夜间连续与动态人工光照对不同天光背景来源蛾类幼虫发育影响的实验研究

本研究针对人工夜间光照(ALAN)对生物多样性的负面影响，通过分群饲养实验比较连续ALAN、动态ALAN和黑暗条件下两种夜蛾幼虫的发育差异。研究发现动态ALAN可加速Agrotis exclamationis幼虫发育并提高体重，而Ochropleura plecta仅呈现轻微正向效应，揭示了ALAN影响的物种特异性，为动态照明技术的生态评估提供新证据。

　　

随着城市化进程加速，人工夜间光照(ALAN)已成为全球性生态问题。天光污染(skyglow)使ALAN的影响范围远超直接照明区域，对夜行性生物构成持续压力。蛾类作为典型指示物种，其幼虫发育常因ALAN暴露出现死亡率升高、滞育抑制等问题，但现有研究多聚焦单一光照模式或濒危物种，缺乏对常见物种及新型动态照明技术的系统评估。比利时鲁汶大学地球与生命研究所团队在《Scientific Reports》发表的研究，首次对比了连续ALAN与模拟智能路灯的动态ALAN对两种广布性夜蛾幼虫发育的影响。

研究采用分群饲养实验设计，采集自中高/中低天光污染区的Agrotis exclamationis和Ochropleura plecta卵群被随机分配至三种处理组：连续LED光照(9.10-46.7 lx)、动态脉冲光照(10.3-44.2 lx脉冲+间歇黑暗)及黑暗对照。通过自动化光照控制系统(Raspberry Pi编程)实现动态照明方案，定期测量幼虫存活率、摄食量、发育周期及体重等参数，并采用混合效应模型(GLMM/LMM)分析数据。

Ochropleura plecta结果
发育周期未受ALAN显著影响，但动态ALAN组雄性幼虫摄食频率显著提升(t=2.94)。雌性幼虫摄食量普遍高于雄性，且与发育时长呈正相关。值得注意的是，连续ALAN组蛹重较对照组显著增加(t=2.43)，暗示ALAN可能通过能量分配改变影响发育终点。

Agrotis exclamationis结果
动态ALAN使幼虫发育速度显著快于对照组(t=5.04)和连续ALAN组(t=3.33)，且整体生长率提高(t=2.48)。来自高天光污染区的个体发育更快，性别差异显示雄性响应更敏感。最大幼虫体重在动态ALAN组最高(t=2.56)，而连续ALAN组羽化质量损失减少，最终成虫体重在两种ALAN条件下均显著提升。

讨论与意义
该研究颠覆了ALAN必然损害幼虫发育的传统认知，揭示动态ALAN可能通过促进初期生长率(初始10天增长t=2.29)产生更强刺激效应。这种"加速发育-增加体重"的正向组合可能降低寄生虫暴露风险并提升成虫繁殖力，但仅见于栖息地广布种A. exclamationis，而O. plecta的微弱响应印证了ALAN效应的物种特异性。研究未发现天光污染驱动的本地适应证据，可能与采样区间基因流(15-35km)有关，建议未来结合种群遗传学扩大采样梯度。

技术层面，动态照明虽缩短2/3暴露时间，但其生态影响未必弱于连续照明，这对"智能路灯必然更环保"的假设提出挑战。研究团队强调，ALAN管理需考虑物种差异，当前LED光谱优化(如蝙蝠友好型照明)应结合发育阶段特异性评估。该成果为制定差异化的光污染防控策略提供了关键实验依据，特别提示动态照明技术在大规模应用前需开展多物种风险评估。