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大家好！我是陳炳耀，今天非常榮幸能夠來到格致校園，跟大家分享我研究鯨類的經(jīng)歷。
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從2004年，我就開始了中華白海豚的研究。中華白海豚體型較小，全世界80%的個體分布在中國，所以我們中國科學(xué)家對它的研究也比較多。除了中華白海豚，我們也研究了長江江豚、印太江豚、東亞江豚等，它們體型普遍較小。
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在2014年11月到2015年11月，我到美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）下面的一個研究所訪學(xué)。期間非常榮幸地參加了東太平洋大型鯨類的調(diào)查工作。當(dāng)時，調(diào)查團(tuán)隊由5位美國科學(xué)家、1位墨西哥科學(xué)家還有我組成，共7人。我們從美國西雅圖出發(fā)，沿著從加拿大到阿拉斯加的海域展開調(diào)查。
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這張照片上就是我們拍到的灰鯨。其實在此次調(diào)查中，我們看到了多個鯨類物種，如灰鯨、大翅鯨、虎鯨等，總計10多種。這段經(jīng)歷特別美妙，也是我第一次在野外看到活的大型鯨類。
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2016年我回來后，繼續(xù)開展中華白海豚的監(jiān)測工作，地點是在廣西北海儒艮國家級保護(hù)區(qū)。我也一直在想：我們國家的大型鯨類在哪里呢？
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在與當(dāng)?shù)貪O民訪談過程中，我意外得知，2016年年初，他們在潿洲島看見過大型鯨類。于是，我安排了兩個信息員。
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經(jīng)過一年沉寂，到2018年上半年，信息員告訴我說“大鯨來了”。于是2018年4月3日，我?guī)е粋€研究生，只拿著相機(jī)就匆匆上島了。
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第一天，我就拍到了這張照片。這雖然不是我拍的照片中最精彩的，但我覺得特別有意義，因為這是我們第一次在中國見到大型鯨類。后來，我發(fā)表的第一篇關(guān)于大型鯨類的SCI論文就選用了這張照片作為期刊封面。
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我們拍到它之后，第一個想到的問題就是：它是什么物種？畢竟全世界一共有94種鯨類，那它到底是哪一種呢？
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我們都知道，大型鯨類可分成須鯨和齒鯨這兩大類。簡單來說，其區(qū)分特征就是一類有牙齒，一類有鯨須。所以，從我們觀察到的情況來看，毫無疑問，我們拍到的這頭屬于有鯨須的須鯨類。
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我看它的鯨須，從外邊來看，就像我們梳頭用的梳子，一片挨著一片。當(dāng)單獨(dú)看其中一片時，它呈直角三角形，而且直角邊是朝向外邊的，而在斜邊上長著一條條細(xì)密的須毛
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從鯨須內(nèi)側(cè)來看，這些鯨須片共同形成了一個鯨須板。須鯨的獨(dú)特之處在于，鯨須只生長在上頜部位。當(dāng)須鯨捕魚時，它能夠通過鯨須板把水逼出，從而把魚留在嘴內(nèi)，這正是須鯨典型的捕食特點。
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那么，須鯨一共有15種，它又究竟是哪一種須鯨呢？畢竟須鯨長得也不一樣。
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于是，我們通過無人機(jī)航拍，看到了它頭頂?shù)睦饧?。大家能看到，?條比較長的棱脊，旁邊還有一些小的棱脊。這3條棱脊正是布氏鯨的物種鑒定特征。也就是說，它們就是布氏鯨。
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物種的分類層級是門綱目科屬種，但其實，在種下邊還可以進(jìn)一步細(xì)分，我們稱之為亞種。
