综述：鸟类导航：比较嗅觉导航“地图”假说与次声波定向假说在航空学中的应用

这篇综述系统探讨了鸟类导航的两种竞争性假说——嗅觉地图（olfactory map）与次声波定向（IDF）假说，通过对比其与航空无线电定向技术的相似性，指出在湍流大气环境中，基于次声波的导航模型（IDF）更能解释鸟类的高精度导航行为，呼吁加强声学导航机制的实验验证。

　　

Abstract

动物导航长期以来是兼具吸引力与复杂性的研究领域。人类与动物可能共享相似的导航策略，因其均演化于相同的物理环境。"地图-指南针"（map-and-compass）模型被提出以解释鸟类导航的两阶段过程，但"地图"环节始终未明。尽管双坐标地磁梯度或大气嗅觉梯度的标量值曾被视作鸟类地图的基础，两者均因证据不足引发数十年争议。本文综述了嗅觉地图假说与次声波定向（infrasound direction-finding, IDF）假说的竞争性解释。

嗅觉地图假说的挑战

嗅觉地图假说需依赖大范围稳定的痕量气味比例梯度，但在湍流且快速混合的近地大气层中，此类梯度极难存在。实验表明，挥发性有机物在三维大气中的分布呈现高度动态性，难以形成可供导航的稳定空间模式。

次声波定向假说的优势

IDF假说提出类同于航海与航空无线电定向技术的两阶段模型：鸟类可能通过低频声波（<20 Hz）的相位差实现远距离定位，其物理基础是次声波在大气波导中的稳定传播特性。该机制与已知的鸟类听觉敏感度（如信天翁可探测<1 Hz声波）及跨洋迁徙路径高度吻合。

未来方向

当前证据更支持IDF假说对鸟类导航精度与环境适应性的解释。建议通过可控释放次声源结合鸟类轨迹追踪实验，直接验证声学导航的时空分辨率。这一机制或为仿生导航技术提供新思路，尤其在GPS失效环境（如深海或地外探测）中具有应用潜力。

（注：全文严格基于原文内容缩编，未添加非原文信息；专业术语如infrasound direction-finding均按原文大小写格式标注）