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鸟儿为什么撞大楼?

鸟类学家克里斯汀·谢泼德紧皱眉头观察着10米长的风洞装置,她在做一个鸟类对新品种玻璃窗反应的实验—— 美国鸟类研究中心的风洞测试实验。

鸟儿为什么撞大楼

鸟类学家克里斯汀·谢泼德紧皱眉头观察着10米长的风洞装置,她在做一个鸟类对新品种玻璃窗反应的实验—— 美国鸟类研究中心的风洞测试实验。这是美国防止鸟类飞撞玻璃的三种测试方法之一。谢泼德有些难过,因为在这次实验中她失去了一只北美歌雀。由于鸟类经常看不到透明而坚硬的玻璃,对着玻璃直撞上去往往产生悲剧性的后果。谢泼德希望通过实验证实,带有条纹等纹印的玻璃可以警告鸟类远离这种致命危险。

据估计,美国每年有多达10亿只鸟因撞上大楼玻璃而丧生。

谢泼德指出,具有讽刺意味的是,因近年来的绿色建筑运动而崛起的地景却对鸟类构成了更大的威胁。为导入更多的自然光线以节约能源成本,建筑物需要安装更多对鸟类构成碰撞危险的玻璃。谢泼德努力与建筑公司和玻璃公司沟通合作,以构建一个对鸟类来说安全的玻璃产品市场。多次试验表明,在玻璃上增加一些不透明的条纹或圆点,可以降低鸟类的死亡率。当然,前提是人们愿意使用它们。

开发防备鸟类撞击玻璃比想象的要棘手得多。美国最早的鸟类防护玻璃测试装置的研制者,鸟类学家丹尼尔·克莱姆致力于这个问题已近40年。

鸟撞大楼悲剧频发

究竟有多少鸟儿撞上人类建造的玻璃窗而死?这很难有确切的数字。克莱姆获得的数字是,美国每年死于大楼玻璃窗的鸟类多达1亿~10亿只。他是根据1990年建筑物抽样调查中每年杀死鸟类的数量和1986年统计的美国高大建筑物数量而得出这个数字的。如今俄克拉何马州立大学的斯科特·洛斯和他的同事们正在利用从23项研究中获得的数据对与建筑物相撞的鸟类死亡率进行新的统计。但无论新的估计数字如何,无论建筑物杀死鸟类对野生动物种群数量的影响如何,对于鸟类学家和鸟类爱好者来说,这都是令人痛心的。

清晨,建筑师安妮·刘易斯带领着野生动物保护项目志愿者,穿行于华盛顿特区市中心,对鸟类撞上建筑物玻璃事件进行观察和记录。有时她捡起被震晕过去的鸟,将它们放在纸袋中休息片刻,然后在远离大楼玻璃危险的公园绿地处放生。她说,“有时它们就在你的手里死去,让你不由地产生要为保护它们做点事的强烈愿望。”

科学家的鸟类防撞实验

丹尼尔·克莱姆也是在见证了鸟类撞墙惨剧后萌发了保护鸟类意识的人之一,当时他还是一名在读研究生。他回忆道,1974年的一天,他在南伊利诺伊大学化学楼镜面玻璃幕墙前的一条板凳上坐了大约20分钟,就见到一只北美哀鸠重重地撞上大楼的最高层,瞬时羽毛四散,坠地而亡。

在那个时候,还没有人知道鸟类为什么要飞向玻璃。1931年的一份科学报告将一只黄鹂鸟与大楼相撞致死事件称为“罕见的、愚蠢的自杀行为”。“二战”后的建楼热潮中出现了许多大型落地窗(一种可为住户提供宽广户外视野的巨大观景窗)和玻璃幕墙,导致鸟类撞击窗户事件急剧飙升。人们推测鸟类纷纷“赴死”的原因,要么是它们对透明玻璃的不理解,要么是它们视力不佳,要么是阳光直射、空气中的雾气或烟气导致它们暂时性失明。有一份报告甚至揣测,可能是鸟因吃了发酵的水果醉迷糊了,从而与大楼相撞。

