『傾聽(tīng)』雨林『大合唱』 調(diào)查生物多樣性

巴布亞新幾內(nèi)亞的熱帶雨林里，各種聲音此起彼伏，日夜不息。天堂鳥(niǎo)在高高的樹(shù)冠上婉轉(zhuǎn)啼鳴，哺乳動(dòng)物在森林地面上奔跑，不時(shí)發(fā)出一陣陣沙沙聲，青蛙在它們的棲身之地彼此呼喚著，蟄伏在林間草叢中的昆蟲(chóng)永遠(yuǎn)不知疲倦地發(fā)出或尖細(xì)或低沉的各種聲音，填補(bǔ)著林中大合唱剩余的空隙。

埃迪·蓋姆和他的研究團(tuán)隊(duì)所要捕捉的正是這熱帶雨林里的有趣的“大合唱”，蓋姆是美國(guó)大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）的研究員，通過(guò)對(duì)森林里各種頻率聲音的持續(xù)錄音，他和他的團(tuán)隊(duì)在生物多樣性極為豐富的巴布亞新幾內(nèi)亞的熱帶雨林里收集了聲音景觀生態(tài)的大量信息。

巴布亞新幾內(nèi)亞是位于新幾內(nèi)亞?wèn)|部的一個(gè)島嶼，這里棲息著世界上至少5%多樣性的動(dòng)植物物種。這個(gè)國(guó)家90%以上的土地都屬于私人所有，有的一個(gè)大家族就占有幾千公頃土地，這里的人們有大量的土地可用于狩獵、伐木和農(nóng)業(yè)耕種。在茂密叢林的林冠下，人類(lèi)正在蠶食著雨林地區(qū)，生態(tài)保護(hù)工作已經(jīng)刻不容緩。

巴布亞新幾內(nèi)亞山區(qū)中一個(gè)掩映在生態(tài)多樣化環(huán)境中的村莊

15年前美國(guó)大自然保護(hù)協(xié)會(huì)就開(kāi)始幫助巴布亞新幾內(nèi)亞的村民們管理他們的土地，將他們生活的社區(qū)仔細(xì)劃分出一些區(qū)域讓村民們耕種和狩獵，而將其他一些地方劃定為自然保護(hù)區(qū)域，由當(dāng)?shù)刈o(hù)林員進(jìn)行日常監(jiān)管。事實(shí)上，這里的人類(lèi)與自然的關(guān)系比其他地方更為密切，他們也非常渴望將自然饋贈(zèng)的遺產(chǎn)完好無(wú)損地傳給子孫后代。

蓋姆和他的同事聽(tīng)當(dāng)?shù)厝苏f(shuō)，保護(hù)區(qū)保護(hù)了許多野生動(dòng)物，但他們沒(méi)有大規(guī)模地使用監(jiān)控程序來(lái)提高保護(hù)力度。巴布亞新幾內(nèi)亞熱帶雨林中的動(dòng)植物多樣性極為豐富，研究人員幾乎不可能制定出完整的生物物種目錄。蓋姆需要一種有效的方法來(lái)分析這大片土地上的生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)。他從澳大利亞和法國(guó)研究人員之前在生物聲學(xué)方面的研究工作中得到啟發(fā)，招募組織了一個(gè)考察研究團(tuán)隊(duì)來(lái)“傾聽(tīng)”熱帶雨林里的“大合唱”。

一直以來(lái)，科學(xué)家都在利用生物聲學(xué)的工具來(lái)跟蹤考察某些單個(gè)物種，但近來(lái)研究人員已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)錄制大自然中的聲音來(lái)對(duì)整個(gè)聲音景觀生態(tài)進(jìn)行評(píng)估。在一個(gè)多樣化的生態(tài)系統(tǒng)中，各種形態(tài)大小各不相同的動(dòng)物們的聲音構(gòu)成了大自然中一曲獨(dú)特的“交響樂(lè)”，哺乳動(dòng)物在低頻譜中獨(dú)占鰲頭，鳥(niǎo)類(lèi)以更高的音頻在各種聲音中脫穎而出，而昆蟲(chóng)們發(fā)出的聲音頻率比所有其他聲音更高。如果森林中某個(gè)區(qū)域生態(tài)退化，種群減少，這種變化會(huì)在森林的聲音景觀生態(tài)中有所反映?！凹词故菞⒌厣鷳B(tài)健康的細(xì)微差別，也會(huì)在這種大自然的大合唱中體現(xiàn)出來(lái)?！逼斩纱髮W(xué)利用生物聲學(xué)評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)的景觀生態(tài)學(xué)家布萊恩·皮賈諾維斯基說(shuō)道。

