入侵物种发出关于即将发生的生态系统变化的声音

预测生态系统的变化通常最多只是一种有根据的猜测，但如果有一种方法可以更好地适应可能发生的变化呢?

由博士GraceO'Malley领导的研究小组生物科学博士生和GabrielleRipa博士。植物和环境科学专业的学生发现，非本地入侵植物的沉默生长会影响生态系统的声景。这些改变的声景，即景观在空间和时间上的声学模式，可能为更好地观察生态系统中发生的难以看到的物理和生物变化提供关键。

这种新颖的研究方法本月发表在《生态与环境前沿》上，以邀请其他研究人员。研究声景并不新鲜，但观察整个生态系统的声景而不是关注栖息地内的单个物种的想法是新的并且正在不断发展。

奥马利说：“这是一种新的思维方式，将生态系统作为一个整体来思考，而不是只考虑这种青蛙物种或这种鸟类。”奥马利和里帕都是入侵物种研究所的研究生。协作。“在所有分类学层面上考虑它。”

研究人员在大约66个区域(其中许多区域距离弗吉尼亚理工大学布莱克斯堡校区不到20分钟车程)设置了设备，记录每小时5到15分钟的数据。然后，他们将非本地植物物种入侵地点的声音与恢复到原生状态的地点的声音进行了比较。

“我们使用这些带有SD卡的小型录音机，专门用于记录野生动物的声音，”Ripa说。“我没有准备好我们收集了多少数据。这太疯狂了。”

奥马利说：“我很惊讶我们能够在如此短的时间内观察到两个栖息地之间的差异。”他指的是试点研究的前两周时间。“入侵植物实际上可能正在改变声音景观。”

记录地点包括杰斐逊国家森林、熊猫池和布莱克斯堡镇的几个公园，因为该镇正在开展恢复工作，清除许多入侵植物物种。本研究收集的数据还可以有助于包括生态系统在内的各种其他类型的研究。

“布莱克斯堡镇在秋季橄榄清除方面做了大量工作，这是我们的重点物种之一，”奥马利说。

在确定了当前知识和方法中的差距后，该团队建议进一步研究，深入研究入侵植物物种可能改变生态系统声景的几种机制，以及这些不需要的声音中断器可能对整个系统产生的后果。

里帕说：“这是向其他科学家发出的呼吁，我们认为这可能会发生。”“我们就入侵植物可能影响声景的原因提出建议，以及我们可能应该研究的一些潜在机制。”

入侵物种声景概念源于入侵植物生态学教授雅各布·巴尼(JacobBarney)提出的一个异想天开的想法，现已发展成为一种潜在且可行的研究途径。

巴尼与研究牛蛙并在研究中使用声学的生物科学副教授梅丽尔·米姆斯(MerylMims)合作，研究声学对入侵植物的可能作用的可能作用。由此获得了创意、艺术和技术研究所的试点研究资助，并与该研究所的艺术家和多媒体设计师DavidFranushich进行了合作。

“这个项目令人兴奋、鼓舞人心，最重要的是，很有趣。声音是我们和其他生物体体验和理解周围环境的一个组成部分。对声景的研究——以及我们如何通过引入侵入性技术来改变它物种——是人们所联系的东西，”米姆斯说。“正式的研究很重要，但通过我们的科学与艺术合作将研究和想法扩展到更广泛的受众的机会是非常有价值的。”

该团队于2023年获得了全球变化中心的第二笔资助，以帮助扩大目前仍在进行中的研究。在该领域缺乏学术研究的背景下，初步结果具有重要意义，促使研究人员与其他科学家接触，考虑整个生态系统的声学途径。

“没有人在这种类型的系统中问过此类问题。这是一个完全新颖的领域，而且还没有真正得到研究，”里帕说。

入侵植物确实会改变生态系统，这项新研究表明，只要我们倾听，也许有办法获得更好的洞察力。