聲音景觀研究顯示地下聲學(xué)如何改善土壤健康

健康的土壤會發(fā)出人耳幾乎聽不到的聲音，但卻能以多種形式發(fā)出刺耳的聲音——有點(diǎn)像一場地下狂歡音樂會，充斥著泡泡爆裂和咔噠的聲音。

澳大利亞弗林德斯大學(xué)生態(tài)學(xué)家所做的特殊錄音表明，這種混亂的聲音混合可以衡量土壤中微小動物的多樣性，它們在移動和與環(huán)境互動時會產(chǎn)生聲音。

弗林德斯大學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院修復(fù)生態(tài)學(xué)前沿實(shí)驗室的微生物生態(tài)學(xué)家杰克·羅賓遜博士說，全球75%的土壤已經(jīng)退化，如果不進(jìn)行修復(fù)，生活在地下的大量生物物種群落的未來將面臨嚴(yán)峻的考驗。

他說，這個新的研究領(lǐng)域旨在探索地球上近60%物種生存的廣闊、豐富的隱藏生態(tài)系統(tǒng)。

“恢復(fù)和監(jiān)測土壤生物多樣性從未如此重要。盡管‘生態(tài)聲學(xué)’仍處于早期階段，但它正成為一種檢測和監(jiān)測土壤生物多樣性的有前途的工具，目前已在澳大利亞叢林和英國其他生態(tài)系統(tǒng)中使用。無論是在原地還是在聲音衰減室中，重新植被和殘留地塊的聲學(xué)復(fù)雜性和多樣性都明顯高于清理過的地塊。

“聲音的復(fù)雜性和多樣性也與土壤無脊椎動物的豐度和豐富度密切相關(guān)。”

最新研究由弗林德斯大學(xué)專家馬丁·布里德副教授和中國科學(xué)院孫欣教授共同開展，比較了對殘留植被、退化地塊和15年前重新植被的土地的聲學(xué)監(jiān)測結(jié)果。這項研究發(fā)表在《應(yīng)用生態(tài)學(xué)雜志》上。

被動聲學(xué)監(jiān)測使用各種工具和指標(biāo)在南澳大利亞阿德萊德山區(qū)博爾德山地區(qū)進(jìn)行了為期五天的土壤生物多樣性測量。地下采樣裝置和聲衰減室用于記錄土壤無脊椎動物群落，并對其進(jìn)行人工計數(shù)。

“很明顯，我們樣本的聲音復(fù)雜性和多樣性與土壤無脊椎動物的豐富程度有關(guān)——從蚯蚓、甲蟲到螞蟻和蜘蛛——這似乎清楚地反映了土壤的健康狀況，”羅賓遜博士說。“所有生物都會發(fā)出聲音，我們的初步結(jié)果表明，不同的土壤生物會根據(jù)其活動、形狀、附屬物和大小發(fā)出不同的聲音。

“這項技術(shù)有望滿足全球?qū)Ω行У耐寥郎锒鄻有员O(jiān)測方法的需求，以保護(hù)地球上最多樣化的生態(tài)系統(tǒng)。”

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