作者 韩 懿 吕昀斐 李彬彬
飞翔在城市上空的鸟儿，会突然间撞上高层建筑的玻璃幕墙，类似这样的惨剧已构成城市中对野生鸟类的最严重威胁之一，轻者重伤，重者则直接死亡。对此，全国鸟撞调查等公众科学项目尝试协调公众的力量，去找寻解决之道。
一个春日的午后，一只极北柳莺穿梭于昆山杜克大学（DKU）校园里的灌木间——这是它漫漫迁徙路上短暂的逗留。它将一路向北，前往繁殖地。然而，正当它飞向眼前的一片“树丛”时，却只听见“咚”的一声，脑袋一阵剧痛，眼前一片漆黑，迁徙之旅戛然而止。原来，这片“树丛”只是一座教学楼玻璃幕墙上的反光成像，而真正的树丛却在别处。
这只柳莺的遭遇并非个案。自2019年起，每逢春秋候鸟迁徙季，每个月DKU校内都可以观察到十余只鸟撞向建筑，导致它们受伤甚至死亡，这就是“鸟撞”。
因无法辨认玻璃反光成像而撞击身亡的极北柳莺（红圈处）
引发鸟撞的主要因素
鸟撞事件发生的主要原因，一般认为是鸟类在飞行时，因无法辨认出建筑上的透明玻璃或玻璃反光，导致未及时避开玻璃，引发直接撞击。影响鸟撞发生概率的因素较多，不仅有建筑本身的结构与周围的环境，还有季节、特殊天气，乃至特定鸟种等 [1]。
首先，不同的建筑结构会影响鸟类对环境的判断，进而加大鸟撞建筑的概率。目前认为，导致鸟撞发生的最主要建筑特征是外墙上的玻璃覆盖面积与比例、夜间室内光线的透射，以及建筑外形。建筑外墙的玻璃面积越大、占比越高，对应的鸟撞发生的概率也就越高。玻璃的透光程度可能会影响鸟撞的概率，其中通透性越高、反光越强烈的玻璃，越容易迷惑鸟类并诱发鸟撞。特殊的建筑结构，例如玻璃廊桥和内凹型的外墙等结构，也会带来比较高的鸟撞风险。
其次，从周围环境角度来看，目前的研究认为影响鸟撞的主要因素是建筑周边的植被覆盖情况。若建筑周边的植被十分茂盛，则常常吸引鸟类聚集，导致鸟类活动增加，鸟撞的概率随之增加。尤其是当建筑旁边5米内存在树木，或建筑周边植被高度达2~3层楼时，鸟撞概率会大大增加。
再次，鸟撞的发生具明显的季节性。在迁徙季和繁殖季，鸟撞事件较为集中，这与鸟类的迁徙、繁殖行为有关。整体而言，迁徙中的候鸟可能因对各地环境不够熟悉而更容易发生鸟撞 [3]；在夜间迁徙的候鸟可能受到从室内透出的人造光源的吸引，发生碰撞的概率尤其高。繁殖季之所以鸟撞概率较高，主要是因为此期雄鸟求偶行为导致其非常活跃，以及雏鸟尚不熟悉周围环境。
一只黑尾蜡嘴雀停留在因撞墙而亡的同伴身边，迟迟不离去
第四，现有的部分研究表明，在风和日丽和极端恶劣的天气条件下，都容易发生鸟撞。晴朗、温和的天气让建筑玻璃透射或反射出的“天空”或“栖息地（树林、湿地等）”更“清晰”或“宜居”，对鸟类产生的吸引力增加，使其更易直接飞向建筑。极端天气如低云层和强逆风，降低了空中的能见度，鸟类被迫降低飞行高度甚至迷失方向，加上可能受人造光源的吸引，鸟撞概率也升高 [4]。
最后 ，由于眼部结构和行为的不同，大部分鸟类对正前方视觉信息的获取与人类和肉食性哺乳动物有显著差异。因此，无论是白天玻璃上的反光，还是夜间灯光的衍射，都会对飞行中的鸟类起到极大的迷惑作用，使其难以透过玻璃直接观察到另一侧的空间，甚至难以意识到玻璃的存在。
鸟撞的科学研究与公众参与
国外鸟撞公众科学发展
对于鸟撞现象的研究和总结主要集中在北美地区，其中很多数据来源于公众科学项目。北美地区鸟撞的公众科学调查由来已久，最早的鸟撞公众科学项目为加拿大的“死亡灯光警觉计划”（Fatal Light Awareness Program，FLAP）。该项目始于1993年，致力于通过教育、政策制定、科研、救援等方式，保护穿行于建筑之间的候鸟。当时每年春秋两季，其志愿者都会在多伦多和渥太华地区记录到3000~5500只撞死或受伤的鸟类。30年来，FLAP记录到的鸟类已达176种，数量超过87 000只。逐渐累积的数据最终导致多伦多市在2007年通过了世界上第一部相关法规《鸟类友好发展指南》（Bird-Friendly Guidelines）。随后，该指南被北美地区多个城市效仿 [5]。
