想象一下，走进一片茂密的热带雨林，闭上眼睛，聆听四周——此起彼伏的鸟鸣声交织成一张独特的“声音地图”（科学家称之为“声景”）。这张“地图”不仅动听，还隐藏着森林健康的密码！如今，科学家们借助自动录音设备，能像“窃听”森林秘密一样，记录下这些声音，并用一系列“声音指纹”（声学指数）来描绘它。
过去的研究发现，森林里的“声音地图”跟树木长得怎么样（植被结构）很有关系，不同区域的“声音指纹”也不同。但森林的“高矮胖瘦”（地形）对声音地图的影响，以及当我们用不同“放大镜”（空间尺度）去观察时，这种关系会不会变，科学家们还不太清楚。
为了解开这个谜题，中国科学院西双版纳热带植物园的科学家们，在西双版纳热带雨林的22块足球场大小（1-1.44公顷）的样地里，当起了“森林录音师”。他们在每块地中心架起录音机，专门捕捉鸟儿的“歌声”。然后，他们像分析音乐一样，提取了8种不同的“声音指纹”（声学指数），看看它们和录音机周围25米圈和50米圈范围内的树木状况（树种密度、树木粗壮程度）以及地形（高低起伏程度）有什么关联。
茶厂后山（纳板河流域国家级自然保护区）1公顷样地的地形（A）和林冠高度（B）
“放大镜”下的惊人发现：地形是“调音大师”
研究结果让人意想不到：
最大的“调音师”：地形！ 样地整体的地形复杂程度（比如坑洼、山丘多不多）是影响“声音指纹”的头号因素！它在两个“放大镜”范围（25米和50米）内，竟然能解释接近一半（高达47.2%） 的“声音指纹”变化！简单说，地形越复杂，鸟儿的“合唱”听起来就越不一样。
树木也是“伴奏者”： 树木本身的状况也重要。树种越密集、树木越粗壮（胸高断面积总和大）的森林，对“声音地图”也有不小的影响。
“放大镜”一变，地图就变！ 这才是最关键的发现！当科学家把观察圈从25米扩大到50米时，原本43% 的“声音指纹”和植被、地形的紧密联系消失了！这意味着，在一个小圈子里发现的规律，放到更大的范围可能就不灵了。这种关系具有强烈的空间尺度依赖性。
“稳如泰山”的关系： 不过，也有“铁三角”——地形的复杂程度与三个关键的“声音指纹”（声音的丰富度-H、平均音高-CENT、声音频率分布形状-SKEW）的关系，在25米和50米两个尺度下都非常稳定，不受“放大镜”倍数影响。
“声音地图”的奥秘：
树种密集 = “复杂交响乐”： 树种又多又密的森林里，鸟儿的叫声组合往往更复杂、更多样。
地形复杂 = “均匀低音炮”： 地形坑洼起伏大的地方，鸟鸣声的能量分布更均匀，而且听起来平均音调更低沉（想象更浑厚的低音合唱）。
鸟类鸣声波形图（上）和声谱图（下）片段
为什么这项“听音识林”研究很重要？
首次证明“看尺度”： 这是首次清晰证明，用“声音指纹”来解读森林环境（植被和地形），必须考虑你观察的范围有多大！在小圈子里有效的指标，放到大圈子可能就失效了。这解决了生态声学领域一个关键的知识空白。
地形是“关键先生”： 研究强力指出，地形复杂度是一个极其重要却被长期低估的影响因子，未来用声音监测森林，必须把它纳入考虑。
监测森林的“新耳朵”： 这项研究让用自动录音设备“听音”评估森林生物多样性和生态系统健康的方法更科学、更可靠。它告诉我们如何更准确地设置设备和分析数据，才能听懂森林“声音地图”讲述的真实故事。
总结：
科学家在西双版纳雨林发现，鸟儿的“合唱地图”与树木和地形的关系，会随着你“监听”范围的大小而改变！地形复杂度是隐藏的“调音大师”，能极大改变鸟鸣特征。在“足球场”大小范围内稳定的规律，放大到更广区域可能失效。这项研究为利用“声音指纹”精准监测森林健康提供了关键科学依据，强调空间尺度和地形因素不可或缺！
（作者：和雪莲）
新闻来源
http://xtbg.cas.cn/2022/kxyj01/kydt_1/202208/t20220804_6496805.html
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