本作品根据嘴金丝燕出入洞行为的周期性和动态平衡特征，提出了出入洞曲线平移模型（SCIO），利用出入洞数量统计实验、数巢实验和巢样方实验得到的多年数据，计算出1983-2010年神农架燕子垭燕子洞内短嘴金丝燕的种群数量，并分析了其种群动态、年龄构成及栖息环境变化。本作品还采用归巢实验和录音实验研究了短嘴金丝燕回声定位精度与岩壁地貌，定位声波频谱与飞行速度间关系。

根据1983-2010年多年观察，神农架燕子垭短嘴金丝燕具有白日活动，夜间归巢，出入洞觅食行为具有周期性，且在中午前后存在动态平衡等特征。由此，提出出入洞曲线平移模型（SCIO），认为在出入洞数量动态平衡时期，洞内外金丝燕数量分布保持相对稳定，种群数量由洞内外觅食鸟数，洞内坐巢鸟数和巢中幼雏及鸟卵数三部分构成。
模型的创新之处在于：
（1）利用动态平衡时期的分布稳定性，将金丝燕成鸟和亚成鸟分为坐巢鸟和觅食鸟两部分，分别计算；（2）根据金丝燕出入洞行为的周期性，将入洞曲线沿时间轴向后平移，补偿在洞内分布的觅食鸟数。其中，平移时间T即为觅食鸟在洞内的平均滞留时间——滞值，是模型的关键。
根据出入洞数量统计，绘出过采样处理后的出入洞频率曲线后，以0.2min为单位，逐渐平移入洞曲线，并利用最小二乘原理求出洞内滞留时间T。进而将入洞曲线平移时间T得到等效入洞曲线，在动态平衡时段，求出洞外觅食鸟数。与此同时，通过数巢实验和巢样方实验，求得洞内坐巢鸟数和巢中幼雏及鸟卵数两部分。最后，算得种群数量，比较了1983-2010年数据，分析了金丝燕种群动态、年龄构成及栖息环境变化。
另外，从回声定位声波特性和岩壁地貌两个不同角度探究了其回声定位机制。采用移巢及改变巢周围地貌，发现其先用回声定位波获取洞内岩壁的地形信息，实现精确定位；采用录音实验，在时域和频域角度，分析金丝燕定位声波，结合洞内飞行速度，定位脉冲受飞行速度的影响，与飞行路线形状无明显关系。

第十二届“挑战杯”省赛作品 省赛二等奖
张云俊，徐敏政，胡鸿兴等. 神农架燕子垭短嘴金丝燕的种群动态及回声定位机制研究（已投“长江流域资源与环境”，在外审）