许多鱼类群落会产生与摄食或繁殖活动相关的集群鸣声，因此可以通过这种声学现象，以非侵入方式研究鱼类的丰度、行为特征及生态环境影响因素。毒棘豹蟾鱼（Opsanus tau）是一种分布范围广、研究较为充分的发声鱼类，广泛分布于美国大西洋沿岸，从新英格兰地区一直延伸至佛罗里达州。雄性毒棘豹蟾鱼通过快速收缩与鳔相关的发声肌，使鳔振动并产生具有显著特征的 “船笛型鸣声”（boatwhistle calls），以吸引雌鱼进入其巢穴。在夏季繁殖期，这类船笛型鸣声可以成为近岸水下声景中的主导声源，其基频通常分布在 100 ~ 300 Hz 范围内。已有研究表明，毒棘豹蟾鱼夏季集群鸣声活动的起始时间、持续时间以及声学频率特征均会受到水温的影响。

目前，绝大多数针对鱼类集群鸣声特征的调查仍主要依赖于单个传感器的声学记录，通常利用信号强度、鸣声检测率等指标间接推断生物活动水平。尽管此类测量能够在较宏观尺度上表征鱼类丰度和行为特征，但由于其对海洋环境的空间采样十分有限，因此难以提供生物声源在大范围区域内的空间分布信息。虽然已有研究成功利用小孔径水听器阵列对单个毒棘豹蟾鱼声源进行了定位，但其有效探测范围通常仅限于距离阵列约 25 m 的区域。

近年来，分布式光纤声学传感（Distributed Acoustic Sensing，DAS）技术的发展，使得研究人员能够沿一根长度可达数百 km 的光纤光缆实现连续声学测量，从而为大范围声源的探测与定位提供了新的可能。此前，DAS 在海洋感知领域的应用主要集中于监测来自地震事件、海面船舶、海洋哺乳动物、海洋表面重力波以及风暴过程等产生的信号。Ariff 等人的研究表明，DAS 能够探测红海中部珊瑚礁环境中的鱼类及无脊椎动物声信号，但该研究并未进一步开展声源定位。

本研究采用单传感器水听器测量与 DAS 相结合的方法，研究美国罗得岛州纳拉甘西特湾（Narragansett Bay）Stillwater Basin 内毒棘豹蟾鱼集群鸣声活动的时间变化规律及空间分布特征。在本研究区域内，毒棘豹蟾鱼集群鸣声通常于 5 月下旬至 6 月上旬开始出现，并持续约 30 d。在集群鸣声主要谐波所在的 130 ~ 150 Hz 频带内，其声压级可比背景噪声高出 15 dB 以上。在整个集群鸣声活动期间，还可以观察到明显的昼夜变化规律：夜间时段的声压级通常比白天提高约 2 ~ 4 dB。

通过比较两台相距约 400 m 的水听器所记录到的声学数据，可以初步获得集群鸣声声源空间分布的部分信息。结果显示，Stillwater Basin 北部区域记录到的声学水平更高。然而，这种基于有限数量固定水听器的观测方式仍然只能提供较为有限的空间信息。

为了更加严格、系统地绘制集群鸣叫毒棘豹蟾鱼的空间分布，本研究于 6 月繁殖季期间部署了一套长度约 2.2 km 的光纤 DAS 系统，并进行了连续 24 h 的观测。针对空间间隔较大的 DAS 通道之间信号相干性不足的问题，研究开发了一种新的声源定位方法：沿整个 DAS 阵列设置一个不断移动的滚动子孔径（rolling subaperture），并在各局部子孔径范围内实施近场波束形成（nearfield beamforming）。

采用这一方法后，研究识别出了多个毒棘豹蟾鱼发声个体的空间聚集区。这些发声热点主要集中在 Stillwater Basin 北缘的一处岩质防波堤沿线。这一结果与此前的生态调查结论一致，即毒棘豹蟾鱼通常与硬质海底、岩石基底以及牡蛎礁等栖息环境具有明显的生态关联。上述结果表明，DAS 具有显著的应用潜力，可以在大范围水域内以非侵入方式实现高空间分辨率的生物声学活动定位与分布成像。将 DAS 与传统被动声学调查方法相结合，有望进一步揭示发声海洋生物群落在较大空间尺度上的行为特征及分布规律。