Изменения в пении птиц сигнализирует о проблемах леса

Исследователи Каунасского технологического университета разработали систему звукового анализа, способную идентифицировать естественные лесные звуки и обнаруживать аномалии, которые могут указывать на нарушения экосистемы или деятельность человека.

Анализ звуков становится важной частью оцифровки лесов, позволяя в режиме реального времени отслеживать состояние окружающей среды и быстрее реагировать на потенциальные угрозы.

Инновационная модель сочетает в себе сверхточную нейронную сеть, которая распознает и предоставляет характеристики, описывающие звук, и двунаправленную модель долговременной кратковременной памяти, которая анализирует временные последовательности.

Эта гибридная модель не только точно определяет статичные звуки, такие как щебетание птиц, но и выявляет динамические изменения, например внезапные шумы вырубки леса или изменения интенсивности ветра.

Пение птиц помогает отслеживать их активность, видовое разнообразие и сезонные изменения в миграции. Внезапное снижение или значительное увеличение количества звуков, издаваемых птицами, может сигнализировать об экологических проблемах.

Звуки деревьев, вызванные ветром, движением листьев или ломающимися ветвями, могут указывать на силу ветра или структурные изменения в деревьях из-за засухи или других стрессовых факторов.

Исследователи считают, что модель может быть адаптирована и для мониторинга других изменений окружающей среды. Она может обнаруживать звуки животных, помогая отслеживать их перемещение и поведение. В городских районах ее можно использовать для отслеживания уровня и интенсивности шумового загрязнения.

В настоящее время некоторые модели, используемые лесоводами, склонны слишком упрощать сложную экологическую динамику и не учитывают конкуренцию видов, петли обратной связи с окружающей средой и изменчивость климата. В результате точное прогнозирование реакции лесов на различные факторы остается сложной задачей. Поэтому использование передовых технологий представляет будущее лесоуправления.

Лес имеет большое значение для жизни и благополучия людей. Одной из причин сокращения площадей лесов является заражение их болезнями и вредителями. Отдел лесного карантина Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) проводит научные исследования, результаты которых способствуют сохранению лесов и поддержанию биоразнообразия.

Источник: Robertas Damaševičius et al, Modeling Forest Regeneration Dynamics: Estimating Regeneration, Growth, and Mortality Rates in Lithuanian Forests, Forests (2025). DOI: 10.3390/f16020192