|
Určování
netopýrů podle (připravila Mgr. Helena Jahelková)
V současné době se v České republice využívají k terénním studiím (faunistickým, ekologickým, etologickým) ultrazvukové detektory. Díky druhově specifickým echolokačním signálům (ve vyhledávací fázi a typickém prostředí) lze určit většinu evropských druhů. Tento klíč je určen všem zájemcům o použití metody detektoringu v praxi. Kromě vlastního klíče k určování echolokačních signálů detektorem se systémem heterodyning (tvořeného textem a nahrávkami), zde naleznete také popisnou část pojednávající detektorech a základních aspektech potravního chování. Součástí jsou i základní informace o akustické analýze z nahrávek systémy time expansion a frequency division, a spolu s přehlednou tabulkou frekvenčních a časových parametrů, nahrávkami a sonogramy jednotlivých signálů a sekvencí, což usnadní určování jednotlivých druhů v rámci monitorovacích projektů ČESONU.
I. Ultrazvukové detektory
1. Heterodyning (HET) – úzkofrekvenční systém, je součástí většiny detektorů a umožňuje rozlišení různých druhů netopýrů přímo v terénu podle harmonických rysů signálů. Takto transformované signály ale nelze použít k analýze. Uvedený klíč k určování netopýrů v terénu je založen právě na rozlišení v tomto systému. 2. Frequency division (FD) – frekvence signálu je 10x snížena za současného zachování časových hodnot. Získané nahrávky je možno analyzovat, nelze však získat detailní údaje, převedený signál neodpovídá originálnímu. Systém pracuje v reálném čase a detektorů tak lze dobře využít např. pro dlouhodobé automatické nahrávky z jednoho pozorovacího bodu. Tento systém obsahují ultrazvukové detektory Anabat II, BatBox Duet, Pettersson D230, D940, UltraSoundAdvice U30, aj. 3. Time expansion (TE) s rozšířenou digitální pamětí, který ukládá přicházející signál do paměti a pak jej přehrává zpět zpomalený (většinou 10x nebo 20x); signály zachycené tímto typem detektoru zachovávají narozdíl od předchozího modelu informaci obsaženou v originálním signálu, jsou tedy vhodné k následné detailní analýze. Eystém obsahují např. Laar Explorer, Laar TR20, Pettersson D240X, D980, Ranquility II, aj.
Cenově nejdostupnější jsou
detektory se systémem HET (tisíce Kč), k výzkumu se však používají
detektory s analyzovatelnými výstupy, jejichž ceny je vyšší (nejlevnější
v rámci desetitisíců Kč). V současnosti je možné kontaktovat řadu
firem vyrábějící ultrazvukové detektory požadovaného typu, např.:
II. Typy prostředí
Echolokační signály se mění podle
prostředí, ve kterém netopýr loví. Typ prostoru se hodnotí z pohledu
netopýra (např. lov těsně nad vodní hladinou je z pohledu netopýra
zaplněný prostor). Obecně lze rozlišit tři typy loveckého prostředí
Řada druhů využívá více typů
loveckého prostředí, obecně lze říci, že čím více zaplněný prostor, tím vyšší
frekvence, kratší signály a rychlejší rytmus Sono 1. Nyctalus noctula lovící v otevřeném prostoru. Sono 2. Nyctalus noctula nalétávající na úkryt v zaplněném prostoru.
III. Lovecké strategie
Netopýři využívají k lovu různé strategie: vzdušné lovectví – druhy většinou loví v otevřeném a částečně zaplněném prostoru, sběr z povrchů – druhy typicky loví v zaplněném prostoru (echolokaci používají buď k vyhledávání kořisti, nebo pouze k orientaci a kořist zaměří podle zvuků, které vydává sama kořist), lov z určitého místa – např. větve, typický pro rod Rhinolophus. Rozlišují se tři fáze lovu kořisti (obr. 2, sono 3):
Sono 3. Pipistrellus kuhli; lov u lamp.
IV. Určování druhů v terénu systémem HET
Protože tento systém neumožňuje následnou zvukovou analýzu, je určení druhů mnohem více subjektivní a velmi záleží na zkušenosti a sluchových dispozicích pozorovatele.
