留鸟年存活率与噪声和光污染的关系

随着城市化的发展，人为噪音和光污染也呈指数增长。噪声和光污染会给鸟类带来负面影响，如迁徙过程中导航受阻、与窗户和其他基础设施相撞导致死亡、繁殖成功率降低等，同时也会带来一些正面影响，如扩大了鸟类觅食、领地和交配相关行为的夜间掩护空间。人们对噪声和光照对非候鸟年存活率的影响了解相对较少，因此相关研究人员进行了一项探索性研究，考察七种鸟类的成鸟存活率与噪声和光污染的关系。他们使用了由史密森尼候鸟中心（Smithsonian Migratory Bird Center）实施的公民科学项目 "邻里鸟巢观察计划"（Neighborhood Nestwatch Program）在美国华盛顿特区242个地点收集的20年环志观察数据，估算了表观存活率，并记录了物种与光线和噪音的特定关系。相关研究人员在对大华盛顿特区的留鸟进行公民科学研究时发现，美国罗宾（Turdus migratorius）、松雀（Melospiza melodia）、北红雀（Cardinalis cardinalis）和灰猫鸟（Dumetella carolinensis）的表观存活率随着城市化（以不透水表面的数量衡量）而增加。相比之下，卡罗莱纳鹪鹩（Thryothorus ludovicianus）和家鹪鹩（Thryothorus aedon）的表观存活率则随着城市化的加剧而下降。

图源：David Keeling

研究结果表明，光污染可能是造成美国鸲存活率上升和鹪鹩存活率下降的原因。灰猫鸟的存活率受到光照的负面影响，但并没有受到不透水表面的影响。不同物种在光污染梯度上的明显存活率差异可能与不同物种的自然史特征差异有关。例如，光污染已被确定会影响多个物种的歌唱行为。在有光污染的地区，美国知更鸟会更早地开始晨间合唱，求偶和觅食等日常活动时间的增加可能会对知更鸟的生存产生全面的积极影响。居住在城市地区的鸟类面临着许多与人类相关的生存威胁。在某些物种中，光污染可能会因压力增加而间接降低个体健康，从而导致存活率下。此外，更多的光线也有可能增加夜间捕食的风险。与窗户相撞是鸟类死亡的常见原因，尤其是迁徙物种，据粗略估计，美国每年有1亿至10亿只鸟被撞死。建筑物是全球无处不在的鸟类飞行障碍，与建筑物（尤其是玻璃窗）的碰撞被认为是对北美鸟类的主要人为威胁。
研究结果还表明，城市噪声与生存之间缺乏关系，这可能与七个重点物种的通性有关。与非城市物种相比，适应城市的物种可能具有更大的行为、生理和生态灵活性，从而使个体在噪声梯度上同样能很好地生存。例如，在背景噪声水平较高的地方，一些物种会改变或使用较高的最低频率警报鸣叫，以避免城市噪声的掩蔽效应；这种行为的表型可塑性可能使适应城市的物种能够适应与噪声环境相关的额外死亡风险。
物种对城市化的特定反应可能代表了生存与繁殖之间的权衡。如果人造光是一种对繁殖产生负面影响的压力源，那么鸟类种群可能会以更高的存活率作为补偿。如果人造光是一种对生存产生负面影响的压力源，那么鸟类就有可能通过提高繁殖率来进行补偿。同时，也应注意到光照的负面影响是在生命史的权衡中出现的。因此，由于更广泛的生命史权衡，光污染的正面和负面影响可能会在狭义的研究中被忽略。
此外，人为加速的噪声和光污染具有普遍性，因为它们会传播到地球上的所有生态系统。然而，这些变化在地理或时间上并不一致。城市化模式和随之而来的交通路线在空间和时间上造成了多种尺度的噪声和光污染干扰，包括微尺度的干扰区或避难所，类似于自然和建筑结构产生的微气候。根据光污染与七个重点物种中三个物种的成年鸟类存活率之间存在相关性这一研究结果，这表明不同物种对城市化的反应可能与该物种适应当地条件的难易程度有关，而这可能取决于其生活史特征和行为可塑性。参考文献：https://link.springer.com/article/10.1007/s11252-023-01403-2

编译：仇依茹

审核：Richard

编辑：Tommy