北海道大学研究生院地球环境科学研究院的先崎理之副教授和日本国立环境研究所生物多样性领域的角谷拓室长、安藤温子主任研究员的研究团队发表研究成果称，发现汽车噪音会使杂食性蝗虫类的食性变得多样化，即使在噪音已经充分减弱的300米左右的范围内也会产生这种现象。研究人员利用野外噪音实验与DNA宏条形码（metabarcoding）技术相结合的方法，发现暴露在噪音环境中的蝗虫不再只吃特定的食物，而会摄入更多种类的食物。这项研究表明人为噪音的波及范围比以往设想得更广。相关研究成果已发表在国际学术期刊《Ecology Letters》的10月13日刊上。
用于实验的异色雏蝗（供图：北海道大学）
用于实验的中华草螽（供图：北海道大学）
用于实验的疑钩额螽（供图：北海道大学）
近年来，汽车和飞机等人为产生的噪音对生物和生态系统的影响被视为问题。目前，发现鸟类和哺乳类等脊椎动物暴露在噪音中后，会难以听清其他个体的声音，或感受到强烈的精神压力。这种影响可能导致繁殖成功率和存活率的下降，导致放弃栖息地等行为。
另一方面，此类研究的对象大多为脊椎动物，而对于以生态系统的主要构成成员、负责初级生产和物质循环的昆虫等为首的无脊椎动物，其影响一直不为人知。
对此，研究团队在北海道胆振地区的草地上进行了汽车噪音的野外再现实验，调查了噪音是如何影响陆地无脊椎动物消费者中具有代表性的杂食性蝗虫类的食性的。
实验设置了通过扬声器播放噪音的6个区域（每个区域为80×80米）和不播放噪音的6个区域，区域内分别设置了相对于扬声器的近距离区、远距离区。播放噪音的近距离区设定为约50～70分贝，远距离区设定为与背景噪音（非人为噪音）相当的约35分贝。近距离区和远距离区设定为相隔150米左右，各区域都选定在植被等条件相似的地方。
在各区域中，研究人员在噪音播放前和播放中的两个时段，采集了在该草原的区域内栖息的8种蝗虫的约600个体的粪便样本，通过DNA宏条形码（metabarcoding）技术调查了粪便中含有哪些植物性及动物性食物。具体做法是，针对这8种蝗虫，每种蝗虫在近距离区和远距离区各捕获5只左右，对个体进行隔离后收集每只蝗虫排出的粪便并进行分析。
同时，研究人员还调查了受噪音影响且对蝗虫的食性有影响的蝗虫捕食者——鸟类的密度、鸟类的捕食压力、蝗虫类的密度。
统计分析结果表明，暴露于近距离、远距离噪音之中都会增加蝗虫类的食物多样性。这一倾向无论在植物性还是在动物性食物中都被体现了出来。研究发现，暴露于噪音中的蝗虫类不再仅吃少数特定的食物，而会摄入更多种类的食物。一般来说，不同种类的蝗虫喜欢的草等种类都是固定的，如果没有压力它们会吃相同的植物。
噪音导致鸟类及其捕食压力减少，蝗虫的这种食性的改变被认为是由噪音引起的直接结果。
研究还发现，噪音的影响即是在噪音充分减弱的远距离区也存在。尽管远距离区的噪音水平与背景噪音相当，但仍给蝗虫带来了精神压力。
先崎副教授表示：“此次的研究揭示了噪音对生态系统的影响比以往设想的要更广。目前保护生态系统的自然保护区的设立并未考虑噪音因素。在保护区周边设置足够的缓冲区，也许可以防止噪音。今后我们会更加积极地探讨如何具体减少噪音的影响”。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：《Ecology Letters》
论文：Noise pollution alters the diet composition of invertebrate consumers both in and beyond a noise-exposed grassland ecosystem
DOI：doi.org/10.1111/ele.14323
