▲光汙染增加時，家朱雀的產(chan) 卵時間會(hui) 顯著提前，但孵化不完全的概率也會(hui) 上升。圖片來源：David Keeling

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

■本報記者 馮(feng) 麗(li) 妃

“鳥兒(er) 將窠巢安在繁花嫩葉當中，高興(xing) 起來了，呼朋引伴地賣弄清脆的喉嚨，唱出宛轉的曲子，跟輕風流水應和著。”上世紀30年代，作家朱自清筆下的鳥兒(er) 和它們(men) 的生活自由自在。

今天，都市飛鳥的生活卻是另一個(ge) 畫麵：它們(men) 的生物周期被城市的光汙染擾亂(luan) ，它們(men) 的歌唱淹沒在汽車的鳴笛聲和嘈雜的環境中，噪聲甚至還會(hui) 幹擾它們(men) 的認知功能。

過去幾十年裏，鳥類數量減少了30%以上。而噪聲和光汙染對鳥類種群健康的影響常常被忽視，最近的多項研究表明，這些壓力源正對鳥類物種造成多方麵的傷(shang) 害。

改變物候 影響繁殖

20多年前，孩提時代的日本北海道大學的Masayuki Senzaki就對鳥類產(chan) 生了興(xing) 趣。在觀鳥過程中，他發現很多動物依賴於(yu) 感官環境，而後者會(hui) 受到噪聲和光的影響。

2015年冬季，Senzaki開始在一個(ge) 初始項目中調查交通噪聲對野生貓頭鷹覓食效率的影響，結果發現貓頭鷹在噪聲影響下降低了覓食效率。這個(ge) 發現促使他去觀察噪聲和光線對野生動物更全麵、更大規模的影響。

他的想法與(yu) 美國加州理工州立大學生物學者Clinton Francis不謀而合。彼時，Francis已經擁有一個(ge) 龐大的數據集——由公民科學家在2000年至2014年間收集的142種58506個(ge) 鳥巢的數據。他們(men) 開始合作評估光噪汙染對鳥類繁殖的影響。

“這項研究最有意義(yi) 的地方在於(yu) ，我們(men) 是第一次試圖量化噪聲和光線對野生動物大規模適應性的影響。”Senzaki對《中國科學報》說。研究首次發現，人為(wei) 噪聲和光線會(hui) 極大影響繁殖鳥類的物候和適應性。

受光汙染影響，草地或濕地等開放環境中的鳥類會(hui) 比正常情況下提前一個(ge) 月開始築巢，封閉林地環境中的鳥類會(hui) 提前18天開始築巢。光汙染還使封閉棲息地的鳥類窩卵數增加了16%左右。當暴露於(yu) 噪聲時，鳥類的窩卵數會(hui) 下降。噪聲汙染還推遲了鳥兒(er) 築巢的時間。

“在這項研究之前，我們(men) 並不知道噪聲對繁殖成功的影響有多麽(me) 廣泛。我們(men) 的研究表明，這種影響是巨大的，而且非常廣泛。”Francis在接受《中國科學報》采訪時說。由於(yu) 交配的想法是根據雄性的鳴叫做出的，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備。這項去年12月發表於(yu) 《自然》的研究指出，最常受到噪聲負麵影響的是生活在樹林中、鳴叫頻率較低的鳥類。

這項研究的一個(ge) 重要發現是，光噪汙染對鳥類物候的影響。“物候是鳥類築巢時間與(yu) 其繁殖時間和資源可用性之間的時間匹配。”Francis說，通常鳥類會(hui) 將繁殖時間安排在食物供應的高峰期以喂養(yang) 幼鳥，並根據白天的日照時長決(jue) 定何時繁殖後代。

無論是光汙染導致孵化提前，還是噪聲汙染導致孵化延後，都會(hui) 造成物候上的不匹配。如果孵化延遲，雛鳥的食物供應可能在需要之前達到峰值，可能隻有較少的雛鳥存活下來，因為(wei) 它們(men) 賴以生存的食物來源已經過了成熟期。

然而，作者發現，因光汙染而提前繁殖的鳥類，實際上繁殖成功率更高。對此，Francis解釋，因為(wei) 氣候變暖，每年春天植物和昆蟲會(hui) 出現得更早，從(cong) 而恢複了鳥類築巢時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的同時，研究這些變化對氣候的響應，從(cong) 而獲得更準確的圖景。”Francis說。

