鳥類的視野

Linda Werfelman

調查研究發(fā)現(xiàn)，通過改變飛機上的照明方式可以幫助鳥類識別并且躲避起飛狀態(tài)下的飛機。

由于鳥類觀察世界的方式與人類不同，因此研究者們通過不斷研究來確定飛行器外部照明系統(tǒng)的變化怎樣幫助避免鳥類與飛機的撞擊事故。

“一些類型的照明方式可能能夠增強鳥類偵測和追蹤高速飛機的能力，因此，這可以成為減小鳥類撞機事故發(fā)生頻率的一種潛在方法?！币粋€研究團隊撰寫了一篇研究報告，被發(fā)表在了《禿鷹：鳥類學應用》，一個加利福尼亞州庫伯鳥類學論壇的雜志中。

根據(jù)美國FAA的調查數(shù)據(jù)，最近這些年鳥類撞機事故的報道數(shù)量大幅增加。一份2014年的調查報告顯示，相比1990年，野生動物的撞機事故增加了6.1倍，1990年有1851次此類撞機事故報道，而2013年有11315次此類撞機事故報道。在這23年的142603次事故中，97%的事故都與鳥類有關。其余的3%包括陸地上的哺乳動物、蝙蝠和爬行動物。學術界的權威認定，在此之外還有更多鮮為人知的事故。

鳥類撞機事故的增加使得人們開始更多地研究如何避免此類事故，而事實上他們幾乎都是為了減少機場附近的鳥類數(shù)量。這些項目都是建立棲息地管理項目來保證鳥類們不在機場附近活動，同時使用煙火、警報器、捕食鳥或獵狗來驅散聚集在跑道附近、容易引發(fā)事故的鳥類。

“然而，這些方法受到了限制。因為很多事故發(fā)生時都不在機場管理范圍內?！眮碜云斩却髮W和美國農業(yè)部的國家野生研究中心的科學家們的研究報告這樣總結?！斑@些方法并不能總是將民用飛機的撞擊事故概率減到最小?！?h3>視覺認知

這些年來，不斷地出現(xiàn)各種通過飛機照明來提升飛機對于鳥類可見度的倡議，而且早期的研究發(fā)現(xiàn)，鳥類對于起飛中的飛行器的反應取決于環(huán)境光狀況。

早期的研究也發(fā)現(xiàn)，由于人與鳥類感光能力不同，“鳥類感知視覺刺激的方式與人類存在明顯區(qū)別”，研究報告中這樣說道。

這種區(qū)別主要體現(xiàn)在他們感知紫外線的能力不同，而紫外線對于人類來說是不可見的。人類在眼部有三種光敏感光器（視錐細胞）——對紅色、綠色、藍色敏感的視錐細胞，而在白天活躍的鳥類具有四種——對紅色、綠色、藍色敏感的視錐細胞以及對紫外線敏感的細胞。鳥類的視錐細胞也包括了能濾光的有色油滴。因此鳥類不僅可以看到紫外線也能夠區(qū)別出人類無法區(qū)別出的類似顏色。同時研究報告中提出：“人類具有的視覺感知能力鳥類卻不一定具備。”

此前的研究報告中提到，已經(jīng)做過使用白光照明來避免鳥擊事故的研究?！叭欢?，報告補充提到，“使用白光會令鳥類行為反應的解釋更加復雜，因為無法確定動物對哪個波長的光有所反應，而且白光中有很多相似的光復合在一起。

研究方法

基于以往的調查報告，白天的鳥擊事故數(shù)是夜晚時的兩倍，研究人員在白天通過使用搭載有單色光光源的遙控飛機，來觀測褐頭牛鸝的視覺系統(tǒng)對光源的反應。

研究人員設計了兩個實驗，其中使用了77個雌性和143個雄性的成年褐頭牛鸝和一個翼展158厘米、機身長度131厘米的遙控飛機。這架飛機在每個機翼下面都安裝了高對比度的LED燈泡;光線可以連續(xù)發(fā)光或以2HZ頻率脈沖閃爍——這個頻率不在人類閃爍眩暈的范圍內。市面上可以買到的、對于鳥類非常顯眼的光源波長位于電磁波譜的藍色部分，在大約470納米左右。

第一個實驗用來測試鳥類在光源關閉、光源連續(xù)發(fā)光以及脈沖閃爍情況下，對于靜止飛機的反應是否不同?！帮w機靜止時鳥類對光的反應行為發(fā)生變化使我們能夠間接確定動物會不會注意到這些光”，報告中說。研究人員發(fā)現(xiàn)在飛機靜止的情況下，當光線持續(xù)存在或者脈沖閃爍時，與光源關閉時相比，鳥類可以更快地做出緊急行動。

在第二個實驗中，研究者比較了飛機在飛過美國北印第安納州的一片草地上時，鳥類在光源關閉、持續(xù)發(fā)光、脈沖閃爍出現(xiàn)時的反應。飛機在草地上空飛行時，光源選擇和飛機速度都會對鳥類產生影響，報告補充指出，“在對鳥類的影響上，光源選擇與飛機速度之間存在很大的互相作用。在光關閉時，我們可以發(fā)現(xiàn)飛機速度會對鳥類的反應造成強烈影響。當飛機的速度更快時，牛鸝做出反應要花費更多時間。當光線脈沖出現(xiàn)時，飛機速度依然會導致牛鸝反應速度下降，但強度減小了。”

研究人員發(fā)現(xiàn)當飛機上所有的八個光源都開啟時，與脈沖出現(xiàn)和光線關閉時相比，飛機有了“更高的單位時間發(fā)光強度”?！叭绻｛Z增加他們對于光源的視覺注意力而不是飛機本身，就可能幫助它們追蹤以一定速度范圍內飛行的飛機，從而可能減少鳥類判斷飛機位置的問題?！毖芯繄蟾嬷刑岬?。

更大的物種

研究人員提議對藍色波譜光對于其他大型鳥類的影響效果進行補充研究，“特別是那些與本次研究鳥類在質量和視覺能力上有很大區(qū)別的物種”。

不僅如此，他們還提到，由于牛鸝與更大型的物種包括水鳥、海鷗和猛禽類相比，有更低的視覺敏感度，那些物種可以感知到比牛鸝更遠距離的環(huán)境變化。

由于飛機在不同飛行階段的速度不同，飛機上光線的設置因此也需要能夠從一個階段轉換到下一個階段，報告中說。例如，飛機在滑跑時光源可以關閉或者脈沖出現(xiàn)，但是起飛時必須持續(xù)存在。

“我們的結果對于機上光源（也就是移動的光）和機場光源（也就是固定的光）減少鳥類撞機事故可能有不同的含義，”報告中說，“一個可能性就是通過設置不同的光源類型來改變鳥類的行為，包括在跑道附近的靜止光源和在飛機上的移動光源。”