1997年，纽约市奥杜邦学会（New York City Audubon Society）的克雷什科夫（R. Creshkoff）在曼哈顿金融区发现了一只非自然死亡的黄喉地莺（Geothlypis tricha），而这个不寻常的死亡地点让他感到疑惑。一番调查后，他招募三位志愿者对曼哈顿市中心的几栋建筑开展监测，从而关注缓解鸟撞的公众科学项目“安全飞行项目”（Project Safe Flight）由此诞生。此后在每年的候鸟迁徙季，该项目的志愿者会在纽约市街道上寻找由于撞击建筑玻璃而死亡或受伤的鸟类。20多年来，该项目共记录到7000多只受伤或死亡的鸟 [6]。这些数据不仅提高了人们对鸟撞成因及防御措施的认识，也为推动建筑改造提供了有力的证据。2019年12月10日，纽约市议会批准了《1482B提案》（Proposed Initiative 1482B），要求新的建筑符合相关鸟类友好标准以减少鸟撞风险，同时对现有建筑提出改造玻璃建材的要求。在立法过程中，纽约市奥杜邦学会和其他保护组织与市议会合作，提供了鸟撞的背景知识，以及建筑材料和设计方面的建议。志愿者们多年的努力终于促成纽约在鸟类保护方面的飞跃。
截至目前，北美地区至少有13个关注鸟撞的公众科学项目，其目的主要涉及5个方面：①救助撞伤的鸟类；②记录鸟撞事件（但不量化）以引起人们重视；③量化研究区域内因撞击而死亡的鸟类数量；④统计最易发生鸟撞的鸟种；⑤归纳具有高鸟撞概率的建筑特征 [7]。由于公众以志愿者的身份参与建筑调查、鸟类救助、宣传教育等工作，这些项目除推动建筑改造与政策改革外，也提高了公众的自然保护意识。
国内鸟撞公众科学发展
总体上，国内对鸟撞的研究目前尚处于萌芽阶段。国内鸟撞的公众科学调查始于2017年，DKU环境研究中心的李彬彬博士团队组建了鸟撞项目组，并开始组织研究生对校内鸟撞现象进行调查。2019 年秋季开始，该项目组对校内鸟撞建筑进行一年两次的系统性研究：调查时间为鸟类迁徙季，每次持续一个多月，每周连续5天；由30名来自不同专业的学生和校内员工组成志愿者队伍，调查时两人一组，按规划的路线收集相关建筑周边的鸟撞数据，并及时将结果上传。该项目组基于调查结果形成的鸟撞现状报告，在一定程度上推动了DKU改变二期建设的设计，其中包括减少玻璃的使用、在大面积玻璃区域使用带条纹釉彩的产品，以及增加走廊内容物以降低通透性。
DKU校内每季十余起的鸟撞记录发布后，迅速引发公众关注：如果校内常常发生鸟撞建筑的事件，那么全国范围内会是什么样的状况？[8]与此同时，成都观鸟会基于微信小程序，于2019年创建了全国鸟撞事件随机报告提交平台，并在随后的两年收到来自全国各地300多条的记录。但是，DKU的鸟撞项目地域范围有限，而成都观鸟会的项目只是随机汇报，这些项目都无法反映全国鸟撞的真实状况。
我国与北美在主要的建筑类型和鸟种组成上差异都较大，难以直接应用北美的鸟撞研究结果。因此，在2021年，DKU、青年应对气候变化行动网络和成都观鸟会共同发起首次系统性的全国鸟撞调查。2022年初，DKU又联合朱磊博士、山水自然保护中心、守护荒野、红树林基金会和自然之友等组织和个人，共同建立全国防鸟撞行动网络。该网络以公众科学项目的形式在迁徙季进行鸟撞调查，并为防鸟撞干预措施、建筑设计和城市规划提供科学支持，旨在创造鸟类友好型城市。2021年春、秋两季和2022年春季的3次调查，共有来自全国31个省区市和港澳特区、台湾地区400多名志愿者参与，共收集到调查记录22 000余条，其中近300条记录涉及因撞击建筑而死亡或受伤的鸟类。
