聲學棲息地解析：全球視角

我們周遭的世界充滿了聲音，這是一首由自然和人為噪音共同組成的交響曲，共同形成了我們所說的聲學棲息地。這個複雜的聲景在無數生物的生命中扮演著至關重要的角色，塑造了牠們的行為、溝通和生存。了解聲學棲息地對於保育工作以及減輕人類活動對全球生態系統的負面影響至關重要。本文將全面概述聲學棲息地，探討其重要性、面臨的威脅以及可能的保護方案。

什麼是聲學棲息地？

一個聲學棲息地包含特定環境中存在的所有聲音。它包括生物聲音（由生物體產生）、非生物聲音（由風、雨和地質活動等自然現象產生）以及人為聲音（由人類活動產生）。聲學棲息地的組成和特徵會因地點、一天中的時間和季節的不同而有巨大差異。

聲學棲息地的關鍵組成部分：

• 生物聲音：動物的發聲（如鳥鳴、鯨魚歌聲、昆蟲唧唧聲）、由移動產生的聲音（如樹葉沙沙聲、翅膀拍動聲）。
• 非生物聲音：風、雨、雷、海浪、流水、地震。
• 人為聲音：來自交通的噪音（如汽車、火車、飛機、船隻）、工業活動（如建築、製造）和娛樂活動（如音樂、煙火）。

聲學棲息地的重要性

聲學棲息地對生態系統的健康與功能至關重要。它們是溝通、導航和捕食者與獵物互動的媒介。這些棲息地的破壞可能對整個食物網和生態系統過程產生連鎖效應。

溝通：

許多動物依靠聲音進行溝通，包括吸引配偶、保衛領地和預警危險。例如，座頭鯨在浩瀚的海洋中用複雜的歌聲吸引配偶，而草原犬鼠則用警報叫聲提醒其族群有捕食者出現。

導航：

一些動物，如蝙蝠和海豚，使用回聲定位來導航和尋找環境中的獵物。牠們發出聲音並聽取從物體反彈回來的回聲，從而創建出一張周遭環境的「聲音地圖」。遷徙的鳥類也可能利用細微的聲音線索來輔助跨越廣大距離的導航。

捕食者與獵物互動：

捕食者和獵物都利用聲音來偵測對方。捕食者可能會聽取獵物的聲音，而獵物則可能會聽取接近中捕食者的聲音。某些聲音的存在與否會影響生態系統中動物的行為和分佈。一個例子是貓頭鷹的覓食行為，牠們依賴聽覺在田野、雪下或森林中尋找老鼠。巨大的噪音會掩蓋這些微弱的聲音，降低貓頭鷹的狩獵效率。

聲學棲息地的類型

聲學棲息地可大致分為兩大類：陸地和水域。每種類型都有其獨特的特徵，並支持不同範圍的生物。

陸地聲學棲息地：

陸地聲學棲息地包括森林、草原、沙漠和城市環境。這些棲息地的特點是生物、非生物和人為聲音的複雜混合。植被密度、地形和天氣條件等因素都會影響聲音在陸地環境中的傳播。

範例：熱帶雨林是聲學最多樣化的陸地棲息地之一，充滿了昆蟲、兩棲動物、鳥類和哺乳動物產生的嘈雜聲音。茂密的植被創造了一個複雜的聲景，動物必須依賴細微的線索進行溝通和導航。相比之下，城市環境通常被人為噪音主導，這會掩蓋自然聲音並干擾動物行為。2017年發表在《科學進展》(Science Advances) 上的一項研究表明，城市噪音顯著降低了鳥類的物種豐富度。例如，在印度孟買市，持續的交通喧囂嚴重影響了鳥類的鳴唱和行為。

水域聲學棲息地：

水域聲學棲息地包括海洋、河流、湖泊和濕地。聲音在水中的傳播速度比在空氣中快得多，也遠得多，這使得聲學對水生生物尤為重要。水溫、鹽度和深度等因素都會影響聲音在水域環境中的傳播。

範例：海洋是一個廣闊而複雜的聲學棲息地，聲音來自海洋哺乳動物（如鯨魚、海豚、海豹）、魚類、無脊椎動物和人類活動（如航運、聲納、石油探勘）。海洋哺乳動物高度依賴聲音進行溝通、導航和覓食。來自人類活動的噪音污染會干擾這些過程，可能導致棲息地遷移和繁殖成功率下降。僅在墨西哥加利福尼亞灣發現的極度瀕危的加灣鼠海豚 (Vaquita)，特別容易受到漁業活動噪音污染的影響。增加的噪音使牠們難以溝通和尋找配偶。

聲學棲息地面臨的威脅

聲學棲息地日益受到人類活動的威脅，特別是噪音污染。噪音污染可能對野生動物產生廣泛的負面影響，包括：

• 遮蔽效應：噪音會掩蓋重要信號，如溝通叫聲、捕食者警報和獵物聲音。
• 行為改變：噪音會導致動物改變其行為，如改變覓食模式、避開某些區域或變得緊張。
• 生理影響：噪音可能對動物產生生理影響，如心率加快、壓力荷爾蒙升高和聽力損傷。
• 棲息地遷移：噪音可能導致動物放棄其棲息地，到更安靜的地區尋求庇護。