Je nutné pamatovat na: a) druhy se určují na základě vyhledávací fáze lovu kořisti b) jednotlivé druhy mohou lovit v různém prostředí a různou strategií a tedy si přizpůsobovat echolokační signály k vlastní potřebě (změna rytmu, frekvence s maximální energií, typu signálů) c) u přeletů mají signály většinou nižší frekvenci a pomalejší rytmus, na poslech jsou více „bublavější, žbluňkavější“ či „zastřenější“ d) při návratech do úkrytu (např. typický swarming mateřských kolonií) jsou typické signály s vyšší frekvencí a rychlým rytmem, na poslech jsou „ostřejší, údernější“ e) při létání uvnitř objektů či při echolokaci, kterou vydává netopýr v ruce, může být struktura echolokačních signálů značně rozdílná, zvláště u druhů lovící v otevřeném nebo částečně zaplněném prostoru f) naladěním detektoru na určitou frekvenci zachytáváme pouze výseč frekvence; při frekvenci 40 kHz např. může být zachycena s různou intenzitou většina druhů včetně Nyctalus noctula (2. harmonický tón), obr. 3 g) rytmické zvuky podobné echolokaci mohou vydávat také některé druhy hmyzu nebo např. klíče či přezky ( sono 4, sono 5, sono 6, sono 7 ) Sono 4. Zvuky hmyzu Sono 5. Zvuky hmyzu Sono 6. Zvuky mobilního telefonu – sms Sono 7. Zvuky dvou zipu při chůzi
Proto je důležité si poznamenat: a) prostředí, kde netopýr loví, případně jakým způsobem b) výšku letu netopýra c) siluetu netopýra d) čas či dobu po západu slunce
Klíč k určování hlasů netopýrů
V. Akustická analýza a třídění signálů
Převod nahraných signálů do počítače a jejich analýzu umožňuje řada akustických programů (např. Avisoft SasLabPro, Batsound, SonoBat, SONA, aj.). Signály mohou být zobrazovány jako změny v napětí (tlaku zvukových vln) za čas (oscilogram), jako síla signálu rozvrstvená přes spektrum frekvencí (power spectrum) nebo jako změny frekvence v čase (spektrogram) – nejčastější zobrazování. Lze také spojit detektor přímo s PC (obvykle laptopem) a kontinuálně nahrávat v reálném čase až do vyčerpání kapacity harddisku. Při analýze je nutné dodržovat stejné nastavení základních parametrů (sampling frequency, FFT window, FFT overlap, FFT size); při jakékoli takovéto změně se posune časové i frekvenční rozlišení. V publikacích se používají sonogramy získané z převodu systému time expansion (TE) (zde použité nastavení: sampling frequency 22050, Hamming FFT window, 87 % FFT overlap, 512 FFT size), ale protože se u nás využívají ke studiím také detektory s frequency division (FD), uvádíme také naše běžné druhy (zde použité nastavení: sampling frequency 22050, Hamming FFT window, 87 % FFT overlap, 256 FFT size).
www.batsound.com
Echolokační signály
se obecně klasifikují podle frekvenčního průběhu
1. signály o konstantní frekvenci (CF) využívané např. rodem Rhinolophus (většinou v modifikaci FM-CF-FM), 2. varianty frekvenčně modulovaných signálů (FM). Oba typy signálů (CF/QCF a FM) jsou často kombinovány v závislosti na situaci (přelety, jednotlivé fáze při lovu kořisti, aj.) a také na typu loviště (otevřený prostor, blízkost objektů, aj.). FM signály lze dělit na: a) kvasikonstantní QCF signály s frekvenčním rozpětím nižším než 4 kHz a trváním signálu nad 1 ms. Vyskytují se buď samostatně či jako složka echolokačního signálu a jsou typické pro otevřený prostor. b) úzkopásmové FM (narrow-band, NFM, případně shallow FM) s rozpětím mezi 4-15 kHz Jsou používány nejčastěji také v otevřeném prostoru. c) Širokopásmové FM (wide-band, WFM) s frekvenčním rozpětím vyšším než 15 kHz d) FM signály (steep, STFM), bez QCF složky s vysokým stupněm frekvenční modulace dosahující 30 a více kHz za 1 ms; jsou typické pro zaplněný prostor či pro koncovou fázi lovu
V jednotlivých fázích lovu jsou používány v závislosti na druhu různé typy signálů: vyhledávací fáze - QCF, FM-QCF, QCF-FM, FM, STFM, přibližovací fáze - WFM, STFM, koncová fáze - STFM. Typy signálů (i jejich frekvenční a časové charakteristiky) se u jednoho druhu lovícího ve více typech prostředí ve vyhledávací fázi liší: např. pro rod Pipistrellus jsou charakteristické QCF signály v otevřeném prostoru, FM-QCF v otevřeném až částečně zaplněném prostoru; dále např. mimo lov používají QCF signály při přeletu volných ploch či STFM signály při náletu na úkryt. V přiložené identifikační tabulce jsou uvedeny typy signálů vyhledávací fáze.
VI. Určování druhů z nahrávek Podobně jako při určování netopýrů z HET detektorů přesnost určení velmi usnadní záznam: a) prostředí, kde netopýr loví, případně jakým způsobem b) výška letu netopýra c) silueta netopýra d) čas či doba po západu slunce
Některé druhy je možno bezpečně rozlišit v určitém prostředí pouze na základě pozorování potravního chování, loveckého prostředí, siluety nebo pokud se v záznamu objeví charakteristické sociální signály. Detektor TE: pouze ze záznamu echolokačních signálů nelze rozlišit např. Myotis naterreri a M.bechsteini v zaplněném prostoru (pomůže silueta), M. alcatoe a M.mystacinus či M.brandtii (pomůže typ prostoru, ve kterém byly signály nahrávány), M.daubentonii a M.dasycneme, jsou-li v záznamu jen STFM sinály (pomůže potravní chování a silueta), M.myotis a Eptesicus serotinus v zaplněném prostoru (silueta), Nyctalus noctula a N.lasiopterus (pomůže silueta), Pipistrellus nathusii a P.kuhli (pomůže typ habitatu, sociální signály). Dosavadní znalosti neumožňují bezpečně rozlišit dvojici Myotis mystacinus/brandtii, M.myotis/oxygnathus, částečně to platí i pro Plecotus auritus/austriacus. Detektor FD: z menšího záznamu neumožňuje bezpečně rozlišit malé druhy rodu Myotis s frekvencí s maximální energií mezi 40-45 kHz a další nerozlišitelné druhy v TE.
Měření signálu: Frekvence s maximálním množstvím energie - nejhlasitější frekvence, určuje se z powerspectra. Počáteční a koncová frekvence – určují se na základě zvoleného rozdílu v dB (např. -30dB) od naměřené hodnoty dB daného signálu. Vzdálenost mezi signály, intervaly – zde použity hodnoty naměřené od středu signálu ke středu následujícího signálu; obecně se však používá spíše interval od konce signálu k počátku následujícího signálu.(obr. 5) LITERATURA
|