分析人員制定了一種“聲學(xué)指數(shù)”對(duì)錄音聲音的結(jié)構(gòu)和分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，聲學(xué)指數(shù)主要指通過(guò)聲音的頻率、振幅和發(fā)出不同聲音的時(shí)段等來(lái)對(duì)聲音景觀生態(tài)多樣性和分布情況等的量化分析。研究人員可以根據(jù)聲音發(fā)生的不同時(shí)段以及頻率、強(qiáng)度等來(lái)比較不同區(qū)域的物種分布和生態(tài)健康狀態(tài)?！霸谖覀?nèi)缃袼幍倪@個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代里，”皮賈諾維斯基說(shuō)道?！拔覀兛梢詮姆浅V泛的角度來(lái)思考，如何在更大的空間尺度和更長(zhǎng)的時(shí)間尺度上來(lái)分析大自然中的聲音信號(hào)。”

蓋姆和兩位同事，一位普林斯頓大學(xué)的博士后和一位大自然保護(hù)協(xié)會(huì)的地理學(xué)家記錄下了森林里的“大合唱”，并對(duì)記錄數(shù)據(jù)中的細(xì)微差異進(jìn)行了分析，希望通過(guò)這些數(shù)據(jù)來(lái)確定巴布亞新幾內(nèi)亞保護(hù)區(qū)對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境所起的作用以及今后的生態(tài)保護(hù)規(guī)劃。

當(dāng)?shù)厝藢?duì)這些為保護(hù)生態(tài)環(huán)境而來(lái)的研究人員十分歡迎。每天清晨，研究團(tuán)隊(duì)就開(kāi)始在雨林中布置裝著錄音設(shè)備的灰色小盒子?！拔覀兊男偸菨皲蹁醯??！彼麄冋f(shuō)。當(dāng)?shù)刈o(hù)林員為研究人員做向?qū)?，用砍刀為他們?cè)诠嗄緟仓虚_(kāi)出一條容易行走的小道來(lái)。研究人員在劃分出來(lái)的每一個(gè)林區(qū)中相鄰的兩棵樹(shù)上分別綁上兩個(gè)錄音設(shè)備，一個(gè)用來(lái)記錄通常人類(lèi)能夠聽(tīng)到的聲音，另一個(gè)記錄由蝙蝠或兩棲動(dòng)物發(fā)出的人類(lèi)耳朵聽(tīng)不到的超聲波。在大多數(shù)地區(qū)里，蓋姆和他的團(tuán)隊(duì)都會(huì)在區(qū)域中心布置一對(duì)檢測(cè)生物多樣性的錄音設(shè)備，24小時(shí)不間斷的收集可用數(shù)據(jù)，在一些較大的區(qū)域里，他們還會(huì)增加數(shù)量更多的錄音設(shè)備。

美國(guó)大自然保護(hù)協(xié)會(huì)的埃迪·蓋姆在巴布亞新幾內(nèi)亞的熱帶雨林的木瓜叢中傾聽(tīng)來(lái)自大自然的聲音信息，通過(guò)對(duì)生態(tài)聲音景觀的分析來(lái)評(píng)估巴布亞新幾內(nèi)亞熱帶雨林的生態(tài)健康

研究團(tuán)隊(duì)如今已破譯了他們?cè)诎筒紒喰聨變?nèi)亞收集到數(shù)據(jù)中的大部分。“很多人認(rèn)為，將錄音設(shè)備放在那里記錄森林中的聲音是一件很美妙的事情，但重要的是還必須找人分析這些數(shù)據(jù)。”密歇根州立大學(xué)計(jì)算生物學(xué)家兼生物聲學(xué)研究員斯圖亞特·蓋奇在這個(gè)項(xiàng)目一開(kāi)始的時(shí)候就對(duì)蓋姆這樣說(shuō)道。

澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家?guī)椭鷮⑸w姆的錄音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)轱@示聲音景觀生態(tài)多樣性的可量化指標(biāo)，研究團(tuán)隊(duì)之后將各種聲學(xué)模式與生態(tài)變量進(jìn)行了比較，這些研究結(jié)果將有助于美國(guó)大自然保護(hù)協(xié)會(huì)以可量化的方式來(lái)進(jìn)一步明確保護(hù)區(qū)今后的工作，這些聲學(xué)數(shù)據(jù)在規(guī)劃土地管理方面也有一定的參考價(jià)值。

“當(dāng)你戴上耳機(jī)，傾聽(tīng)著雨林里的動(dòng)物大合唱的聲音，特別是如果這些聲音能夠以可量化的圖表形式出現(xiàn)在你面前的屏幕上時(shí)，你所‘聽(tīng)到的雨林生態(tài)奧秘一定會(huì)令你驚嘆萬(wàn)分?！鄙w姆說(shuō)道。