建筑夜间照明对候鸟迁徙行为影响的基础数据收集及分析

With intensity and amount of the urban night lighting increasing ，ecological light accidents become more serious in worldwide, which results in the mortality of one million of migrating bird each year in Toronto due to collision with the lighted building by lighting interference. Research on light ecology has been widely developed along migratory bird flyways in Europe and North America. Comparatively, even if about 90% species resources of the East Asian - Australasian Flyway（EAAF） inhabit in China, there is few studies on this field，which not only seriously hindered the development of eco-lighting in China and hidden many trouble in ecological system，but also resulted in the lack of sample in the EAAF.. .This project chooses the ecotone between urban and wetland （the important site in the EAAF）in Tianjin as research area and focus on collection and analysis of basic data about the migrating bird collision with building due to night lighting：At first，the data of collision accident that reflects ecological， architectural and illumination information will be accumulated during medium- term and long-term observation in 3 years （6 migration seasons）；A standardized approach can be drawn for observation, information collection and data processing；Besides，a quantitative relation between the amount of accident and variable of architecture , illumination or ecological can be obtained；Finally the preliminary conclusion for the lighting improvement proposal can be drawn, which will contribute on subsequent scientific researches for China eco-lighting from three aspects: data support, preliminary proposal and research method。

随着城市夜间照明强度及存量加大，国际上光生态事故越发严重，仅多伦多每年就有100万只候鸟因照明干扰而误撞建筑致死，所以欧美候鸟迁徙通道的光生态研究近年广泛展开；我国虽拥有"亚-澳"国际鸟道90%的种群资源，但鲜有相关研究，这不但严重阻碍我国生态照明的发展，产生巨大生态隐患，同时也使国际该领域研究样本缺失。.课题以"亚-澳"鸟道关键中转节点天津的"城区及湿地"（生态交错区）为研究区域，针对照明引起的候鸟撞击建筑这种典型人为生态事故，展开案例基础数据收集与分析：通过中长期观测，系统收集我国事故案例的生态数据、建筑数据和光环境数据；基于GIS多维数据管理技术搭建案例信息数据库并提取规范化收集方法、观测方法和数据处理方法；基于相关性分析、多元统计分析等方法初步获取事故发生量与各干扰参量间量化关系。藉此为我国生态照明设计、生态光源灯具开发、生态照明管理的全流程科研展开提供最底层数据支持和初步建议。

本课题对以下方面进行了研究：1、标准化研究方法搭建。课题组根据国际相关事故案例研究及自身观测经验，建立了一套包含“建筑、气候、生物、照明”四要素的光生态事故标准化数据采集、处理、分析方法，并参照国际CNAS标准形成系列标准化作业指导书（期间开发红外行为监测技术1项）；同时，搭建事故基础数据库框架并开发数据库软件1套。该标准化研究体系既可保证研究的规范性，也可为我国今后类似研究提供标准化样本;2、我国光生态事故特性初步分析。在标准研究方法支撑下，以天津为主对我国“亚-澳”鸟道候鸟生态事故展开3年6个迁徙季的中长期调查，获取了数十起案例现场数据，涉案候鸟共计两百余只。通过分析，初步得到我国该鸟道候鸟光生态事故发生的“时间、空间、光环境、物种”定性规律。其中，我国案发地具有中心城区少、公园郊野多，撞击建筑案发量少、生物节律干扰案例多的特点，这与欧美案例区别较大;3、照明干扰候鸟生物节律研究（扩展性探索研究）。基于上述初步结论，课题组又针对案发量较大的照明干扰候鸟生物节律问题展开扩展研究。初步研究了2种典型“亚-澳”候鸟的天然光寤寐节律属性及人工光光谱、光强、照射时长对寤寐节律的影响，并得到量化结论。.通过研究，课题组得到以下重要结论：1、撞击案例发生三诱因：经过数据分析，候鸟撞击建筑的三诱因确定为前景/背景高亮度比，直接眩光和镜面反射;2、撞击案例与欧美的差异性：相对欧美同类城市，我国城市中心城区照明引发候鸟撞击建筑事故的案发总量和单案伤亡量明显偏少。这与我国中心城区生境较差，候鸟数量少，缺乏撞击发生的主体条件有关。但随着生态文明的国家战略实施，建筑照明导致候鸟撞击死亡的威胁反而会增加。如何在目前小样本案例条件下提取量化规律，为今后预防提供科学依据，是目前照明引发候鸟撞击建筑方面研究的重点科学和技术问题;3、光干扰候鸟生物节律案例普遍：城市照明干扰候鸟生物节律（如寤寐节律）现象在本研究中被大量发现，这种事故不像撞击案例那样极端和猛烈，但影响面却更广泛；同时，生物节律是候鸟顺利迁徙的必要保障。在我国，相对于照明引发的候鸟撞击建筑的生态隐患，照明干扰候鸟生物节律的研究更加迫切，更具现实价值;4、案例物种差异性：撞击案例尚未明显发现物种差异性，但发现照明干扰候鸟生物节律具有明显的物种差异性。所以，“亚-澳”鸟道优势物种的光干扰节律研究是该类研究的重要科学问题。