我是该留下，还是该离开？人为产生的噪音干扰了亚北极地区无脊椎动物的早期繁殖过程

《Ecological Applications》：Should I stay, or should I go: Anthropogenic noises disrupt early recruitment of subarctic invertebrates

本文在圣皮埃尔和米ique?群岛的清洁及受污染场地上，通过梯度距离人工收集器实验，研究了人为声波对底栖无脊椎动物多样性和早期招募的影响。结果显示，受污染场地的物种丰富度和均匀性随距离噪声源的变化显著，而清洁场地变化较小。建议将噪声阈值设为低于140 dB re 1 μPa2/s以避免生态结构破坏。

　　在人类活动日益加剧的背景下，海洋生态系统正面临着前所未有的挑战。特别是，在沿海的寒带系统中，双壳类和腹足类等无脊椎动物，因其生命周期和长寿特性，成为了环境变化的可靠指示生物。这些生物对生态系统的健康和稳定性具有重要影响，它们的存在不仅反映环境质量，还作为食物链的基础，影响其他生物种群的动态变化。然而，随着人类活动的增加，如船舶交通、桩基打桩、钻探等，这些活动所产生的噪声污染正在对海洋生态系统的结构和功能造成深远影响。近年来，实验室研究表明，无脊椎动物的幼年阶段能够感知自然声音，并且这些声音可能会改变它们的定居行为、活动模式以及生存能力。因此，了解这些噪声对无脊椎动物早期招募和种群结构的影响，成为评估人类活动对海洋生态系统影响的重要方向。

本研究通过在两个具有不同噪声污染水平的地点进行实地实验，以探讨人类活动产生的噪声对无脊椎动物多样性及早期招募的影响。研究地点分别为Miquelon（原生环境，PS）和Saint-Pierre（人类活动影响显著，AS）。这两个地点在物理和营养条件上保持一致，仅在噪声水平上存在差异。在PS地点，噪声主要来源于船舶，其声压级范围为132–138分贝（dB re 1 μPa2 s），而在AS地点，噪声则包括船舶和桩基打桩，其声压级超过了140 dB re 1 μPa2 s。研究团队在不同距离（25–890米）部署了人工收集器，以模拟不同噪声强度下的环境条件，并观察这些变化对物种多样性和早期招募的影响。

实验设计采用了多因素分析方法，包括距离（Di）和月份（Mo），以评估噪声对种群动态的影响。研究结果显示，物种丰富度在AS地点随着距离变化而波动，而在PS地点则没有明显的距离效应。这表明，在人类活动频繁的区域，噪声污染可能对物种多样性产生显著影响。此外，物种多样性与均匀度在两个地点均随距离和月份发生变化，呈现出明显的噪声污染负面效应。研究还发现，不同物种对噪声的反应存在差异，但这些反应模式在两个地点中受到噪声强度和暴露水平的影响。例如，在PS地点，某些物种在靠近噪声源时表现出更高的招募率，而在AS地点，招募率则随距离增加而上升，显示出对高噪声环境的适应性或回避行为。

研究进一步揭示了噪声对无脊椎动物招募模式的深远影响。在PS地点，距离噪声源越近，某些物种的招募率越高，而随着距离的增加，招募率逐渐下降。这一趋势可能与这些物种对低强度噪声的适应能力有关。然而，在AS地点，由于噪声强度更高，某些物种的招募率随距离增加而显著上升，表明高噪声环境可能抑制了它们的定居行为。此外，某些物种在特定月份表现出明显的招募高峰，这可能与季节性环境变化有关，如温度波动、营养物质的可用性等。

在AS地点，混合噪声环境对物种组成产生了显著影响。例如，Hiatella arctica的招募量在距离噪声源较远的地点显著增加，这可能表明这些物种对高噪声环境具有一定的适应能力。然而，其他物种如Placopecten magellanicus和Lacuna sp.在AS地点的招募量则随着距离的增加而显著下降，这可能与这些物种对噪声的敏感性有关。在PS地点，尽管噪声水平较高，但某些物种的招募量仍表现出增加的趋势，这表明它们可能能够适应或利用这些噪声环境。

此外，研究还发现，噪声对物种招募的影响可能与水动力条件有关。在PS地点，水动力条件较为稳定，而AS地点由于桩基打桩活动，水动力条件更加复杂。这种变化可能影响了无脊椎动物的迁徙行为，导致它们在不同距离的分布发生变化。例如，在AS地点，靠近噪声源的区域招募量较低，而远离噪声源的区域招募量较高，这可能表明这些物种对噪声具有一定的回避行为。

研究还探讨了噪声对种群结构的影响。在PS地点，物种组成随着距离和月份的变化而波动，而在AS地点，这种波动更为显著。这表明，噪声污染可能改变了物种之间的竞争关系和生态位，从而影响了整个群落的结构。在AS地点，由于噪声强度更高，某些物种的招募量显著下降，而另一些物种则表现出上升趋势，这可能反映了不同物种对噪声的响应差异。

为了更深入地理解噪声对无脊椎动物的影响，研究还分析了营养环境的变化。在PS和AS地点，营养物质的组成和可用性在不同距离上保持一致，这排除了营养条件作为干扰因素的可能性。然而，PS地点的营养条件略优于AS地点，这可能与季节性浮游生物的繁殖有关。在PS地点，秋季的浮游生物爆发可能增加了营养物质的可用性，从而促进了无脊椎动物的招募。

研究还提出了一个关键的噪声阈值，即在140 dB re 1 μPa2 s以下，噪声对无脊椎动物的招募影响较小。这一阈值的提出，为未来制定减少噪声污染对海洋生态系统影响的管理措施提供了科学依据。例如，在船舶交通频繁的区域，应尽量避免在高噪声水平下进行活动，以保护无脊椎动物的早期招募和种群结构。

总体而言，本研究通过实地实验，首次揭示了受控的人类活动噪声对寒带无脊椎动物群落结构和种群特征的影响。这些发现不仅加深了我们对噪声污染对海洋生态系统影响的理解，也为制定更有效的环境保护政策提供了重要参考。未来的研究应进一步探讨不同噪声类型（如脉冲噪声和连续噪声）对无脊椎动物的影响，并结合长期的生理和生态数据，以更全面地评估噪声污染的生态后果。此外，还需关注噪声与其他环境压力源（如温度变化、化学污染）的交互作用，以更准确地预测其对生态系统的影响。