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肃静!让我们去倾听草木的欢声。 精选

已有 4043 次阅读 2017-8-11 08:50 |个人分类:科普集锦|系统分类:海外观察|关键词:噪声污染 树之歌 宁静致远

肃静!让我们去倾听草木的欢声。

提及环保人们首先想到的是空气和饮水中的污染,对于噪音污染却一直缺乏足够的重视。在过去的十年中,美国国家公园管理局(NPS)的工作人员在全美近500个地点设置了现代化数字设备,以监测这些最安静的地方的背景声响。每次测试长达数周,由传感器测量当地的噪声水平,用麦克风记录下音响实况,并用气象仪器记录温度、气压和影响声音传播的各种参数。 NPS总共获取了近一百五十万小时的数据,档案中包括了各种声音:飞鸟的欢鸣、野狼的嚎嗥、树叶在风中摇曳以及隆隆的雷声。

科罗拉多州立大学的雷切尔·巴克斯顿和她的同事现在已经开始用NPS的海量数据来研究人为噪音对美国荒野的环境污染。研究人员首先制作了一个背景噪声模型,消除了人为产生的所有潜在声音,如飞机或汽车噪音等。然后研究人员将得到的原生态的噪声水平与NPS声响地图进行对比,从而确定人为噪音对保护区域的为害程度。

数据分析令人惊讶,大多数野生保护区被人类活动的喧嚣所覆盖。三分之二的这些地带的背景噪音水平翻了一番,这意味着如果以前能够在100英尺外听到鸟的歌声,现在只能听到50英尺外的鸟声。而其中五分之一区域的噪音增加了10倍甚至更多。对于噪音增加了10倍的这些地区,你只能听到大约10英尺外的鸟声[1]

 图1)    

过去二十年来,许多研究表明人为噪音可能会导致动物情绪紧张,影响它们对下一代的喂食,噪音会干涉动物求偶的声音交流,也可能会削弱小动物预防丛林掠食者的警觉性。噪音也会改变搬运种子的小动物行为从而间接影响植株的生长。人为噪音甚至会直接影响植物,有证据表明植物是有听觉的。

虽然有关音乐能帮助植物生长的说法由来已久,但一直缺乏可重复的实验证明,有点像韩春雨的NgAgo(一笑)。然而,最新的研究显示,某些植物种群确有感测声音的能力,它们可以感觉到流水通过管道的潺潺声或昆虫釆蜜时的嗡嗡声。

据《Oecologia》报导,西澳大利亚大学进化生物学家莫妮卡·加吉利亚诺和她的同事将豌豆(Pisumsativum)幼苗放在倒立“Y”型的盆中,盆的一个分支联接水沟或通水的塑料盘绕管道;另一分支中只有土壤。无论分支中的流水是开放还是封闭的,植物根部都会朝着发出流水声的方向伸展,即使那里仅有发出流水声音的封闭管道。研究人员还发现,豌豆幼苗对分支中放置的白噪声录音没有响应[2]

 图2)    

来自西澳大利亚大学的报道并不是植物对声音反应的最早记载。2014年的一项研究显示,一种白菜的亲属(Arabidopsis)可以区分毛虫的咀嚼声和风声,在“觉察”到毛虫咀嚼叶子的录音之后,植物会向叶子分泌更多的化学毒素。我们常常低估了植物的感知能力,因为他们的反应通常来说不太明显。但是叶子可以是非常敏感的振动探测器。

植物有听觉的另一个迹象来自于“蜂鸣授粉”现象,特定频率蜜蜂嗡嗡响声已被证明可以刺激花粉释放。其他实验发现,声音可能导致植物自身激素的变化,影响它对氧气的吸收和生长速率的改变。今年早期发表的一项研究表明,声波甚至可能影响植物的基因表达。声音振动可能是通过机械感应器——非常精细的毛状结构的膜状物——触发植物的反应。

为了研究噪音的危害,科学家们在爱达荷州建立了一条“幽灵道路”(The Phantom Road),他们在一公里的森林通道上设置了十五对扬声器,向周围树木广播人为噪音。其结果是噪音赶走了三分之一的当地鸟类,并且导致留下的鸟儿的体重明显下降。

不是所有的物种都会对噪音污染产生负面影响。研究表明,像家雀和黑颈蜂鸟这些鸟类不但能容忍噪音,而且由于对噪音比较敏感的天敌的出走而相对受益。不过这些物种属于少数,不应视为不作为的借口。这项研究最关键的一点是,我们必须在更偏远的保护区加强和执行环保法规,这其中特别要强调减少噪音污染。