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布氏鯨分成兩個亞種，一種是近岸分布的小型布氏鯨，長得比較小，成年個體基本不超過14米。另一種就是分布在較遠(yuǎn)海域的大型布氏鯨，它們的體型較大，成年個體體長可達(dá)16米。所以，從體長這一特征，在一定程度上是能夠區(qū)分所發(fā)現(xiàn)的布氏鯨到底屬于哪個亞種的。
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接下來，我們對總共38頭布氏鯨進(jìn)行了體長測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒有一頭布氏鯨的體長超過14米，且多數(shù)個體的體長集中在10米到13米之間，而這些布氏鯨里一定有成體。由此可以推斷，潿洲島分布的布氏鯨屬于近岸分布的小型布氏鯨。
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實際上，這兩個布氏鯨亞種除了在體長上有明顯區(qū)分之外，在基因?qū)用嬉灿胁町悺?/span>
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所以我們根據(jù)2016年收集到的兩個樣本，即一個頭骨標(biāo)本和一個組織樣本，再結(jié)合之前收集的其他樣本，進(jìn)行了分子鑒定工作。
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經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)，我們的這三個樣本在基因?qū)用娉尸F(xiàn)出特定的聚類特征：它們與已有的小型布氏鯨樣本緊密聚在一起，而與體型較大、分布在遠(yuǎn)岸區(qū)域的布氏鯨樣本則相距較遠(yuǎn)。所以，分子生物學(xué)進(jìn)一步證實了，潿洲島的布氏鯨屬于近岸分布的小型布氏鯨。
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我們還有一個問題，就是布氏鯨為什么會來到這里。實際上，北部灣一直有鯨類存在。據(jù)我們統(tǒng)計，這里大概有20種海洋哺乳動物。但是，布氏鯨究竟為什么而來呢？
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我們看這張照片，能看得到很多魚在跳吧。北部灣是中國四大漁場之一，我們做研究的時候，幾乎每天都能看到有魚跳出水面。有時拿網(wǎng)隨意撈一撈就能撈到魚，甚至還有魚自己跳到船上。最多的一次，一天我們就撿到3斤多重的魚。所以布氏鯨來到這里是為了什么呢？
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沒錯，它們是來捕食的。而且這些布氏鯨進(jìn)化出了非常豐富的捕食行為。截至目前，我們已經(jīng)鑒別出了8種，下面我簡單介紹一下。
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這種捕食方式非常簡單粗暴，一旦發(fā)現(xiàn)魚群，就會直接沖過去捕食。根據(jù)不同的沖擊方向，我們對這些捕食行為進(jìn)行了命名。比如這個動圖展示的，當(dāng)鯨體向右傾斜著沖過去，我們稱這種行為為“右沖”。
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如果向左傾斜著沖過去，那就叫“左沖”；要是從下往上沖，便叫“豎沖”；從后往前徑直沖過去的，我們叫“正沖”；還有一種腹部朝上沖過去，我們將其命名為“腹沖”。以上就是這5種簡單粗暴的捕食行為。
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還有一種捕食方式，就顯得比較優(yōu)雅了。我們一起來看，注意看它的嘴角，是不是在水平面以下？此時，魚會隨著水流，慢慢地流入了它的嘴里?？雌饋砗軆?yōu)雅，對吧？而且這種方式很高效。不像之前那些簡單粗暴的沖刺捕食，消耗那么多能量，卻才能吃到寥寥幾條魚。
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這種捕食方式，日本人叫作“踏水捕食”。但經(jīng)過我和美國科學(xué)家一塊研究，我們覺得這屬于“陷阱捕食”的一種，也就是說“踏水捕食”是“陷阱捕食”的非常特殊的一個例子。我們知道，魚類在受到驚嚇時會本能地躲避。而當(dāng)布氏鯨張開嘴時，從下往上看，會形成一個陰影，魚類就會朝著這個陰影處逃避，仿佛進(jìn)入了陷阱，所以我們叫它“陷阱捕食”。
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剛才提到的這種捕食方式比較被動，是魚自己跑進(jìn)布氏鯨嘴里的，而接下來要說的這種就是主動捕食行為了。我們看，布氏鯨會先浮起來之后轉(zhuǎn)圈，這時候它的旁邊會圍上一圈魚。它身體右傾，就像我們用瓢舀水一樣，把魚舀起來。所以最開始我們給這種行為命名叫“瓢舀行為”，就像我們小時候用瓢喝水的動作。后來我們給它取了個更文雅的名字，叫“自旋轉(zhuǎn)”，但是我還是執(zhí)意地在后面加上了（瓢舀行為）的說明。