为了搞清楚鸟类为什么会撞大楼,克莱姆开始了他的实验。他在树林边缘的树干上支起透明玻璃,并设计了一个3.6米长的纤维板风洞。他进行了有史以来第一次窗户玻璃测试:鸟径直飞向透明玻璃,就像通过一个空的窗框一样,没有迹象表明它们能够分辨玻璃与虚空。

“这是玻璃。愚蠢。”这是克莱姆得出的标语式结论。鸟类根本就没有将透明的玻璃看作是障碍物。玻璃的反光甚至可能吸引它们撞上面前的树木、花草或其他物体。

为了观察人们如何才能警告鸟类远离玻璃,克莱姆开始在他的风洞装置中测试能够威慑鸟类离开的标记。他将普通的窗格玻璃与带有一些装饰的玻璃进行比较,如条纹、捕食动物的轮廓,甚至还有闪烁的灯光(其中的食肉动物贴花被证明是无效的)。

通过实验,克莱姆发现,如果窗玻璃上装饰的垂直条纹之间的距离不超过10厘米,水平装饰条纹之间的距离不超过5厘米,大多数鸟就不会试图从条纹的间隙中飞过。但是,当克莱姆将实验室研究成果运用于现实世界里的办公室、家庭、机场、公共汽车候车亭等玻璃越来越多的建筑物上时,却发现效果不大。

1978年,著名生态学家托马斯·艾斯纳及其同事在《自然》杂志上发表文章称,有证据表明信鸽对真实世界中的紫外线敏感。克莱姆看到这篇文章后兴奋极了。他想,这可能是解决鸟类撞墙问题的最好办法。

人类的眼睛看不到100~400毫微米波长的光,而那正好是紫外线的波长。事实证明,鸽子和许多鸟类都能看到紫外线。因此,从理论上来说,反射紫外线的窗玻璃在让人类拥有清晰视野的同时,也可警告鸟类:“这里是禁飞区!”

在最初的兴奋过后,克莱姆意识到自己没办法进行这样的测试。他与玻璃公司的产品开发人员联系,以寻找能反射紫外线波长的材料。他找到了大量的能吸收紫外线的材料,但却发现它们无法被应用于紫外线反射。这让他深感挫折。

后来,克莱姆提出了一个设想:设计一种可以大大降低鸟类撞玻璃死亡率的紫外线贴膜。为了解此类产品的效果,克莱姆利用透明玻璃测试被撞死的鸟的数量和鸟撞击窗玻璃留下的污迹的数量。克莱姆并不是唯一的牺牲动物进行研究的科学家。他说:“这是一个让我深感痛苦的实验,但这也是我的实验工作的一部分。”

鸟类视野之谜

在克莱姆努力寻求窗玻璃处理途径的同时,随着对鸟类眼睛结构越来越精确的分析,以及对神经反应和相应基因的研究,对鸟类视觉的基本研究也开始盛行起来。研究表明,设计紫外线模式的窗玻璃对鸟类发出警告可能并非人们想象的那么简单。

首先,大多数鸟类的眼睛都长在它们脑袋的两侧。英国伯明翰大学的格雷厄姆·马丁在2012年的一篇论文中说,一些大型鸟类,如鹰和大鸨,在它们的左右视野中间存在着一个盲点。当它们往下看的时候,实际上是在盲目地飞行。视野盲点的存在导致这些鸟类可能看不到面前的障碍物,这意味着它们也可能看不到面前的警告模式。马丁说:“它们以不知形成了多少万年的直觉往前飞,在它们的意识中,“空无一物”的前面不可能会有任何障碍物的。”

马丁的研究发现,相对于大型食腐鸟类和捕食鸟类,许多鸣鸟往往成为高楼玻璃最大的受害者。原因何在呢?马丁说,尽管这些鸟类没有像鹰等大型鸟类那样的视野盲点,但它们“看向前方的视力仍然不是太好”。像人类一样,鸟类最敏锐的视线集中于眼睛视野的中心,而对于眼睛长在脑袋两侧的鸟类来说,它们的视野中心不是在前面,而是在两侧。据马丁揣测,鸟类很难注意到前方的警示信号。

