声景生态学的研究框架

辛蔚峰

(苏州科技大学 传媒与视觉艺术学院，江苏 苏州 215011)

1 引言

声景这个概念并不是横空出世的，在不同的领域中都有涉及。声景研究者有的是音乐家、作曲家，有的是音频工程师，还有建筑师，甚至是海洋生物学家。人类在重视了视觉这一信息传输通道多年之后，也开始关注到声音通道的重要意义。

2 声景的概念

“声景(Soundscape)”指的是“在一个区域出现的声音”。加拿大作曲家谢弗(Schafer)在他的开创性著作《为世界调音》中，将“声景”定义为“风景的听觉属性”[1]。城市声学家Raimbault等人将“声景”看作是一个中性词，回避使用“噪音”这个词，用以描述“城市中某个绝对分类空间的声音结构”[2]。声景是“景观的生物声、自然声和人工声的集合，它多变的时空特性反映了生态过程和人类活动”。

景观的声音来源多样，包括自然声、生物声以及人工声。自然声是指来源于地理环境的声音，包括风声、水声、雷声等地理运动声。生物声是指在一段特定时间内某个地点所有生物体产生声音的集合。人工声是由静止的(例如空调)和运动的(例如车辆)人造物体产生的声音。

3 声景生态学的理论基础

声景生态学与景观生态学、生物地理学之间有诸多相似之处。不同之处在于景观生态学关注空间模式与生态过程的关系，通常在多种空间形式中研究模式和过程的交互，土地使用和气候的变化经常作为景观生态研究的主题，研究结果一般指向自然资源管理和决策制定。声景生态的比较研究则一般在较大规模的空间形式中进行。生物地理学研究不同生物物理梯度(譬如不同的高度、不同的维度)下物种的多样性和分布模式。声景生态学研究也借鉴了生物物理梯度影响因素和行为的进化因素。因此，景观生态学和生物地理学能够为综合性的声景生态学研究提供帮助和支持。

除了景观生态学和生物地理学，声景研究也建立在城市环境声学、生物声学以及音响生态学等几个学科领域的基础之上。城市环境声学研究城市中声音交织与聚合，典型的声景是城市的公共区域。因为城市空间的声学特性影响居民的生活质量，所以城市声景研究经常延伸到城市设计与规划。同时，城市环境声学研究也包括对城市声音的主观评价，研究人类如何感知和评价常见的城市声音，这些研究对理解声景设计都是必要的。

生物声学的研究关注于动物声音的产生与交流机制、发声时机与生物进化等。大量研究表明声音能够动态地反映自然和人类活动对生物的影响，因此声音可以作为一个很好的变量来考察自然—人类系统。Krause提出了“音频缝隙假设”(ANH)理论[3]，认为排他性竞争会导致物种采用最少受干扰的方式从其他物种的声音中鉴别和判断本物种的信号。也有大量研究集中在物种的“音频适应性假说”方面[4]，认为物种会进化其发声结构以达到最大传播效果。

“音频缝隙假设”和“音频适应假设”显示了声音在景观中的重要意义。首先，本地物种优化其叫声来适应其栖息地的声景，如果没有人类活动的干扰，栖息地的声景应该能展示出更多的时空复杂性和信号多样性。其次，“音频缝隙假设”可以作为“预警系统”帮助人类迅速意识到生态环境的改变。如果声谱图中出现了频率缺口，则表明有物种从其“听觉优化”的栖息地离开了。

音响生态学为声景生态学的研究提供了丰富的术语。谢弗用“基调声”、“标志声”、“信号声”来描述背景声、场景声、前景声。基调声为背景声，它形成了某一个地域的声音特征，主要指自然界的声音，如风声、水声、动物声等。自然声景的基调声通常是风声，城市声景的基调则主要是交通噪声。标志声指一种文化或一个区域内能被辨识出来并引发人联想的特有声音，如欧洲小镇教堂的钟声，某种地域独特的动物叫声等；信号声是指引人注意并能被人有意识听到的前景声。信号声有别于背景声，一般人为设计的信号声含有某种特殊的意义，可以被人注意并解析出信息，例如钟声、汽车喇叭声、警笛声等。

4 声景生态学的整合框架

声景是一个被自然和人为的因素扰动着的动态系统，各种各样的动态事件发出各种各样的声音。如图1所示，声景生态的整合框架描述了自然和人为因素对环境和社会声响模式的影响过程。