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以上這些都是布氏鯨單個個體的捕食行為，下面我再給大家介紹一種合作捕食的行為。大家看，幾頭布氏鯨會圍聚在一起，由下往上呈順時針螺旋狀上升。在這個過程中，它們會形成一股水流，將魚群困在其中，魚很難游出去。直到它們上升至水面，魚才有可能逃脫，但此時布氏鯨便會趁機(jī)張口捕食。我們把這種行為叫做“合作捕食行為”。
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值得一提的是，這是整個須鯨群體中發(fā)現(xiàn)的第二次合作捕食現(xiàn)象，第一次是在大翅鯨身上。相比之下，對于那些長有牙齒的海豚來講，合作捕食的情況較多，但在須鯨中卻不多見。
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我們再來看看大翅鯨是怎么捕食的。大翅鯨的捕食方式比較高級，是通過氣泡螺旋式上升困住魚群，大翅鯨就從中間開始吃魚。不像布氏鯨，布氏鯨還是用身體形成水流來捕食。那么問題來了，布氏鯨會不會用氣泡捕食呢？
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其實布氏鯨也會用氣泡，不過它使用的是氣泡鏈這種方式，這種方式還比較不成熟，還沒有完全掌握用氣泡來捕食的技巧。
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北部灣的魚類資源的確很多，但布氏鯨來到這光是為了捕食嗎？我覺得并不是這樣。因為幾乎每一年，我們都能發(fā)現(xiàn)出生不久的布氏鯨幼崽。比如最左邊這張照片里的幼崽，它雖然體長已有4米多，但身形依然顯得很纖細(xì)，這明顯是剛出生不久的，可能都不到一周，甚至有可能是剛剛出生。右下這張照片也是如此，一大帶著兩小，當(dāng)天我們只發(fā)現(xiàn)了這三頭個體。布氏鯨的繁殖間隔很短，大概2到3年，它們就可以重新產(chǎn)子。
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那布氏鯨是怎么哺乳的呢？布氏鯨幼崽會將舌頭卷成卷曲狀，然后含住乳頭。乳頭周邊有著特殊的肌肉，當(dāng)受到刺激時，就會將乳汁噴射出來，一次噴射量可能能有幾公斤，所以哺乳速度非?？臁＿@和陸生動物不同，陸生動物哺乳的時間通常很長，而鯨類這種快速哺乳的方式，是對水生生活的一種適應(yīng)。
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從2018年4月到2024年4月，我們每年都會在12月、1月、2月、3月、4月這5個月時間里，全程駐守在潿洲島。我們在島上租了房子，一租就是5個月。
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但是在2024年，情況有些特殊，它11月份就來了。所以我和團(tuán)隊就得提早過去，一直在那兒進(jìn)行監(jiān)測。那么，每天我們要具體監(jiān)測什么內(nèi)容呢？這就得講講我們的日常工作了。
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我們?nèi)粘_一艘小艇出海作業(yè)。實話說，這艘小艇看起來算是最低端的，不像別人都用游艇，我們基本還是使用這種小快艇。但小快艇也有它的優(yōu)勢，它轉(zhuǎn)彎靈活，跟蹤目標(biāo)時也很便捷，而且艇上空間比較開闊。
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我們運(yùn)用了各種技術(shù)，其中無人機(jī)發(fā)揮了重要作用。像左邊這種固定翼無人機(jī)，它能飛將近一個小時，我們會在斜陽島上邊以樣線式的方式開展大范圍監(jiān)測。
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但是當(dāng)我們在船只跟蹤過程中發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，就會啟用右邊的旋翼無人機(jī)。將它升上空中，通過拍照或拍視頻，來看目標(biāo)的行為。
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對我們來說，拍照特別重要。它能為我們做很多工作，記錄各種數(shù)據(jù)。
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有時候，我們會因天氣原因遭遇突發(fā)狀況，比如說突降暴雨。有一次，我們操作固定翼無人機(jī)進(jìn)行飛行監(jiān)測時，突然就下起雨來。沒辦法，無人機(jī)飛了一半，我們只能緊急降落，然后立刻開船往回趕。從斜陽島到潿洲島，平時只需二十幾分鐘的航程，可那次我們卻花了接近一個半小時。
