巴拿马达连地区原始埃姆巴拉族社区森林中的时间声学模式：鸟类是否塑造了新热带地区的声景？

《Global Ecology and Conservation》：Temporal Acoustic Patterns in an Old-Growth Emberá Community Forest in Darién, Panama. Do Birds Shape Neotropicappenal Soundscapes?

　　自然热带森林声学景观的时空动态及鸟类多样性影响分析。在巴拿马Darien地区未受人类干扰的 Emberá社区领地，通过声学记录和生物多样性研究，揭示了0-4kHz频率范围的声学指数（如低频覆盖和时空熵）与鸟类丰富度显著相关，其中高频常见鸟类主导声学模式。研究证实时空分异是声学群落结构的主因，且声学庇护所对生物多样性保护至关重要。

　　自然声景的研究为理解生态系统健康和生物多样性提供了新的视角。在人类活动日益频繁的背景下，许多自然环境已经受到不同程度的干扰，而一些相对未受人类影响的区域则成为研究声景变化的重要对象。本文聚焦于巴拿马达里恩地区的“Tierras Colectivas Emberá de Balsas”（TCEB）森林，这是一个面积约为125,000公顷的古老森林区域，被原住民Emberá社区所管理。研究团队与当地社区合作，记录了干季和雨季期间的声景数据，旨在揭示这些自然声景的时空变化模式，并探讨鸟类多样性对声景特征的影响。

声景是由环境中各种声音元素构成的，包括生物声（biophony）、人类活动产生的声音（anthrophony）以及自然背景噪声（geophony）。在热带生态系统中，昆虫的鸣叫活动尤为显著，占据了大部分声景的频率范围。然而，某些低频范围（如0.1至4kHz）相对较少受到其他声音源的干扰，这使得该频率范围成为鸟类交流的关键区域。研究团队发现，鸟类的多样性在这些低频范围内对声景特征有着重要影响，而那些在录音中频繁出现的鸟类（即“声学常见物种”）在塑造声景模式方面发挥着更为关键的作用。

为了评估声景的结构和变化，研究团队使用了多种声景指数，包括生物声指数（Bio）、低频覆盖（Low Frequency Cover, LFC）、时间熵（Temporal Entropy, ENT）等。这些指数分别衡量了声景中不同频率范围的活跃程度、声音的分布均匀性以及声音的动态变化。通过对这些指数的分析，研究者发现声景的变化主要受到昼夜节律和季节变化的影响，而不同录音地点之间的差异相对较小。这表明，在未受干扰的热带森林中，声景的动态变化主要源于不同生物群体在特定时间段内的活动模式，而不是地理位置的不同。

在干季和雨季的对比中，研究团队观察到声景模式存在显著差异。干季的声景在黎明和黄昏时分表现出较高的生物声活动，而雨季则因为更多的背景噪声（如降雨和河流流动）而显得更为嘈杂。此外，声景指数的变化在不同时间段内呈现出明显的规律性，例如在干季的黎明和黄昏时分，鸟类和两栖动物的鸣叫活动尤为突出，而在雨季的夜晚，昆虫的活动则更为频繁。这种差异反映了不同生物群体在特定时间和频率范围内的活动偏好，以及它们如何通过时间上的错开来减少彼此之间的声音干扰。

研究还发现，鸟类的多样性在塑造声景特征方面具有重要作用，但其影响程度因所分析的声景指数而异。例如，低频覆盖指数（LFC）的变化与鸟类多样性之间存在显著的正相关关系，表明该指数能够较好地反映鸟类在低频范围内的活动情况。相比之下，其他声景指数如时间熵和Bio_0_8kHz则受到鸟类多样性的影响较小。这一结果强调了在分析声景数据时，需要区分不同频率范围和不同生物群体的贡献，以更准确地理解生态系统的声学结构。

此外，研究团队发现，声景的变化不仅受到鸟类多样性的影响，还受到其他因素的制约，如环境噪声水平、季节变化以及录音地点的地理特征。例如，在雨季，由于环境噪声的增加，声景指数的值通常较低，而干季则表现出更高的声景活跃度。这些发现对于评估人类活动对自然声景的影响具有重要意义，也为未来的生态监测和保护工作提供了科学依据。

研究团队还指出，声景数据的分析需要考虑时间和频率的分层，以避免将不同时间段或频率范围的数据简单地合并。例如，在雨季的某些时间段内，尽管鸟类多样性较高，但声景的变化可能并不显著，因为环境噪声掩盖了鸟类的活动。因此，为了准确捕捉声景的动态变化，研究者建议采用分层分析的方法，将数据按照特定的时空尺度进行分类和处理。

总的来说，这项研究为热带森林的声景分析提供了重要的参考数据，揭示了鸟类多样性在塑造自然声景方面的作用。同时，研究结果也强调了保护未受干扰的自然声景的重要性，特别是在面对日益严重的环境噪声污染时。通过建立这样的基准数据，未来的生态研究可以更好地评估人类活动对自然声景的影响，并为制定有效的保护策略提供支持。此外，研究还为理解声景的生态意义提供了新的视角，即声景不仅是声音的集合，更是生态系统健康和生物多样性的重要指标。