综述:橄榄园声景:地中海背景下的系统评价

《Landscape Ecology》:The soundscape of the olive grove: a systematic review within the mediterranean context

【字体: 时间:2026年01月19日 来源:Landscape Ecology 3.7

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  本综述系统回顾了近十年(2014-2024)地中海橄榄园声景(Soundscape)研究进展。文章遵循PRISMA(The Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-Analyses)指南,揭示了声景生态学(Soundscape Ecology)作为评估农业生态系统健康的新兴工具的重要性。综述指出,农业集约化(Agricultural Intensification)导致的生物多样性丧失直接反映在声景复杂性上,而有机管理(Organic Farming)则有助于维持更高的声学复杂性指数(Acoustic Complexity Index, ACI)。研究多集中于意大利,并强调未来需结合社会-生态系统(Social-Ecological Systems, SES)框架,从生态、文化多维度深化对橄榄园声景的理解。

  
引言:聆听橄榄园的声音密码
地中海盆地作为全球橄榄种植的核心区域,其生态系统正面临农业集约化与气候变化的双重压力。橄榄树(Olea europaea L.)不仅是该地区农业景观的基石,更承载着深厚的历史文化价值。然而,传统雨养果园与依赖灌溉、机械化和农用化学品的高密度集约化果园并存,显著改变了土壤性质及生态系统功能。在此背景下,声景生态学——这门研究环境中声音组成及其与生态过程相互作用的学科——为我们提供了一把解锁橄榄园生态健康的新钥匙。声景由生物声(Biophony,生物声音)、地声(Geophony,自然环境声音)和人为声(Anthropophony,人类活动声音)三部分构成,其复杂性直接反映了生态系统的完整性。
地中海橄榄园声景研究概览
过去十年间,关于地中海橄榄园声景的科学研究呈现稳步增长态势,尤其自2018年起学术产出显著增加,并在2023年达到高峰。意大利是该领域研究最活跃的国家,贡献了40%的出版物,其次为葡萄牙(25%)、希腊(15%)、西班牙(10%)和摩洛哥(10%)。这种地理分布与各国的橄榄油产量排名并不完全吻合,表明研究活跃度还受到当地科研传统、跨学科团队建设及合作网络等因素的影响。
研究多发表在农业类期刊上(35%),体现了其应用与管理导向,其余则散见于生态学、生物学、保护生物学等期刊。数据收集时间多集中在生物活动更为活跃的春季(n=10)和夏季(n=9),而对秋冬季节声景变化的研究相对缺乏,限制了对橄榄园声景年度动态的全面理解。
核心生物群落与声景特征
蝙蝠、鸟类和昆虫是构成地中海橄榄园声景生物声的核心类群。蝙蝠是最受关注的类群(占研究总数的45%),尤其是伏翼属(Pipistrellus)物种,如库氏伏翼(Pipistrellus kuhlii)和普通伏翼(Pipistrellus pipistrellus)。它们作为昆虫天敌,提供了重要的生物防治服务。研究表明,有机农作管理下的橄榄园能支持更高的蝙蝠觅食活动和物种多样性。
昆虫(占35%)研究主要聚焦于橄榄园的主要害虫及其媒介,如传播橄榄焦枯病菌(Xylella fastidiosa)的沫蝉(Philaenus spumarius)、橄榄巢蛾(Prays oleae)和橄榄实蝇(Bactrocera oleae)。这些昆虫不仅通过声音,也通过振动(构成振动景,Vibroscape)进行交流,推动了生物振动学(Biotremology)在害虫监测中的应用。
鸟类(占25%)的鸣唱是温带生物群系声景动态的关键贡献者。研究发现,传统橄榄园中的鸟类多样性高于集约化管理的果园,例如,在葡萄牙阿连特茹的传统橄榄园中,黍鹀(Emberiza calandra)是常见物种,而集约化和超集约化果园则分别以百灵属(Galerida)物种和萨丁尼亚林莺(Sylvia melanocephala)为主。鸟类群落的变化直接影响了声景的丰富度。
声景监测与处理方法
研究方法呈现多样化。手动方法(占60%)如对音频片段进行人工注释和频谱图分析,虽能提供详细数据但效率较低。自动或半自动方法日益普及,包括基于神经网络或卷积神经网络(CNN)的回声定位呼叫识别器(占45%)用于蝙蝠监测,以及物联网(IoT)生物声学传感器用于昆虫计数。
声学指数(Acoustic Indices)作为声景的数值化摘要被应用于15%的研究中,最常用的是声学复杂性指数(ACI),其次是声学多样性指数(ADI)和生物声学指数(BIO)。这些指数有助于识别声景模式(声元,Sonotopes),但存在对背景噪声敏感、解释不一致等局限性。
在录音设备方面,Pettersson系列超声波探测器(D1000x, D500x, D240x)是记录蝙蝠超声波(10-190 kHz)最常用的硬件。Wildlife Acoustics的自动录音机(SM2, SM3, SM4BAT-FS)和开源全频谱录音机AudioMoth也被广泛应用。对于鸟类(0-16 kHz)和昆虫(4 Hz-3 kHz)的录音,则使用TASCAM DR-05x等高分辨率便携录音机。
农业实践与声景的相互影响
农业集约化是影响橄榄园声景的最主要人为因素。55%的研究表明,集约化农业导致的栖息地结构简化,显著降低了蝙蝠和鸟类的多样性与活动水平。相反,有机农业和传统农业实践,如干石墙梯田的构建,创造了更复杂的栖息地结构,具有更高的声学复杂性指数(ACI)和声学多样性指数(ADI),促进了声景生物多样性的维持。
蝙蝠与猎物的时间动态关系尤为关键。研究发现,蝙蝠的声学活动与主要害虫(如橄榄巢蛾)的丰度存在季节性不匹配,特别是在夏季害虫高发期,这种不匹配可能削弱蝙蝠提供的生物防治服务。蝙蝠发出的超声波在环境中形成了“恐惧声景”(Soundscape of Fear),能对许多植食性昆虫产生威慑作用,从而间接影响昆虫的声学活动。
人为噪声污染,特别是来自农业机械(如修剪机、采收机)的噪声,对声景构成严重威胁。有记录显示,机械化修剪可使操作员接触的声压级达到89.6-92.8 dB(A),超过安全限值。这种噪声不仅危害人体健康,也可能掩盖动物的声学信号,干扰其通信、觅食和繁殖,但关于机械噪声对橄榄园野生动物的具体影响尚缺乏针对性研究。
研究局限与未来展望
当前研究存在明显局限。地理分布偏向少数几个国家,未能全面覆盖地中海所有重要橄榄种植区。研究方法异质性高,限制了研究间的直接比较。声景研究本身仍处于新兴阶段,缺乏长期监测数据和跨学科整合。
未来研究亟需突破当前以生物声为核心的框架,将地声(如风雨、水流)和人为声(如机械噪声、传统农事活动的声音)纳入系统考量。尤其需要关注橄榄园特有的“声音标志”(Soundmark),即那些赋予社区独特声学身份的声响,这对于理解橄榄园的文化遗产价值至关重要。采用社会-生态系统(SES)框架,将声景视为连接生态过程与人类感知的桥梁,结合生态声学(Ecoacoustics)、生物声学(Bioacoustics)以及人文社科领域的视角(如声音研究、民族音乐学),将能更全面地揭示地中海橄榄园声景的生态与文化内涵,从而为这一独特农业生态系统的可持续管理与文化遗产保护提供科学依据。
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