另一个问题是,鸟类对于色彩对比不如人类那么敏感。瑞典隆德大学的阿尔穆特·凯尔伯研究发现,鸟类识别典型灰度模式的灰度对比度必须达到人类观察者的大约10倍。

开发紫外线防护鸟类撞击玻璃还存在其他一些问题,例如事实上并不如人们通常认为的鸟类都能够看到紫外线。凯尔伯告诫道,不能根据少数种类鸟类的测试结果就认为所有鸟类都拥有紫外线视觉。

英国苏塞克斯大学彩色视觉专家丹尼尔·奥斯里奥指出,重要的是,在运动中感知紫外线防撞玻璃对于鸟类来说是根本不可能的。目前的证据表明,鸟类中脑接收处理眼睛细胞运动信息的那部分对紫外线不敏感。

在欧洲鸟类学家举行的鸟类和玻璃研讨会上,与会人员都表示对紫外线防护玻璃的前景并不乐观。他们认为,鸟类对紫外线可能不如人们所想象的那么敏感,它们可能无法探测到紫外线防护玻璃的警示信息。

为鸟类的安全和生存而努力

谢泼德的实验设计弥补了克莱姆实验的不足。谢泼德的一个成功例子是她的肥皂防撞研究。在野生动物保护协会的布朗克斯动物园里,员工们经常在新引进的鸟类的巨大玻璃展窗上涂抹肥皂,以避免这些“新居者”视玻璃为无物而撞上坚硬的玻璃展窗。直到鸟儿们适应了周围环境,员工们才会将肥皂洗掉。谢泼德的实验表明,只要用不透明的点状或纹状斑纹覆盖5%的玻璃表面,就可以防止90%的碰撞。

在另一些测试实验中,谢泼德发现,在窗格玻璃表面增加细小白点似乎没能起到警示鸟类的作用,但增加白点的密度却会使玻璃的透明性变差。谢泼德后来发现,在一定限度内,条纹装饰的玻璃比点状装饰的玻璃更能对鸟类起到警示作用。

谢泼德帮助美国绿色建筑委员会制定了一个计算建筑物对鸟类杀伤力的方案。在2011年的一个试点项目中,该委员会主持下的能源与环境设计认证增加了防鸟类碰撞的条款。根据该条款,为了取得建筑物的认证资格,建筑师必须将透明玻璃的面积最小化,以最大限度地保护鸟类。

另外,在人们的日常生活中,不当的喂鸟方式也可能吸引鸟类撞向窗户玻璃造成死亡,而将鸟食放在离窗户玻璃一米之内的地方则会安全一些。鸟类会被食物吸引,而不是被窗户吸引,而且在飞走时即使不慎碰到玻璃,其速度也不会太快。喂食地点距离玻璃越远,鸟类与玻璃碰撞的可能性就越大。

几十年来,克莱姆、谢泼德等科学家对窗玻璃所表现出来的兴趣并未真正点燃主流鸟类学家对这方面研究的热情,但人们正日渐意识到鸟类与大楼玻璃碰撞对鸟类生存的危机,这越来越坚定了人们改变高楼窗玻璃和玻璃幕墙“鸟类杀手”不佳名声的决心。“我们仍在摸索之中。”克莱姆说。

鸟类安全也有法律

在一些地方,法律法规开始鼓励或要求建造更多的鸟类安全建筑。美国明尼苏达州规定,国家投资修建的建筑物的环保要求中必须包括鸟类安全的内容。自2011年开始,旧金山鸟类聚集的公园或水体附近地区的新建建筑物被要求必须符合鸟类安全规定。

加拿大多伦多一直是开展鸟类安全建筑活动的中心,并由此产生了一些开创性的法律法规。2013年的一宗不同寻常的诉讼案引起了人们的广泛关注:一家大房地产公司的业主凯迪拉克·费尔文,因其一座写字楼的反射玻璃窗导致大量鸟类死亡而被告上法庭。尽管该公司最终被判无罪,但法院裁定其必须对玻璃窗进行整改,整改成本高达10万美元。法官表示,窗户的反光导致鸟类撞上大楼死亡,应被视为违反了加拿大的环境保护法律。

作者:乔心月

来源:《大自然探索》

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