现在实际上已经有了一些非常有前途的减少噪音的技术,例如静音路面,它的多孔结构可以更好地吸收车轮发动机和轮胎引起的噪音,以及可以减轻钻机噪声的吸声材料。即使有些噪音是不可避免的,至少也应该对它加以限止,我们不能完全取消飞机航线,但我们至少可以让飞行路线靠近繁忙的道路,而不是飞越安静的保护区的上空。

来自NPS的艾玛·林奇表示,即使是简单的措施也会产生明显的差异。 位于加州的穆尔森林国家纪念碑的工作人员最近做了一个实验:在不同的时间段,他们在公园的某一部分设立静音标志,鼓励该区域的游客低声地说话,并关闭他们的手机。实验显示当标志出现时,该区域的声强下降了三分贝,等于音量减少了一半,或相当于减少了1200名游客产生的杂音。现在保护区的管理者真在考虑设立永久性的静音标志。

减少人为噪音还大自然以安静,这不仅是为了野生动植物谋福利,我们行善事最终还是为了人类自己。一项调查显示,大多数游客到国家森林公园不只是想看美丽的花草和难得一见的野生动物,人们最为享受的是山水间安详宁静的环境。“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽。”“明月松间照,清泉石上流。”这些千古绝句让我们永难忘怀是有着深刻原因的。

追求心灵的安详宁静,中西文化是相通的。大卫·乔治·哈斯克是位杰出的自然主义诗人,在他迷人的新书《树之歌》(The Songs of Trees)中对幽静环境里人和树的交流和沟通有着十分生动的描写[3]

就像人们可以通过鸣唱的旋律区分鸟类一样,哈斯克尔教授可以根据声音来识别树木。在雨天中识别树木尤其容易,而厄瓜多尔的热带雨林又经常下雨。由于树叶的形状和大小均不相同,雨滴穿过树叶时会产生各种声响:有“飞溅的金属火花”声,“低沉干净的木料打击”声,或者是“快速打字机的咔嗒”声。每个树种都有它自己的歌声。在雨中静听,耐心训练你的耳朵,不要撑傘不穿塑料雨衣,减少雨滴落在它们上面产生杂音,人们可以仅靠声音进行森林树种的初级普查。

“我已经为学生讲授鸟类学多年了。”生物学教授哈斯克尔说,“我向我的学生挑战:好吧,你们已经学到了100种鸟的不同歌声,现在你们的任务是学习20种树的声音。你们能够通过耳朵区分枫树和橡树吗?我让他们出门,把注意力集中到耳朵去捕获声音。这是一个近乎沉思冥想的超验经历。最后你会意识到树木听起来是不一样的,而且有奇妙的声音来自它们。我们的耳朵可以听到枫树如何改变其声调,从早春柔漱的幼芽变成秋天凋零的老叶,风从中穿行会发出完全不同的乐声。”

声音的世界对大家都开放,但我们很多人从来没有真正进入过它。倾听树的欢声,它似乎是反直觉的,甚至有些像弄虚做假。但是哈斯克尔确实一直在用他的心在倾听,他的新书“树之歌”中有许多自然感性经历的描写。他说:“我喜欢坐下来倾听,抑制内心各种噪动不安的情绪。”人类可能是一种视觉物种,但是“声音揭示了我们眼睛看不到的东西,因为声波的振动可以绕过障碍物并穿透地面。借助声音,我们可以更好地认识这个世界。”

 图3)    

当你来到大峡谷国家公园,一定会为大自然的鬼斧神工惊叹不已。如果你还能听到远处科罗拉多河潺潺的流水声,还有身旁小鸟的欢鸣,这才能感觉到这个世界有多美妙。为了提高人类生活质量,维护和谐生态系统,我们必须压抑噪声,还天下以宁静。

人生三大恨:雾霾、噪音、地沟油!许多科学家认为,噪音应被视为重污染物,但是目前人们对噪声污染危害性的认识还严重不足,希望科学研究的成果能有效地改变这种状况,让更多人认识到:宁静方能致远,喧嚣必定志短。


     本文首发于 《金融博览》2017年第八期


[1]Human Noise in U.S. Parks Threatens Wildlife.
https://www.scientificamerican.com/article/human-noise-in-u-s-parks-threatens-wildlife/

[2]Can Plants Hear?  https://www.scientificamerican.com/article/can-plants-hear/

[3]Trees Have Their Own Songs.
https://www.theatlantic.com/science/archive/2017/04/trees-have-their-own-songs/521742/



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