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當(dāng)時的情況著實危險，稱得上是我這么多年來遇到最危險的一次。船在波濤中晃來晃去，擺動幅度非常大，感覺隨時都會翻進(jìn)水里。那時候，大家心里都害怕，在船上基本沒人說話，每個人都非常緊張。當(dāng)時我心里還閃過一個念頭：平時真該學(xué)學(xué)游泳，可直到現(xiàn)在我都還不會呢。
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還有時候會遇到看不到目標(biāo)的情況。那該怎么辦呢？我們不能就此返回，只能繼續(xù)等待，過一會兒再出去看一下。有時根據(jù)潮水的情況，有時根據(jù)前一天目標(biāo)出現(xiàn)的位點，這樣去判斷去哪里找。情況往往就是照片里這樣，所以從事這份工作，我們要耐得住寂寞。
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大家有一個非常關(guān)心的問題，就是這里的布氏鯨的數(shù)量到底有多少？那我們通過什么方式來統(tǒng)計呢？我們知道，布氏鯨的背脊上有一些缺刻，這些缺刻是比較穩(wěn)定的特征。所以，只要發(fā)現(xiàn)布氏鯨，我會第一時間拿起相機(jī)拍照。接著通過拍攝的照片進(jìn)行識別，我們就可以估算出它們的數(shù)量。
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具體來說，我們會統(tǒng)計識別出的個體數(shù)量，以及不能識別的個體比例，同時記錄每天識別到的是哪一頭?；谶@些數(shù)據(jù)，我們建立一個復(fù)雜的模型，然后推算出大概的數(shù)量。
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經(jīng)計算，我們保守估計潿洲島的布氏鯨數(shù)量至少大于70頭。目前，潿洲島的布氏鯨群體規(guī)模位列全球第三，大于日本近岸及泰國灣的布氏鯨群體。可以說，中國的潿洲島擁有全球最大的近岸小型布氏鯨種群。
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那么，這么大的一個布氏鯨種群，它們平常只生活在潿洲島和斜陽島地區(qū)嗎？為了回答這個問題，我們進(jìn)行了大范圍調(diào)查。但由于布氏鯨的生活范圍很大，靠船只調(diào)查不太現(xiàn)實。所以，我們進(jìn)行了環(huán)境DNA(脫氧核糖核酸)檢測法。
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比如右邊這張圖，畫圈的地方就是用環(huán)境DNA檢測確定的區(qū)域。我們知道，生物都會排泄，表皮細(xì)胞也會脫落。我們提取水樣中的DNA，然后通過PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)進(jìn)行檢測，看有沒有布氏鯨的DNA。
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檢測結(jié)果證明，潿洲島布氏鯨的分布范圍并不僅限于潿洲島和斜陽島，其他地方也有它們的蹤跡。
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那它們從哪里來？然后又跑到哪里去了？為了回答這個問題，我們用了幾種方法。其一，在布氏鯨身上安裝信標(biāo)定位器；其二，跟其他團(tuán)隊的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，看看有沒有一樣的個體；其三，研究擱淺死亡記錄。
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這就是我們的答案。圖中我用不同顏色進(jìn)行區(qū)分，綠色代表上半年，我們可以看到上半年布氏鯨多在北部灣區(qū)域。紅色代表下半年，從圖中能看出，下半年它們在中國沿岸都有分布。所以我想，那是不是它們的遷移路徑呢？其實，有少數(shù)個體可能常年留在北部灣，而絕大多數(shù)個體是會遷移的。其中一條遷移路徑，可能是沿著中國沿岸向東海遷移，畢竟東海確實有布氏鯨，只是具體位置現(xiàn)在還不知道。
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還有，雖然我們和泰國灣的布氏鯨種群進(jìn)行比對后，沒發(fā)現(xiàn)相同個體，但我依然不能排除布氏鯨向南遷移的可能性。另外我們沒有調(diào)查其他地區(qū)，說不定其他國家海域也有相關(guān)個體。所以，這也是我們下一步研究的重點方向。