鸟撞研究中公众参与的优势和必要性
不同于大多数生态学研究，鸟撞地点多位于具有中高层建筑的城市，这与人们生活的环境高度重合。同时，鸟撞地点在城市中分布广泛，发生时间具一定随机性，较全面的调查需要大量的数据收集工作。因此，公众科学项目能为鸟撞调查带来极大的帮助：由于工作流程不复杂，人们经过简单培训后即可参与，而一定人数的公众参与能提高调查在时间和空间上的覆盖度，有利于积累重要的数据。鸟撞公众科学项目最大的优势是赋能公众，也就是让公众通过亲身参与科学数据的系统收集来识别可能对鸟类不利的问题建筑和区域，并以简单的改造或有益的建议形式直接参与保护行动，然后在监测中评估改造效果，共同形成数据系统收集、干预科学精准、成效动态评估的综合保护链条。
在国外诸多鸟撞公众科学项目中，最简单的形式为随机调查，即各地的人们向组织方报告他们平时发现的鸟撞现象——由于不需太多时间投入及可长期坚持，很多人可参与这类项目；部分项目则采用系统调查形式，要求每2~3天进行1次巡查。与国外相比，国内近2年的系统性鸟撞调查的要求更严格：至少4周，每周连续5天，且调查即便没有发现鸟撞现象也要作为重要数据记录。这样长期、系统的调查对于得出科学的结论至关重要：一方面，倘若不是持续的调查，很多鸟撞事件会由于未及时发现而被忽略，因为死伤的鸟可能被流浪猫叼走、被保洁部门清理，或因腐烂而无法辨识甚至消失；另一方面，无法从单次记录中得出建筑的鸟撞频率和易发生时间。
公众科学更重要的意义是，通过让公众亲身参与，提高他们对相关学科的认识和科学素养，同时调动社会的支持。在2022年春季的全国鸟撞调查中，约2/3的志愿者坚持完成至少4周的调查工作量。在一些持续参与调查的志愿者看来，鸟撞调查不再是“任务”，而是在接触自然的同时提升自己知识储备的宝贵“机会”。除了观察建筑是否发生鸟撞事件，志愿者们还会在调查期间观鸟和认植物。即使不曾发现鸟撞现象，参与公众科学调查对他们来说也是一段有意义的经历。活动结果表明，全国鸟撞调查的作用不容小觑。一是志愿者的参与明显带动身边更多人对鸟撞话题的关注。尤其是不少家长带领孩子一起参与，培养了孩子坚持做事的毅力和自然保护意识。二是志愿者在建筑旁边调查时，往往会与周围的保洁人员和当地居民互动，例如解释自己绕建筑行走的意图，或询问是否遇到撞墙而亡的鸟类。这样，许多人即使没有参与鸟撞调查或防鸟撞行动，也对鸟撞有了从无到有的认识。志愿者们如星星之火，逐渐点亮国内对鸟撞的关注。
鸟撞调查作为公众科学项目，需要调动志愿者积极性并保证数据质量。因此，全国鸟撞调查项目在科研人员、社会组织和志愿者之间建立了便捷的沟通途径和快速的反馈机制。例如，社会组织定期了解志愿者的调查情况，解答科学方面的疑问，并与缺少记录的志愿者进行直接沟通。如此看来，鸟撞调查这样的公众科学项目仿佛是一棵大树，其中志愿者如同树上繁密的叶，源源不断地合成有机物（收集到的科学数据），而社会组织和科研人员则像是树的枝干和根，将必要的水分和矿物质（学科基础知识）向上运输以支持叶子的生长，向下不断扎根来支撑起整棵大树。三方相辅相成，顺利沟通和协调，保障了“大树”的枝繁叶茂。
鸟撞研究中公众科学项目的影响
