槍蝦是亞潮帶廣為人知的生物聲音製造者，很多行為都藉由前方大螯碰撞產生高速水流內爆的發聲來表現，除了用於作為攻擊及防禦的武器之外，槍蝦的發聲亦有彼此溝通的功能，成為自然界生物經由互動而產生複雜性行為研究材料。本研究在探討不同環境因子下槍蝦互動行為發聲頻度複雜度變化，在七股瀉湖及淡水出海口錄製槍蝦的發聲，利用電腦軟體編輯音檔，及在不同時間尺度下計算槍蝦發聲次數。傳統分析計算槍蝦單位時間發聲次數並不能夠完全表達槍蝦互動的複雜性，本研究利用碎形理論求得每一樣品的槍蝦發聲頻度的碎形維度，作為定量槍蝦發聲頻度的複雜程度。利用碎形維度的分析顯示槍蝦的行為表現受多個環境因子同時影響，複迴歸分析顯示槍蝦發聲碎形維度隨著夜晚、溫度、降潮而上升，隨著光照而降低，其中日週期影響程度最大，淡水地區的分析顯示槍蝦發聲的碎形維度隨著水深而降低。

Snapping shrimp is the well-known source of biological sound in subtidal zone. Sounds were created by imploding a cavitation bubble which is generated under the tensile forces of the claw after a high-velocity water jet has been formed. The sounds of snapping shrimp is not only for attacking and defending, but also for communicating with each others. These sounds thus become the material of studying complex behavior arisen from interaction between individuals. This paper studies the change of fractal dimension of snapping shrimp’s noises in different condition of environment. Sounds of snapping shrimp in Chigu lagoon and Tanshui estuary were recorded respectively. With the help of computer software to edit and calculate, the fractal dimension was taken as indicator for the complexity of communication. The behavior was assumed to be affected by many factors at the same time. Analysis of multiple regression with fractal dimension as dependent variables show that the fractal dimensions increased with night time, water temperature, and the ebb tide, but decrease with light intensity. Diurnal hour is the most significant factor in Chigu area. Analysis of Tanshui’s data showed fractal dimension decrease with water depth.

一、前言••••••••••••••••••••••• 1
二、材料與方法•••••••••••••••••••• 4
2.1 聲音錄製與來源•••••••••••••••••• 4
2.2 光度及溫度的紀錄••••••••••••••••• 5
2.3 聲音編輯與處理•••••••••••••••••• 5
2.4 計算發聲數量及平均RMS•••••••••••••• 5
2.5 發聲間隔頻度的指數形分布••••••••••••• 6
2.6 碎形維度的計算•••••••••••••••••• 7
三、實驗結果••••••••••••••••••••• 8
3.1 七股的採樣與分析••••••••••••••••• 8
3.1.1 槍蝦總發聲數日週期分析••••••••••••• 8
3.1.2 槍蝦發聲音壓方差日週期分析••••••••••• 8
3.1.3 槍蝦發聲間隔頻度的指數形分布日週期分析••••• 9
3.1.4 槍蝦發聲頻度碎形維度日週期分析••••••••• 9
3.1.5 槍蝦發聲頻度碎形維度的複迴歸分析•••••••• 9
3.2 淡水的採樣與分析••••••••••••••••• 10
四、討論••••••••••••••••••••••• 11
參考文獻••••••••••••••••••••••• 13
表目錄
表次 頁數
表1：七股錄音的樣品資料••••••••••••••• 15
表2：淡水錄音的樣品資料••••••••••••••• 16
表3：不同時間尺度下測量出不同的發聲總數••••••• 18
表4：七股日週期槍蝦發聲統計分析表•••••••••• 19
表5：七股區各採樣日觀測數值的平均表••••••••• 20
表6：七股槍蝦發聲頻度碎形維度在不同環境因子下的複迴歸分析表••••••••••••••••••••••••• 21
圖目錄
圖次 頁數
圖1：錄音系統的架構••••••••••••••••• 22
圖2：濾波前後的頻率分布••••••••••••••• 23
圖3：槍蝦發聲間隔頻度的指數分布••••••••••• 24
圖4：發聲頻度對數值與時間間隔的迴歸關係••••••• 25
圖5：七股槍蝦發聲總數的日週期變化•••••••••• 26
圖6：七股槍蝦發聲聲壓RMS值的日週期變化••••••• 27
圖7：七股槍蝦發間隔聲頻度指數形分布α值的日週期變化• 28
圖8：七股槍蝦發聲頻度碎形維度的日週期變化•••••• 29
圖9：淡水槍蝦發聲頻度碎形維度與水深迴歸關係圖•••• 30
附錄目錄
目次 頁數
附錄1：七股地區資料••••••••••••••••• 31
附錄2：樣本指數形分部直線回歸分析及α值••••••• 34
附錄3a：WaveCount程式原始碼••••••••••••• 37
附錄3b：WaveCount操作介面原始碼••••••••••• 39

參考文獻
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