Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

På en global skala är amfibier den mest hotade klassen inom ryggradsdjur. De rödlistade svenska groddjuren övervakas regelbundet, däribland gölgrodan (Pelophylax lessonae) som tillhör ordningen stjärtlösa groddjur inom amfibier. Gölgrodans huvudsakliga utbredningsområde i Sverige är Norduppland och sedan år 2001 har inventeringar i området utförts av Länsstyrelsen i Uppsala län. För att göra populationsuppskattningar är det vanligt att fysiskt besöka studieområdet, men Länsstyrelsen i Uppsala län vill utforska om ljudboxar av märket Song Meter SM4TS, som autonomt samlar in ljuddata, kan användas som en alternativ inventeringsmetod. Därför är studiens syfte att undersöka om det går att inventera gölgrodor med hjälp av ljuddata insamlat med Passive Acoustic Monitoring (PAM). Det görs dels med frågeställningen om inspelningar från ljudboxar kan användas för att inventera gölgrodor, dels genom att undersöka om det går att skilja mellan en och flera spelande gölgrodor.

Ljudmaterialet undersöktes med hjälp av mjukvaruprogrammet Kaleidoscope Pro (version 5.9.0). Först genomfördes fyra basala klusteranalyser och lika många simpla klassificerare utvecklades, vilka var ”Gölgroda1”, ”Gölgroda2”, ”EnGölgroda” och ”FleraGölgrodor”. ”Gölgroda1” och ”Gölgroda2” ska detektera gölgrodor oberoende av antal, ”FleraGölgrodor” fler än en gölgroda och ”EnGölgroda” enbart en gölgroda. Resultatet visar att felprocenten för ”Gölgroda1” och ”Gölgroda2” är aldrig lägre än 25 % och ”FleraGölgrodor” har som lägst felprocenten 65 %. ”EnGölgroda” hade den lägsta felprocenten med 19 %, men skapades enbart för att jämföras med ”FleraGölgrodor”. Slutsatsen är därför att ljuddata kan användas för att inventera förekomsten, men inte abundansen av gölgrodor. Samtidigt har samtliga fyra klassificerare en för hög felprocent för att praktiskt användas som inventeringsmetod för gölgrodor. I ljudinspelningarna förekommer ljud från andra arter och annat bakgrundsljud i samma frekvensområde som spelande gölgrodor. Det gör det svårt för klassificerarna att särskilja dessa ljud från grodlätena. Den höga felprocenten för ”FleraGölgrodor” kan även bero på att det är svårt att använda PAM för att mäta arters abundans. För framtida forskning rekommenderas det att en metod utvecklas för att undersöka andelen falska negativa resultat. Därtill kan andra standardinställningar för ljudanalys i Kaleidoscope Pro användas för att undersöka om det har en påverkan på andelen falska positiva och falska negativa resultat. Sammanfattningsvis måste klassificerarnas felprocent minska innan de kan användas som inventeringsmetod.

On a global scale, amphibians are the most threatened class of vertebrates. The red-listed Swedish amphibians are monitored regularly, including the pool frog (Pelophylax lessonae), which belongs to the order of Anura. The pool frog's main area of distribution in Sweden is Norduppland, and since 2001, inventories have been carried out in the area by the County Administrative Board in Uppsala County. To make population estimates, it is customary to physically visit the study area, but the County Administrative Board in Uppsala County wants to explore whether audio boxes of the brand Song Meter SM4TS, which autonomously collect sound data, can be used as an alternative inventory method. Therefore, the purpose of the study is to investigate whether it is possible to survey pool frogs using audio data collected with Passive Acoustic Monitoring (PAM). This is done partly with the research question of whether sound recordings from audio boxes can be used to survey pool frogs, and partly by investigating whether it is possible to distinguish between one and several calling pool frogs.

The audio material was examined using the software program Kaleidoscope Pro (version 5.9.0). First, four basic cluster analyses were conducted, and an equal number of simple classifiers were developed, which were "Gölgroda1" (Pool frog 1), "Gölgroda2" (Pool frog 2), "EnGölgroda" (One pool frog), and "FleraGölgrodor" (Several pool frogs). "Gölgroda1" and "Gölgroda2" are designed to detect pool frogs regardless of quantity, "FleraGölgrodor" more than one pool frog, and "EnGölgroda" only one pool frog. The results show that the error rate for "Gölgroda1" and "Gölgroda2" is never lower than 25%, and "FleraGölgrodor" has a minimum error rate of 65%. "EnGölgroda" had the lowest error rate at 19% but was created solely to be compared with "FleraGölgrodor". The conclusion is therefore that audio data can be used to survey the presence, but not the abundance, of pool frogs. At the same time, all four classifiers have an error rate that is too high to currently be used in practice as a survey method for pool frogs. In the audio recordings, sounds from other species and other background noise occur in the same frequency range as calling pool frogs. This makes it difficult for the classifiers to distinguish these sounds from the frog calls. The high error rate for "FleraGölgrodor" may also be due to the difficulty of using PAM to measure species abundance. For future research, it is recommended that a method be developed to investigate the proportion of false negative results. Additionally, other default settings for audio analysis in Kaleidoscope Pro can be used to investigate whether this has an impact on the proportion of false positive and false negative results. In summary, the error rate of the classifiers must decrease before they can be used as a survey method.