巴布亚新几内亚崎岖多样的地貌位于澳大利亚北部，是全球生物多样性热点地区，包括极乐鸟、针鼹和袋貂等奇妙生物。这里也是 800 多种人类语言的家园。由于基础设施有限，巴布亚新几内亚 80% 以上的人口仍然过着自给自足的生活，但人口压力和种植可可或木材等经济作物的机会正在威胁着部落人民几个世纪以来维持的平衡。
在岛屿北部海岸偏远的阿德尔伯特山脉，大自然保护协会正在与当地社区合作，帮助他们制定土地管理分区规划，包括村庄、自给农业、狩猎和保护区。 在这里，每个家庭都在森林里种植了自己的小花园，但当这种做法广泛推广时，似乎正在造成森林砍伐。
为了维护生物多样性，大自然保护协会鼓励社区在一个地点建造更大的村庄花园，留下更多未改变的森林。但这有效吗？又该如何衡量呢？ 实际清点物种数量既耗时又昂贵。此外，许多类型的动物在人类出现时会改变其行为，这可能会使结果产生偏差。
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为了找到答案，大自然保护协会的生物学家 Eddie Game 正在使用一门名为声景生态学的新兴科学分支的技术。他设置了 20 个被动声学和超声波记录仪，并在 24 小时内捕捉了整个森林生态系统部分区域的声音。然后，他将记录仪移到新的位置。声音可以作为生物多样性的代表：声景越完整和复杂，生态系统就越健康和完整。退化的森林可能有大量的噪音，但频率的多样性较少。
以下是一个来自穆西亚穆纳特地区的录音示例
此音频文件于 2015 年 7 月 4 日在穆西亚穆纳特社区保护区录制，这是一个崎岖的热带雨林，也是抽样的三个保护区中最大的一个。研究人员并非旨在识别这些录音中的单个物种，而是比较不同地点之间声音的相对丰满度。 鸣谢：音频 © 大自然保护协会
声景生态学（又名生态声学）是一个新兴领域，可能还不到十年。它测量自然声音和人为声音在时间和空间上的变化，包括水下环境。它还可以用于监测气候变化、污染或噪声污染对生物多样性的影响。
大自然保护协会首席科学家 Eddie Game 解释了声学采样如何帮助支持巴布亚新几内亚阿德尔伯特山脉的保护规划。 鸣谢：视频 © 大自然保护协会和 Justine E. Hausheer
Bryan Pijanowski 是普渡大学景观生态学教授，也是该领域的先驱，他正在使用声音来监测哥斯达黎加两栖动物和鸟类种群随时间的变化。他还记录了索诺兰沙漠的声音，以研究它如何从野火中恢复，并发现了夜行动物和昼行动物恢复的差异。
由于该领域非常年轻，研究人员才刚刚开始讨论理论、方法和工具，包括数据采集和处理，以及如何与其他学科合作。 正在测试的一种理论是生态位假说，该假说认为物种已经进化出它们的声音，以便在音频生态系统中找到开放空间，这就是为什么占据了如此多的频率。 甚至声音饱和度可以作为生物多样性代表这一基本前提也在接受检验。
Pijanowski 说，Game 项目的范围——覆盖约 50 平方公里的多次录音——是前所未有的。 以前的声学研究记录的是单个物种，或者只是对声景进行了几次录音，而且通常时间要短得多。
为了进行巴布亚新几内亚的研究，将记录仪安装到位需要艰苦的徒步旅行。 2015 年 7 月，Game 的团队每天放置五个记录仪，第二天返回以收集记录仪并将其重新放置在新地点。 他们总共采样了 34 个地点。
Game 指出，这项研究的规模之所以成为可能，要归功于过去几年被动音频记录仪的价格大幅下降——从 3,000 美元降至约 300 美元。 “这使我们能够以前所未有的方式在景观尺度上进行声景研究，”他补充道。
数据处理方面的巨大进步也至关重要。 Game 正在与澳大利亚昆士兰科技大学的计算机科学家合作。 研究人员将分贝、频率、音调和其他声音数据转换为称为声学指标的数字。 然后，普林斯顿大学博士后 Zuzana Burivalova 说，他们将数据转换为彩色图表，即频谱图，该图表显示了一天中各种频率的声音饱和度，她曾与 Game 合作。 Game 说，以前，使用传统的统计工具，将一分钟的音频转换为数字数据需要 10 分钟。 但昆士兰团队在四个小时内将 1 TB 的数据（约 800 小时的录音）转换为数字。
音频文件被转换为声音的数值度量，可用于创建可视化工具，例如这张假彩色频谱图，它是 24 小时内各种频率的声音图。 鸣谢：频谱图 © Michael Towsey & Anthony Truskinger，昆士兰科技大学
“对我们来说，最大的发现是你可以真正感受到园艺的影响，”Game 说。 “这些不是巨大的开阔地。 它们是隐藏在森林中的小花园。 但它产生了巨大的影响。” 他说，黎明时分的合唱，这是一个声音特别丰富的时期，“正因任何形式的人为使用而变得沉寂。”
积极的一面是，该团队在保护区发现了丰富的生物多样性，即使是在属于单个氏族的较小区域也是如此。 另一方面，如果他们发现区域规模对生物多样性有很大影响，“那可能表明这不能以社区为单位来完成，而需要在更大的范围内完成，”Game 说。 Game 说，问责制也可能对非营利组织有利；过去，慈善家有时不愿意向保护工作捐款，因为衡量影响非常困难。
Pijanowski 说，声景生态学仍处于起步阶段，但看起来将蓬勃发展，这基于他从年轻生态学家身上看到的 enthusiasm，他们“掌握技术并且不害怕大数据”。 该领域也吸引了音乐家等不同寻常的人。“他们像工程师一样了解信号处理，并且可以影响科学家思考、分析甚至感知环境的方式，”Pijanowski 说。 Game 还看到了其他领域的人们可以发挥的作用，例如计算机程序员、音响工程师和游戏玩家。 “这些兴趣与为保护事业做出重大贡献完全兼容，”他说。
Game 现在在婆罗洲工作，比较低影响伐木区和保护区。 Game 说，即使不进行皆伐，并且“你在到处砍伐一些木材，你可能也会从各地失去物种”。 本质上，“这是一个权衡损失以获得最佳结果的问题。”