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大家都知道，鯨類比較神秘。但是對于鯨類在生態(tài)系統(tǒng)中的功能以及它們所作出的巨大貢獻(xiàn)，可能大家并不太了解。其實，鯨類對全球氣候變化及碳循環(huán)有著非常重要的意義。
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我們地球上的生命大都是碳基生命，而鯨類本身就具有固碳能力，想想它們的體型，這得固定多少噸碳呀！另外鯨類的排泄物是浮游生物的優(yōu)質(zhì)養(yǎng)分。而浮游植物通過光合作用產(chǎn)生的氧氣，在全球氧氣總量中占了相當(dāng)大的比例。所以，鯨類對全球氣候變化有非常大的影響。
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不僅如此，鯨類在從水底游向水面的過程中，會把海底的營養(yǎng)物質(zhì)帶到上層水域，這極大地促進(jìn)了海洋中營養(yǎng)物質(zhì)的垂直交換。而且鯨類在不同海域間游動時，通過不斷排泄，使得不同區(qū)域的物質(zhì)得以不斷更替和交換。所以說，鯨類在生態(tài)系統(tǒng)中的貢獻(xiàn)非常大。
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同時，它所生存的環(huán)境跟人類的生存環(huán)境也是重疊的。這是一頭在2018年非?；鸬木W(wǎng)紅鯨。
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我們看到這頭鯨的頭部有傷，在我們拍到它的10次里，每次它都帶著傷。我們猜測，它是被一根繩子長時間勒住，才造成了這種傷痕。
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到第11次看時，它已經(jīng)是這樣，非?？上АＷ屑?xì)查看，并沒發(fā)現(xiàn)它體表有外傷，解剖之后，也沒發(fā)現(xiàn)有明顯的病變。所以，我們覺得它可能是正常死亡。
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還有一些人類活動給鯨類帶來了傷害。比如說螺旋槳的割傷，還有漁網(wǎng)的纏繞，就看右邊這頭布氏鯨，它的背鰭都已經(jīng)彎掉，身體都有些變形了，很明顯，它受這種傷害已經(jīng)有很長一段時間了。
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同時，漁船與布氏鯨存在競爭。比如上半年正是當(dāng)?shù)夭蹲角圜[魚的黃金季節(jié)，但大量的捕撈也對布氏鯨的生存造成了不利影響。
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還有，船只對布氏鯨的行為也存在影響。觀鯨船就是典型例子。一出現(xiàn)大鯨，大家都希望去看，我想在座各位或許也會想去看。然而，這種觀鯨行為卻造成了一系列問題。
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當(dāng)游客發(fā)現(xiàn)鯨魚后，往往會要求船長趕緊前行，生怕看不到，大家都這樣子競爭，所以造成了追趕鯨魚的現(xiàn)象。鯨魚被追得不斷跑，不僅觀鯨效果非常非常差，還對鯨魚產(chǎn)生負(fù)面影響。就像這張圖所顯示的，當(dāng)觀鯨船距離鯨魚100米以內(nèi)時，影響就很大。鯨魚原來的行進(jìn)路線會改變，它們可能會選擇深潛消失，又或者轉(zhuǎn)彎等等。
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同時，一些游客在觀鯨時缺乏對鯨魚的尊重，不是安靜地觀賞，而是大喊大叫，這也會對鯨魚造成干擾。還有，一些船長為了避免因游客看不到鯨魚而退錢，也會積極追趕鯨魚。種種原因疊加，使得觀鯨船在一定程度上對布氏鯨的正常生活產(chǎn)生了不良影響。
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所以，我們及時制定了一項標(biāo)準(zhǔn)——這是中國唯一的鯨豚類觀鯨指南?？紤]到潿洲島的實際情況，我們還跟潿管會以及北京市企業(yè)家環(huán)?；饡榷喾胶献?，共同制定了《潿洲島科學(xué)觀鯨手冊》，分為船長版還有游客版。我們希望能通過這些努力，減少人類活動對鯨豚類動物造成的傷害。
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最后，送大家一首我2020年寫的詩：
大海深處，廣袤荒漠
鯨，生于斯，長于斯，落于斯
鯨落，最后擁抱大海的方式
一朝鯨落，萬物重生
鯨，悲寂瀟瀟下，繁榮此中開
鯨落，世上最為壯美的重生
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謝謝大家！
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