城市噪音和光污染对鸟类繁殖的影响

No. 126

编译｜Crazybirdy

由于城市噪音污染，主红雀的鸣叫声变得频率相对较低，繁殖时间也较晚。摄影：Crazybirdy

想从鸟类的视角来关注人类社会发展对鸟类的影响么？那您一定不要错过这篇文章！近期（2020年11月11日）发表在《自然》（Nature）杂志上的一项新研究，向我们展示了迄今为止最全面的城市噪音和光污染如何影响整个北美鸟类的画面，包括这些因素如何与气候变化相互作用或掩盖其影响。

近期令人不安的发现表明，鸟类的数量在过去几十年里下降了超过30%。为了制定有效的策略来扭转这一趋势，科学家和土地管理者需要了解是什么原因导致了鸟类数量的减少。

在很大程度上噪音和光污染对鸟类种群健康的影响一直被人们忽视，直到最近的一些研究表明这些压力源可以伤害个别物种。通过这项新的研究，一幅横跨整个北美大陆的图景呼之欲出。

“我们的研究提供了最全面的证据，证明城市噪音和光污染可以深刻地改变鸟类的繁殖时间（研究还考虑到人类活动的其他方面）”加州理工大学的生物学家、主要研究作者之一克林特·弗朗西斯说。

主红雀的雌鸟。摄影：Crazybirdy

研究人员研究了大量收集的数据集——包括由公民科学家通过巢观察项目收集的数据——以评估光污染和噪音如何影响北美142种58,506个巢的繁殖成功率。研究小组考虑了每个巢的几个因素，包括一年中的繁殖时间，以及是否至少有一只雏鸟从巢中孵化出来。

通常鸟类会将繁殖的时间安排在食物供应的高峰期以喂养幼鸟，每年根据白天的日照时长来决定何时繁殖后代。研究人员发现，在草原或湿地等开放环境中，光污染会导致鸟类比正常情况提前一个月开始筑巢，而在森林环境中，光污染会导致鸟类提前18天开始筑巢。导致的结果可能是时间上的不匹配——饥饿的雏鸟可能在果实还没有成熟之前就孵化了。如果发生这种情况，这些早产的巢穴可能并不会成功孵化出至少一只雏鸟，但气候变化使情况变得复杂。

随着全球气候变暖，鸟类的食物可以提前获得。那些维持其历史繁殖期的鸟类，因为它们的生物钟会随着白天的长度而改变，可能会有更少的雏鸟存活下来，因为它们赖以生存的食物来源已经过了成熟期。

白胸䴓具有良好的微光视觉，并利用光照提前筑巢时间。摄影：Crazybirdy

弗朗西斯说:“我们发现，那些为了应对日益严重的光污染而提前繁殖的鸟类，实际上繁殖成功率更高。对这种反应的一种可能的解释是，光污染实际上让这些鸟类‘赶上’了气候变化导致的更早获得食物的转变。”

这些发现表明了关于鸟类如何应对气候变化的两个结论。首先，受光污染影响地区的鸟类比生活在没有光污染的自然栖息地的鸟类更能追踪气候变化的脚步，至少暂时如此。其次，当科学家们认为鸟类是在根据气候变化调整它们的繁殖时间时，鸟类实际上可能是在对光线做出反应，因为许多研究都是在暴露于光污染的地区进行的。

当考虑噪音污染时，结果显示，生活在森林中的鸟类比生活在开放环境中的鸟类对噪音更敏感。

研究人员对27个物种进行了更详细的研究，寻找能够解释物种对光线和噪音反应变化的物理特征。鸟类在弱光下的视觉能力和叫声的音调分别与物种对光线和噪音污染的反应有关。

鸟类的眼睛能够捕捉到的光线越多，就会有更多的物种将其繁殖时间提前以应对光污染，也会有更多的物种在光污染的影响下成功筑巢。噪音污染推迟了鸟儿筑巢的时间，因为鸟儿鸣叫的频率较低，因此在人类低频噪音中更难听到。交配的决定是根据雄性的鸣声做出的，在某些情况下，雌性需要听到雄性的鸣声才能做好生育的生理准备。

这些特性和特定环境的结果对管理荒地有强烈的暗示。

弗朗西斯说:“我们通过许多物种令人信服地证明，噪音和光污染对野生种群有着强烈的影响。如果有一个拟开发的项目，而土地管理者担心他们没有鸟类的资料，他们可以利用这项研究来看看开发是否可能影响鸟类的生存。它是一只林鸟吗？如果是这样的话，很可能它对光线和噪音更敏感。”

这项研究是为所有北美鸟类建立敏感性指数这一更大目标所迈出的第一步。该指数将允许管理者和自然资源保护主义者交互参照一个物种的多种物理特征，以评估诸如光和噪音污染等因素将如何影响这些鸟类物种。

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参考文献：

[1] Sensory pollutants alter bird phenology and fitness across a continent, Nature (2020).

DOI: 10.1038/s41586-020-2903-7 , www.nature.com/articles/s41586-020-2903-7