▲光污染增加時(shí)，家朱雀的產(chǎn)卵時(shí)間會(huì)顯著提前，但孵化不完全的概率也會(huì)上升。圖片來源：David Keeling

▲在噪聲和光污染增加的情況下，紫綠樹燕的繁殖在產(chǎn)卵階段失敗率升高。光暴露增加與整體繁殖成功率的顯著降低相關(guān)。圖片來源：David Keeling

■本報(bào)記者 馮麗妃

“鳥兒將窠巢安在繁花嫩葉當(dāng)中，高興起來了，呼朋引伴地賣弄清脆的喉嚨，唱出宛轉(zhuǎn)的曲子，跟輕風(fēng)流水應(yīng)和著?！鄙鲜兰o(jì)30年代，作家朱自清筆下的鳥兒和它們的生活自由自在。

今天，都市飛鳥的生活卻是另一個(gè)畫面：它們的生物周期被城市的光污染擾亂，它們的歌唱淹沒在汽車的鳴笛聲和嘈雜的環(huán)境中，噪聲甚至還會(huì)干擾它們的認(rèn)知功能。

過去幾十年里，鳥類數(shù)量減少了30%以上。而噪聲和光污染對(duì)鳥類種群健康的影響常常被忽視，最近的多項(xiàng)研究表明，這些壓力源正對(duì)鳥類物種造成多方面的傷害。

改變物候 影響繁殖

20多年前，孩提時(shí)代的日本北海道大學(xué)的Masayuki Senzaki就對(duì)鳥類產(chǎn)生了興趣。在觀鳥過程中，他發(fā)現(xiàn)很多動(dòng)物依賴于感官環(huán)境，而后者會(huì)受到噪聲和光的影響。

2015年冬季，Senzaki開始在一個(gè)初始項(xiàng)目中調(diào)查交通噪聲對(duì)野生貓頭鷹覓食效率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)貓頭鷹在噪聲影響下降低了覓食效率。這個(gè)發(fā)現(xiàn)促使他去觀察噪聲和光線對(duì)野生動(dòng)物更全面、更大規(guī)模的影響。

他的想法與美國(guó)加州理工州立大學(xué)生物學(xué)者Clinton Francis不謀而合。彼時(shí)，F(xiàn)rancis已經(jīng)擁有一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)集——由公民科學(xué)家在2000年至2014年間收集的142種58506個(gè)鳥巢的數(shù)據(jù)。他們開始合作評(píng)估光噪污染對(duì)鳥類繁殖的影響。

“這項(xiàng)研究最有意義的地方在于，我們是第一次試圖量化噪聲和光線對(duì)野生動(dòng)物大規(guī)模適應(yīng)性的影響。”Senzaki對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說。研究首次發(fā)現(xiàn)，人為噪聲和光線會(huì)極大影響繁殖鳥類的物候和適應(yīng)性。

受光污染影響，草地或濕地等開放環(huán)境中的鳥類會(huì)比正常情況下提前一個(gè)月開始筑巢，封閉林地環(huán)境中的鳥類會(huì)提前18天開始筑巢。光污染還使封閉棲息地的鳥類窩卵數(shù)增加了16%左右。當(dāng)暴露于噪聲時(shí)，鳥類的窩卵數(shù)會(huì)下降。噪聲污染還推遲了鳥兒筑巢的時(shí)間。

“在這項(xiàng)研究之前，我們并不知道噪聲對(duì)繁殖成功的影響有多么廣泛。我們的研究表明，這種影響是巨大的，而且非常廣泛?！盕rancis在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說。由于交配的想法是根據(jù)雄性的鳴叫做出的，在某些情況下，雌性需要聽到雄性的叫聲才能做好生育的生理準(zhǔn)備。這項(xiàng)去年12月發(fā)表于《自然》的研究指出，最常受到噪聲負(fù)面影響的是生活在樹林中、鳴叫頻率較低的鳥類。

這項(xiàng)研究的一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是，光噪污染對(duì)鳥類物候的影響?！拔锖蚴区B類筑巢時(shí)間與其繁殖時(shí)間和資源可用性之間的時(shí)間匹配?！盕rancis說，通常鳥類會(huì)將繁殖時(shí)間安排在食物供應(yīng)的高峰期以喂養(yǎng)幼鳥，并根據(jù)白天的日照時(shí)長(zhǎng)決定何時(shí)繁殖后代。

無論是光污染導(dǎo)致孵化提前，還是噪聲污染導(dǎo)致孵化延后，都會(huì)造成物候上的不匹配。如果孵化延遲，雛鳥的食物供應(yīng)可能在需要之前達(dá)到峰值，可能只有較少的雛鳥存活下來，因?yàn)樗鼈冑囈陨娴氖澄飦碓匆呀?jīng)過了成熟期。

然而，作者發(fā)現(xiàn)，因光污染而提前繁殖的鳥類，實(shí)際上繁殖成功率更高。對(duì)此，F(xiàn)rancis解釋，因?yàn)闅夂蜃兣磕甏禾熘参锖屠ハx會(huì)出現(xiàn)得更早，從而恢復(fù)了鳥類筑巢時(shí)間和食物最高可用性之間的匹配。

