城市噪音对树麻雀(Passer montanus)鸣叫的适应与适应代价：声学适应假说下的频谱与时间特征变化

本研究针对城市噪音对鸟类声学通讯的干扰问题，通过分析树麻雀(Passer montanus)的接触鸣叫(contact call)和警戒鸣叫(alarm call)在80个不同噪音水平位点的声学特征变化，验证了声学适应假说(AAH)。研究发现：接触鸣叫通过提高峰值频率(peak frequency)和缩短持续时间(duration)来适应噪音环境，而警戒鸣叫则通过增加音节数量(number of notes)和延长持续时间来应对噪音干扰。这些适应性改变虽然提高了信号传输效率，但也带来了能量消耗增加、捕食风险升高等潜在适应代价(fitness cost)。该研究为理解城市鸟类声学适应机制提供了重要证据。

　　

在城市化的浪潮中，鸟类面临着前所未有的声学挑战。城市环境中无处不在的交通噪音、机械轰鸣等人为噪音，特别是1-4kHz的低频噪音，严重干扰了鸟类的声学通讯。这种干扰不仅影响求偶、领域防御等社交行为，更可能直接威胁生存——当警戒鸣叫被噪音掩盖时，鸟类可能无法及时躲避天敌。面对这种"声学污染"，鸟类如何调整鸣叫特征来维持有效通讯？这些调整又需要付出怎样的代价？这些问题成为行为生态学和城市生态学研究的热点。

韩国全南大学(Chonnam National University)的研究团队以广泛分布于城乡环境的树麻雀(Passer montanus)为研究对象，在韩国光州、罗州和潭阳的80个不同噪音水平位点，系统研究了城市噪音对两种接触鸣叫(type A和type B)和一种警戒鸣叫的声学特征影响。研究发现发表在了《Scientific Reports》上，为理解鸟类对城市噪音的适应策略及其生态代价提供了重要证据。

研究人员采用了标准化的野外录音方法，使用专业录音设备在固定距离(10m)记录树麻雀自然鸣叫，同时用声级计测量环境噪音水平。通过声谱分析软件提取峰值频率、持续时间和音节数量等声学参数，并运用线性混合模型(LMMs)和广义线性混合模型(GLMMs)分析噪音水平与声学特征的关联性，控制日期和群体大小等混杂因素。

研究结果部分，通过"Results"小标题下的数据分析显示：随着城市噪音水平(43.7-67.3 dB_SPL)升高，两种接触鸣叫都表现出显著的适应性改变。type A接触鸣叫的峰值频率平均增加1004Hz，持续时间缩短0.02s；type B接触鸣叫峰值频率增加817Hz，持续时间缩短0.035s。这些变化通过统计检验(p<0.001)证实与噪音水平显著相关。警戒鸣叫则表现出不同的适应策略：音节数量平均增加0.39个，持续时间延长0.01s，但峰值频率未发生显著变化。

在"Discussion"部分，研究揭示了这些声学适应的生态意义和潜在代价。接触鸣叫的"高频化"和"简短化"是典型的AAH预测的适应策略，通过避开噪音主导频段(1-4kHz)来提高信噪比(SNR)。但这种适应需要付出代价：高频声波衰减更快，可能限制通讯距离；而更频繁地发出简短鸣叫会增加能量消耗。警戒鸣叫通过增加音节数量和延长持续时间来提高信号冗余度(signal redundancy)，虽然增强了在噪音环境中的可检测性，但也增加了暴露给捕食者的风险。这些发现表明，树麻雀在面对城市噪音时采取了不同类型的声学适应策略，每种策略都存在明显的"权衡取舍"(trade-off)。

这项研究的重要意义在于：首次系统比较了树麻雀不同类型鸣叫对城市噪音的差异化适应策略，证实了AAH在城市环境中的适用性；同时强调了声学适应的潜在生态代价，为评估城市化对鸟类生存的影响提供了新视角。未来研究需要进一步探索这些声学改变对繁殖成功率、社会关系和捕食风险的实际影响，以及个体可塑性与遗传适应在噪音适应中的相对贡献。随着全球城市化进程加速，理解鸟类等城市野生动物的适应机制和生存挑战，对于城市生物多样性保护具有重要意义。