开展全国范围的鸟撞公众科学调查的目的，一是期望激励公众关注身边的生态问题并提供参与的方式；二是积累中国鸟撞数据库，用于了解中国鸟撞发生的规律与环境变化间的关系；三是针对各地鸟撞特征，为城市规划、建筑改造和政策决定提供科学支持；四是促使公众更加理解科学的本质并加入科学研究的过程，从而深化科学技术对个人和社会的影响。
根据笔者迄今的调查结果和相关研究，鸟撞事件不断增加在一定程度上是由于人类对于生存空间的需求不断扩大且对环境的改造速度过快所致。这使得原生生态系统中的生物不得不在短时间内适应新的环境变化，但许多鸟类却难以及时做出必要的调整。仅仅一些环保组织对各类生态问题的科学普及和警示远不能引起全社会对这方面问题的根本性观念的改变，只有更广泛的公众被动员起来，才能实现观念的更新。
目前已有许多志愿者在参加上述全国鸟撞调查后，发现身边建筑对鸟类具有潜在威胁，并主动做出相应的调整和改造。他们的改造并不限于对建筑本身（如建筑玻璃），也有在建筑附近安装防鸟撞的装置；根据预算的不同，改造方案会有相应变化。例如在常熟世界联合学院，参与鸟撞调查的师生发现校内图书馆用玻璃建造的透明通道处存在鸟撞的风险，但由于建筑玻璃面积较大，且一时难以进行改造，就选择以提高现有窗帘（包括百叶窗）使用率的方式预防鸟撞，减少了玻璃反射和透光的面积。又如，杭州云谷学校的师生在参加鸟撞调查后，从义卖校内观鸟手册和募捐开始，逐步推动制作防鸟撞贴纸和改造教学楼回廊的玻璃。这样的改造形式不仅富有创意，而且为学生提供了参与科研的机会，并培养了他们的生态保护意识。再如，成都环城生态公园的一座人行天桥有极为通透的玻璃护栏，但由于附近是茂密的树丛和田园景观，护栏投入使用后不久就常常在周围出现撞上玻璃后死亡的鸟类。鉴于此，设计团队参考其他地点鸟撞调查结果并征求鸟类专家意见，建议公园在该人行天桥上试贴具猛禽图案、圆点状的贴膜，并降低玻璃护栏的透明度。
昆山杜克大学校内正在安装防鸟撞贴纸
许多防鸟撞的尝试正在通过更加艺术性的形式实施。不论是2021年DKU在校内湖心亭外围设置的悬浮艺术装置，还是2022年夏在上海恒隆广场西门外墙上的艺术装置“Art For All”（艺术为了一切大众），都旨在从艺术角度为维护物种多样性提供帮助，唤起公众对城市鸟撞问题的关注 [9]。这些装置通过增加玻璃外的障碍物，或利用一部分鸟类可以看到紫外线的特性，在玻璃外表面用反射紫外线的涂料进行绘画，将艺术融入解决方案。这是对生物多样性保护的全新探索，为解决城市鸟撞提供了新思路。
希望未来在各参与方共同努力下，国内能涌现越来越多防鸟撞改造案例。防止鸟撞的课题不应只是高深的象牙塔研究，也不应仅限于科研人员和保护工作者进行，而是需要有更坚实的公众基础，通过汇聚点滴的社会力量，做出更深远的改变。鸟撞玻璃背后的科学原理容易理解，解决措施容易实现，实施成效容易监测，而且这个问题源于生活、贴近生活，公众是其解决方案的最佳实施者。只有唤醒广大公众的理解与意识，才能进一步将鸟类保护理念融入建筑设计、城市规划中去，最终提升全社会的生态文明程度，实现城市中人与野生动物的和谐共生。
韩懿，本科生；吕昀斐，本科生；李彬彬，教授：昆山杜克大学环境研究中心，昆山215316，江苏。bl113@duke.edu
Han Yi, Undergraduate; Lyu Yunfei, Undergraduate; Li Binbin, Professor: The Environmental Research Center, Duke Kunshan University, Kunshan 215316, Jiangsu.
转自：“国家纳米科学中心”微信公众号
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