图1 声景生态整合框架

人类系统(A)(人类的需求、价值、政策和行为)导致土地的流转①并产生不同的土地使用模式②。人造环境(B)由人造物构成③，交通和居住其中形成人类的行为模式④。人类行为产生了人造声⑤。人造环境改变了自然栖息结构⑥，对生物多样性产生巨大威胁。自然界的气象(C)是动态变化的，风和雨之类的空气运动⑦和地理地貌⑧在自然环境(D)中相互作用，从而产生地理声⑨。气候模式影响了植物群落的结构进而影响了生物多样的生活模式⑩。气候的变化能够影响地理声模式，极端事件(譬如打雷，高降水)的频繁出现甚至会影响动物间的交流。生物声由生物多样的生活模式⑩产生，并和地理声交融在一起形成自然环境，从而相互作用形成声景。物种之间对听觉空间的竞争影响了物种择偶和捕食，进而潜在影响了种群数量。声景可以对人类社会产生多方面影响，包括人类的健康、公共空间资源管理和人类的地域意识等等。

声景(E)包含4部分内容：听觉构成、时间构成、空间构成以及声响的交织与交互。听觉构成是指在同一时空内所有声响的频率和振幅构成(即人们主观上所认为的音高和声级)；时间构成是指在特定景观中对特定生物事件的反应(譬如繁殖期)；空间构成表现的是地理景观声场的不均匀性；最后，大量的自然声和人造声交织在一起形成完整意义上的声景。

5 声景的研究维度

5.1 时间维度

声景的周期变化能够反映出栖息地中生物的生命历史进程，相关研究多集中于鸟类、两栖类和昆虫。在一年中不同时期，各种动物在其生命历程中制造展现各自的声音，称之为“自然的韵律”。通常的情况是:“清晨合唱队”的主要成员是鸟儿们，而“黄昏合唱团”中两栖类、昆虫和夜鸣的鸟儿混迹其中。声景的季节模式通常都和动物的繁殖周期相呼应。把周期概念扩大化，就能得到地域气候声景模型。譬如随着气温变化，当地动物的繁殖活动也随之调整。Parmesan分析物候学的报告得出结论，在过去的几十年里，随着全球气候变暖，许多两栖类动物的生命周期被高温深刻影响[5]。

5.2 空间维度

生物声、地理声和人造声会根据空间形态变化而发生改变。空间形态的变化包括栖息地结构、海拔纬度、边缘—中心度等。

5.2.1 栖息地结构

人类对土地使用变化是对生态系统的一个重要的刺激。全球超过40%的土地表面被农业和城市占据。土地使用结构影响植被物种的丰富性，从而进一步影响生物声。生物声随着植被结构的变化而变化，同时生物声随着人类使用土地量的递增而递减。

人造声会随土地的使用而变化。在人类主导的环境里(譬如城市)，人造声形成声景的基调。城市环境人造声主要由各种车辆的声音构成(马达声为主的道路噪音)，也包括其他的机械噪声(譬如空调声)等。

地理声也会随土地类型的变化而变化。譬如，森林、湿地、农田、操场，不同的植被风刮过的声音全不相同。不同区域的雨声听起来也不同，譬如相比城市，森林里的雨声要柔和许多，在缺少植被的城市，雨水打到坚硬的水泥路面上，雨声会被放大许多。

5.2.2 海拔和纬度

生物多样性随着海拔的变化而演变，因此认为声景构成会随着海拔发生梯度变化。Lomolino的研究已经证明在中等海拔地区物种丰富程度最高，低地和河流流域的物种丰富度相似[6]。同样的，纬度通过一年内温度和光照辐射的变化，能够控制和影响生物多样性和生命历史进程，进而影响声景模式。和高纬度地域相比，赤道地域生物数量丰富，因此声景类型也丰富，音频的缝隙分割理论在赤道地域表现的最为明显。

5.2.3 边缘—中心度

栖息地边缘地带的声景和中心地带大不相同。边缘地带有更强的风速、更多的气流湍流和漩涡，相对而言，中心地带风的扰动少，显得更加平静，因此地理声在中心和边缘地带会有较大差异。随着土地使用的改变，人们不断地将自然景观撕扯成为碎片，制造出更多的边缘地带，影响了边缘地带地理声，进而影响到生物声结构。

6 声景生态保护与开发

声景生态学是一项综合研究，将人类与环境的互动和结果联系起来。研究者以前的研究焦点都集中在噪音控制方面，但研究者同时也注意到，噪音规划与控制既不能有效地缓解噪音，也无法限制人类社会经济的发展，因此，需要一种新的思路和方法。那就是将高质量的声音作为有价值的资源进行保护和开发。

在城市的同质化和声景的均质化的背景下，独特而自然的声音被认为是一种濒临灭绝的资源。事实上，自然声音的不断减少可能是人类与自然的联系减弱的一个迹象。谢弗认为，我们需要改善人们与声音的关系，积极地倾听声音，真正地欣赏它们。