噪音污染的來源：

噪音污染來自多種來源，包括：

• 交通：汽車、卡車、火車、飛機和船隻都會產生大量噪音。
• 工業活動：建築、採礦和製造業會產生巨大而持續的噪音。
• 軍事活動：聲納、爆炸物和其他軍事活動會產生強烈的水下噪音。
• 娛樂活動：音樂、煙火和機動車輛會對陸地和水域環境造成噪音污染。

噪音污染的影響取決於噪音的強度、頻率和持續時間，以及受影響物種的敏感性。某些物種對噪音的耐受性較高，而其他物種則非常敏感，即使是相對較低水平的噪音也可能受到嚴重傷害。

案例研究：航運噪音對海洋生物的影響

航運噪音是水下噪音污染的主要來源，尤其是在繁忙的航道上。大型船隻會產生巨大、低頻的噪音，可以傳播數百公里，干擾海洋哺乳動物的溝通和行為。研究表明，航運噪音會遮蔽鯨魚的叫聲，擾亂覓食行為，並增加海洋哺乳動物的壓力水平。國際海事組織 (IMO) 已制定減少船隻水下噪音的指導方針，但仍需採取更多行動來減輕航運噪音對海洋生物的影響。例如，更安靜的螺旋槳設計和較慢的船速可以顯著降低噪音水平。

聲學棲息地的保育策略

保護聲學棲息地需要一種多面向的方法，包括減少噪音污染、恢復退化的棲息地，以及促進研究和教育。

減少噪音：

• 法規：實施並執行法規，以限制來自各種來源的噪音污染。
• 技術：開發和使用更安靜的技術，如電動車和更安靜的機械。
• 規劃：在土地使用規劃和開發項目中納入聲學考量。
• 緩解措施：在敏感區域實施緩解措施以降低噪音水平，如隔音牆和緩衝區。

棲息地恢復：

• 重新造林：種植樹木和恢復森林，以創建自然隔音屏障並減少噪音傳播。
• 濕地恢復：恢復濕地，為對噪音敏感的物種提供棲息地並減少噪音反射。
• 城市綠化：在城市地區創建綠色空間，以吸收噪音並為野生動物提供庇護所。

研究與教育：

• 監測：監測聲學棲息地，以評估噪音污染的影響並追蹤隨時間的變化。
• 研究：進行研究以更深入了解噪音污染對野生動物的影響，並開發有效的緩解策略。
• 教育：教育公眾關於聲學棲息地的重要性和噪音污染的影響。

成功的保育倡議範例：

全球有多項倡議正在努力保護聲學棲息地。這些包括：

• 美國國家公園管理局 (National Park Service, USA)：國家公園管理局已在許多國家公園實施聲景管理計畫，以保護自然聲音並減少噪音污染。
• 國際寧靜公園 (Quiet Parks International)：該組織在全球範圍內識別和保護寧靜之地，推廣自然聲音的價值並減少噪音污染。
• 海洋保護區 (Marine Protected Areas)：建立海洋保護區 (MPA) 有助於減少來自航運和其他人類活動在敏感海洋棲息地中的噪音污染。
• Whale Safe：這項技術利用聲學監測來幫助偵測鯨魚的存在，以便向船隻提供即時警報，使其能夠減速。

科技在聲學棲息地研究與保育中的角色

技術的進步極大地增強了我們研究和保護聲學棲息地的能力。精密的錄音設備、數據分析工具和建模技術正在為聲音、動物與環境之間的複雜互動提供新的見解。

聲學監測：

被動式聲學監測 (Passive acoustic monitoring, PAM) 是研究聲學棲息地的強大工具。PAM 涉及部署水下或陸地錄音機來長時間捕捉聲音。然後可以分析記錄的數據，以識別不同物種、追蹤其活動，並評估噪音污染的影響。PAM 對於監測海洋哺乳動物特別有用，因為它允許研究人員在不干擾牠們的情況下研究其行為。

聲景生態學：

聲景生態學是一個相對較新的領域，專注於研究聲學環境及其生態效應。聲景生態學家使用多種技術，包括聲學監測、數據分析和建模，以了解聲景如何影響動物行為、群落結構和生態系統過程。

公民科學：

公民科學計畫正在讓公眾參與聲學棲息地的研究和保育。這些計畫通常讓志願者收集和分析聲學數據，有助於擴展我們對聲景的知識並提高對噪音污染的認識。例如，一些計畫讓志願者對錄音中的動物叫聲進行分類或識別噪音來源。

結論：為後代保護我們的聲景

聲學棲息地對生態系統的健康與功能至關重要，為溝通、導航和捕食者與獵物互動提供了媒介。然而，這些棲息地日益受到人類活動的威脅，特別是噪音污染。保護聲學棲息地需要一種多面向的方法，包括減少噪音污染、恢復退化的棲息地、促進研究和教育，以及促進全球合作。透過採取行動保護我們的聲景，我們可以確保這些寶貴的資源為後代子孫所保留。

我們必須認識到所有生物之間的相互關聯性以及保護自然世界的重要性。透過了解聲學棲息地的關鍵作用，我們可以努力實現一個人類與野生動物都能和諧共榮的未來。

延伸閱讀與資源：

• International Quiet Parks
• National Park Service Soundscape Management
• The Effects of Noise on Aquatic Life Conference Series