论文共同作者祖扎娜·布里瓦洛娃（Zuzana Burivalova）与当地社区携手，在印度尼西亚的茂密森林中精心布置了声音记录器。© Justine Hausheer/TNC

来自自然科学的更新

有句古话说“一图胜千言”，但在自然保护工作中并非如此。在保护工作（尤其是热带森林保护）中，声音的价值可能远超言语、图片和其他所有媒介。

这是为什么呢？如大自然保护协会（TNC）科学家及其合作伙伴在《科学》杂志上发表的最新研究所述，声音有可能帮助填补保护工作中的一个关键证据空白。在保护热带森林动物多样性的过程中，我们如何得知，或者说，有什么证据能够证明认证计划、零毁林承诺等干预措施真的达到了预期效果？

《热带森林的声音》一文提到，TNC的科学家们尝试利用声音记录和分析实验以填补这一证据空白。在当下的保护工作中，我们并不总能确定保护干预措施是否真正有效地保护了热带森林中的动物多样性。

记录森林声音景观有助于监测生物多样性

在保护热带森林动物多样性工作中，缺乏确凿的证据并不等同于认证计划和零毁林策略无效。

论文共同作者、普林斯顿大学Conservancy NatureNet Science Fellow项目研究员祖扎娜·布里瓦洛娃（Zuzana Burivalova）指出：“目前存在一些证据空白，主要是因为我们缺乏有效监测热带森林动物多样性的手段。这种监测不仅成本高昂，而且在实际操作中面临诸多困难，特别是在广阔的地理空间和时间尺度上。而我们相信，生物声学，即声音监测，可能是填补这些空白的关键。”

想象一下，要连续监测热带森林生物多样性所面临的挑战：这些地区往往偏远且难以进入，科学家们的实地“探索”范围有限，时间也极为紧张，更不用说需要监测的物种数量之庞大——从哺乳动物到鸟类，再到两栖动物，甚至还包括数量庞大的昆虫。对于那些只在夜间活动的物种，又该如何是好呢？

巴布亚新几内亚Musiamunat保护区生物声学监测的频谱图，涵盖了7月3日凌晨4点到7月4日凌晨4点的时间段。声波记录器捕捉到1至24千赫兹之间的声音，大致在人类听觉的正常范围内，包括鸟类、一些蝙蝠、青蛙、哺乳动物和大多数昆虫的鸣叫声。超声波记录器可以捕捉高达96千赫兹的声音，使科学家能够收集超出人类听觉范围的蝙蝠和昆虫的数据。频谱图©昆士兰科技大学Michael Towsey & Anthony Truskinger(http://www.ecosounds.org/)

目前，科学家和森林管理员在衡量热带森林保护策略的有效性时，受限于高昂成本和重重困难，不得不依赖卫星图像和红外相机等并不完善的监测手段。

卫星图像是最常见的监测方法之一。虽然这些图像能够为科学家和其他人（例如审计员或消费者）提供有关认证或受保护森林覆盖情况的重要证据，但即使是分辨率最高的图像也无法揭示树冠以下发生的事情。

正如论文共同作者、自然保护新闻网站Mongabay的创始人雷特·A·巴特勒（Rhett A. Butler）所说：“公司正在采取零毁林承诺等保护措施，但由于狩猎、栖息地退化和树冠下火灾等因素，从政策措施到实际生物多样性保护的转化并不总是有效的。而生物声学监测在这方面显示出巨大的潜力，因为它可以监测更广范围的分类群，并检测到卫星和红外相机可能会忽略的相对较小的干扰引起的变化。”

印度尼西亚婆罗洲加里曼丹地区茂密的热带森林© Bridget Besaw

空林综合症

没有砍伐森林并不意味着森林中有动物存在，科学家将这一现象称为“空林综合症”。而声音——更具体地说，是整个声音景观——在这一背景下显得尤为重要。

通过使用在热带森林中的自主声音记录器所收集的生物声学数据，科学家们正在开辟一个全新的领域，用于监测和测量各种分类群（不同物种）的动物多样性。

生物声学数据记录装置© Justine Hausheer/TNC

这些声音记录器小巧而低调，它们体型微小，几乎不引人注意，可轻松绑于树上，无需塔架、三脚架或其他安装设备。它们可以通过编程连续记录或按特定时间间隔记录，当配备太阳能和网络连接时，一些记录器甚至可以将数据实时上传到云存储中。

根据森林植被的厚度、类型和发声物种的种类（哺乳动物、鸟类、两栖动物、昆虫），这些记录器足够灵敏，能够在数百米的范围内捕捉到动物们的叫声和歌声。

虽然卫星图像无法显示认证森林中长臂猿或犀鸟家族的繁茂景象，但声音记录器却能够捕捉到它们的存在。或者，如果记录器未能捕捉到它们的声音，这本身也是一个重要的信号。

用声音监测物种的好处在于，如果预期中的鸣叫声甚至昆虫嗡嗡作响的背景声没有出现，科学家也能了解森林中生物多样性的情况。此外，在严格受到保护、禁止伐木和其他干扰活动的森林区域听到枪声和电锯声也能够为科学家们提供重要的线索。

巴特勒强调：“‘生物声学监测’不仅可以强化卫星和其他监测系统的功能，更能有效监控保护承诺的遵守情况。这一技术为打击非法砍伐和偷猎等违禁活动提供了实时行动的支持，并有望记录栖息地和物种的恢复进程。”

超越森林：拓展保护科学前沿领域

论文共同作者、TNC科学家艾迪·盖姆（Eddie Game）说：“这项工作令我最兴奋的一点在于，生物声学有潜力成为地球观测领域的革命性数据流。如果我们能将声学广泛应用于森林监测，它将为我们呈现一幅环境变化的丰富图景。”

用于监测印度尼西亚森林声景的声学记录器© Justine Hausheer/TNC

而这一切的潜力，远不止于热带森林的保护。

巴特勒强调：“除了评估保护项目的成效和监测森林保护承诺的履行情况之外，生物声学监测网络还能为科学界提供海量的数据资源。”

廉价录音和录像设备的普及使科学家们能够找到填补长期存在的证据空白的新途径，并吸引新的合作伙伴加入自然保护科学的行列。盖姆指出：“这篇论文是自然保护科学家、计算机科学家和工程师之间成功合作的典范，它展示了应用保护科学的前沿所在。”