食鳴叫的敏感頻率升高。我們認為這種現(xiàn)象是灰喜鵲雛鳥對筑巢區(qū)高密度的鄰居巢噪音干擾的一種適應性特征,可以避免對鄰居發(fā)出的鳴叫做出錯誤的回應,從而降低被捕食者發(fā)現(xiàn)的風險以及能量浪費。
【圖文】：

2.2.3 聲音樣本的截取在電腦上使用 Adobe audition CS5 中對雛鳥錄音進行降噪的噪音和錄音機電流造成的噪聲干擾�；蚁铲o雛鳥的乞食過程一系列相似的音節(jié)重復排列而成。使用 Adobe auditionCS5 對音呈現(xiàn)聲音的聲譜圖和波形圖。通過觀察聲譜，從每只雛鳥的乞三段清晰，完整的鳴叫，通過觀察聲音的波形圖判斷每次鳴叫時間。然后在軟件中截取乞食鳴叫樣本。每個聲音樣本是從乞取到這一音節(jié)結束為止，這樣每個樣本就僅包含一個音節(jié)的乞本保存為.wav 格式音頻文件用于之后的分析處理。2.2.4 雛鳥乞食鳴叫特征測量使用聲學分析軟件 Raven pro 1.5 測量了雛鳥在 8-13 日齡乞率（hz），最高頻率（hz），頻率變化量（hz）以及持續(xù)時間

圖 2-2 8-13 日齡灰喜鵲雛鳥乞食鳴叫聲譜。Figure 2-2 Spectrogram of azure winged magpie nestlings from 8 days to 13 days.通過對雛鳥乞食鳴叫的特征參數(shù)進行線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，雛鳥乞食鳴叫的乞食頻率和最高頻率隨日齡降低，但頻率變化量隨日齡升高，持續(xù)時間也變長（所有結果中 p < 0.001）（表 2-1，圖 2-3）。表 2-1 灰喜鵲雛鳥乞食鳴叫特征隨日齡的變化。Table 2-1 Begging calls' parameters vary with nestlings' age in azure-winged magpie.系數(shù) 截距B 標準差 t Sig. B 標準差 t Sig起始頻率 -425.623 35.555 -11.970 <0.001 5862.132 349.521 16.772 <0.0最高頻率 -340.487 31.280 -10.885 <0.001 7218.960 307.488 23.477 <0.0頻率變化 85.136 32.187 2.645 0.009 1356.828 316.414 4.288 <0.0持續(xù)時間 0.009 0.003 3.393 0.001 0.178 0.027 6.633 <0.0
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：Q62

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本文編號：2678744