減少數量 鈍化認知

“人類不斷擴大的環境足跡正在通過各種機製影響全球野生動物數量，其中許多機製我們(men) 才剛剛開始了解。”英國劍橋大學生態學係的Sophia Cooke在接受《中國科學報》采訪時說。公路是噪聲、人造光的重要來源，它的建造導致棲息地碎片化效應和當地生境改變，並使周圍地區受到進一步開發和其他人類活動的影響。

去年7月，在發表於(yu) 《自然—通訊》的一項研究中，Cooke和同事評估了75種鳥類的豐(feng) 度與(yu) 英國公路的關(guan) 聯。其中，77%的鳥類豐(feng) 度會(hui) 隨著公路暴露程度的增加出現顯著變化。“這些消極聯係的影響距離平均為(wei) 700米，覆蓋了英國70%以上的土地，超過陸地保護區總麵積的40%。”她說，這表明公路正在助推鳥類群落大規模減少。

“地球表麵鋪砌的道路有4500萬(wan) 車道公裏，為(wei) 13億(yi) 輛汽車提供服務，預計到2050年，這一數據將增加到7000萬(wan) 車道公裏、28億(yi) 輛汽車。然而，在大多數國家，減少道路對野生動物潛在影響的努力很少或根本不存在。”Cooke說。

而到目前為(wei) 止，在為(wei) 《生物多樣性公約》（通過信息交換中心機製）提交第六次國家報告的國家中，隻有10%提到公路對生物多樣性構成威脅。因此，她呼籲應關(guan) 注廣泛而不斷擴大的全球公路網造成的光噪影響和其他環境問題。

不止於(yu) 此，美國太平洋大學生物係的Christopher Templeton和同事研究發現，噪聲汙染正在改變鳥類的生命特征——認知能力。

在近日發表於(yu) 英國《皇家學會(hui) 學報B》的研究中，Templeton與(yu) 合作者通過對成年斑胸草雀的一係列覓食任務進行實驗，考察了道路交通噪聲對鳥類認知能力的影響。結果發現，交通噪聲降低了包括抑製性控製、運動學習(xi) 、空間記憶和社會(hui) 學習(xi) 在內(nei) 的鳥類認知能力。

“噪聲和光汙染對動物的影響與(yu) 其他類型的人類活動一樣大，甚至更大。在與(yu) 保護生物多樣性有關(guan) 的研究和努力中需要考慮到它們(men) 。”Francis說。

“令人驚訝的是，盡管越來越多的研究表明動物對噪聲和光線有行為(wei) 反應，而且有明確的證據表明大部分地球表麵被噪聲和光線汙染，但這個(ge) 問題並沒有得到有效解決(jue) 。”Senzaki頗有些無奈地說。

讓城市對動物更友好

“這些研究提示管理者，可以根據不同的鳥類及棲息地製定不同的保護方案。”中科院動物研究所研究員孫悅華對《中國科學報》說。城市中的噪聲、燈光無處不在，可以盡可能地根據鳥類的繁殖和遷徙習(xi) 性，在不同季節、時間調控它們(men) （比如熄燈時間和周邊禁止鳴笛）以保護鳥類。他舉(ju) 例說，近期湖南藍山縣為(wei) 候鳥熄燈，這種做法就非常值得提倡。

同時，中外專(zhuan) 家表示，在城市規劃中應充分考慮鳥類和動物保護。如在燈光方麵，可以使用智能照明技術，隻有在人需要時才開啟，這有助於(yu) 恢複自然界的黑暗。城市裏的很多玻璃護欄對於(yu) 高速飛行的鳥類而言是致命的。這些在城市規劃時需要充分考慮。

在孫悅華看來，前述《自然》論文還體(ti) 現了公民科學的重要性。應鼓勵更多民眾(zhong) 參加到保護鳥類的行動中。“中國有成千上萬(wan) 的觀鳥愛好者，他們(men) 在保護鳥類的過程中起到非常重要的作用，希望他們(men) 能夠更好地發揮作用，並參與(yu) 到科學研究中去。”

“對於(yu) 個(ge) 人來說，至少我們(men) 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。”Senzaki說。

相關(guan) 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