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應用聲音指數與被動聲學陣列監測亞熱帶森林中腹斑蛙 [Nidirana adenopleura (Boulenger 1909)]之鳴叫活動 Using Acoustic Indices and Passive Acoustic Monitoring to Characterize the Calling Activity of Nidirana adenopleura (Boulenger 1909) in a Subtropical Forest

  • 公告日期:115-06-26
作者
蕭明堂、賴彥廷、張俊文
出版年份
2026
關鍵詞
機器學習、被動聲學監測、腹斑蛙、微棲地異質性、聲音特徵
摘要

在全球人為干擾日益加劇下,發展高效率且可長期運作的自動化監測工具,對於評估兩棲類等高 敏感物種之族群動態與棲地需求尤為重要。本研究以亞熱帶臺灣福山植物園水生池中,優勢物種腹斑蛙 (Nidirana adenopleura (Boulenger, 1909))為研究對象,結合被動聲學監測、聲音指數與機器學習技術,建構 一套具備效率與解釋性的蛙鳴預測模型。我們以聲音指數來量化頻率結構、能量分布及生物聲密度等聲學 特徵,並依據聲音的頻率範圍切分,共產生3,604個變數。我們再以逢機森林回歸模型評估這些變數與腹斑 蛙鳴叫次數的關聯性,並篩選出重要的特徵。模型經十折交叉驗證,預測結果與實際鳴叫次數之決定係數 達 R² = 0.95,顯示模型具備良好的預測能力。進一步以此模型推論大量的音訊資料,結果顯示腹斑蛙鳴叫 活動具日週期與季節變化,並與氣溫呈非線性關係,於24–26℃時達活動高峰;降雨則對鳴叫活動具顯著 負向影響。此外,多樣點同步錄音的結果發現,腹斑蛙在水生池空間上的異質性,於水生池左岸靠森林側 有較早的蛙鳴,並在整個繁殖季具較高的鳴叫密度,反映棲地條件對腹斑蛙聚集行為的潛在影響。本研究 展現出被動聲學監測、聲音指數與機器學習技術三者整合的可行性,有助於大幅減少人工聽辨的依賴,並 可作為未來長期自動化監測、棲地管理與保育決策之實用工具。