“所以，未來的研究需要在衡量噪聲和光線效應(yīng)的同時(shí)，研究這些變化對(duì)氣候的響應(yīng)，從而獲得更準(zhǔn)確的圖景。”Francis說。

減少數(shù)量 鈍化認(rèn)知

“人類不斷擴(kuò)大的環(huán)境足跡正在通過各種機(jī)制影響全球野生動(dòng)物數(shù)量，其中許多機(jī)制我們才剛剛開始了解。”英國(guó)劍橋大學(xué)生態(tài)學(xué)系的Sophia Cooke在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說。公路是噪聲、人造光的重要來源，它的建造導(dǎo)致棲息地碎片化效應(yīng)和當(dāng)?shù)厣掣淖儯⑹怪車貐^(qū)受到進(jìn)一步開發(fā)和其他人類活動(dòng)的影響。

去年7月，在發(fā)表于《自然—通訊》的一項(xiàng)研究中，Cooke和同事評(píng)估了75種鳥類的豐度與英國(guó)公路的關(guān)聯(lián)。其中，77%的鳥類豐度會(huì)隨著公路暴露程度的增加出現(xiàn)顯著變化?！斑@些消極聯(lián)系的影響距離平均為700米，覆蓋了英國(guó)70%以上的土地，超過陸地保護(hù)區(qū)總面積的40%?！彼f，這表明公路正在助推鳥類群落大規(guī)模減少。

“地球表面鋪砌的道路有4500萬車道公里，為13億輛汽車提供服務(wù)，預(yù)計(jì)到2050年，這一數(shù)據(jù)將增加到7000萬車道公里、28億輛汽車。然而，在大多數(shù)國(guó)家，減少道路對(duì)野生動(dòng)物潛在影響的努力很少或根本不存在?！盋ooke說。

而到目前為止，在為《生物多樣性公約》（通過信息交換中心機(jī)制）提交第六次國(guó)家報(bào)告的國(guó)家中，只有10%提到公路對(duì)生物多樣性構(gòu)成威脅。因此，她呼吁應(yīng)關(guān)注廣泛而不斷擴(kuò)大的全球公路網(wǎng)造成的光噪影響和其他環(huán)境問題。

不止于此，美國(guó)太平洋大學(xué)生物系的Christopher Templeton和同事研究發(fā)現(xiàn)，噪聲污染正在改變鳥類的生命特征——認(rèn)知能力。

在近日發(fā)表于英國(guó)《皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)B》的研究中，Templeton與合作者通過對(duì)成年斑胸草雀的一系列覓食任務(wù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考察了道路交通噪聲對(duì)鳥類認(rèn)知能力的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，交通噪聲降低了包括抑制性控制、運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)、空間記憶和社會(huì)學(xué)習(xí)在內(nèi)的鳥類認(rèn)知能力。

“噪聲和光污染對(duì)動(dòng)物的影響與其他類型的人類活動(dòng)一樣大，甚至更大。在與保護(hù)生物多樣性有關(guān)的研究和努力中需要考慮到它們?！盕rancis說。

“令人驚訝的是，盡管越來越多的研究表明動(dòng)物對(duì)噪聲和光線有行為反應(yīng)，而且有明確的證據(jù)表明大部分地球表面被噪聲和光線污染，但這個(gè)問題并沒有得到有效解決。”Senzaki頗有些無奈地說。

讓城市對(duì)動(dòng)物更友好

“這些研究提示管理者，可以根據(jù)不同的鳥類及棲息地制定不同的保護(hù)方案?！敝锌圃簞?dòng)物研究所研究員孫悅?cè)A對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說。城市中的噪聲、燈光無處不在，可以盡可能地根據(jù)鳥類的繁殖和遷徙習(xí)性，在不同季節(jié)、時(shí)間調(diào)控它們（比如熄燈時(shí)間和周邊禁止鳴笛）以保護(hù)鳥類。他舉例說，近期湖南藍(lán)山縣為候鳥熄燈，這種做法就非常值得提倡。

同時(shí)，中外專家表示，在城市規(guī)劃中應(yīng)充分考慮鳥類和動(dòng)物保護(hù)。如在燈光方面，可以使用智能照明技術(shù)，只有在人需要時(shí)才開啟，這有助于恢復(fù)自然界的黑暗。城市里的很多玻璃護(hù)欄對(duì)于高速飛行的鳥類而言是致命的。這些在城市規(guī)劃時(shí)需要充分考慮。

在孫悅?cè)A看來，前述《自然》論文還體現(xiàn)了公民科學(xué)的重要性。應(yīng)鼓勵(lì)更多民眾參加到保護(hù)鳥類的行動(dòng)中?！爸袊?guó)有成千上萬的觀鳥愛好者，他們?cè)诒Ｗo(hù)鳥類的過程中起到非常重要的作用，希望他們能夠更好地發(fā)揮作用，并參與到科學(xué)研究中去?！?/p>

“對(duì)于個(gè)人來說，至少我們可以在一定程度上降低噪聲水平。例如，安全駕駛、騎自行車或步行通勤也能有效減少噪聲排放?！盨enzaki說。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1098/rspb.2020.2851

https://doi.org/10.1038/s41586-020-2903-7

https://doi.org/10.1038/s41467-020-16899-x