大自然里，声音无处不在。

微风吹过树林，河水撞击石头，鸟儿掠过枝头……这些声音交织在一起，不仅仅是一首首美妙的交响乐，更是人们走进自然、了解自然的密码。

对于动物来说，声音更是其传递交流信息、表达个体情感的“通讯方式”。许多热爱自然、热爱生活的科学研究者和探索者，正努力尝试通过各种手段，去解释和了解其中蕴含的密码和讯息。声学监测正是其中之一。

声音里的秘密

每种动物，都有自己独特的“语言”，诉说着生命的奥秘。

与下雨、刮风相比，黑猩猩更不喜欢闷热的天气。一旦温度较高、湿度较低，它们鸣叫的次数会更多，以表达身体的“不适”或心中的“不满”。

在海南的热带雨林里，海陆蛙也会根据温湿度的变化，“决定”如何释放自己的魅力。晚上或凌晨是鸣叫的高峰期，到了清晨五六点，温度升高，鸣叫行为就结束了。

声音里潜藏的无限讯息，让无数研究者为之着迷，并致力于运用各种手段对声音进行捕捉与研究，期望解释生态环境的变化规律，为生物多样性保护提供指南。

对于科研人员来说，声音也是研究动物行为、监测物种丰富度和生态系统等方面的重要方法。

一位做过鸟类监测和调研的科研工作者给记者分享了这样一个故事。四川柳莺（Phylloscopus forresti）和甘肃柳莺（P. kansuensis）分别繁殖于我国中西部和西北部。两个物种形态上十分接近，“它们只在翅膀、眉毛等部位有细微差异，人眼也不一定能分辨出来，但它们的声音，也就是鸣声存在明显的差异。”

中国科学院动物研究所鸟类学研究组以鸣声为切入点研究发现，尽管二者作为近缘物种接触时，幼鸟可能在敏感期学习了另一物种的鸣声，性成熟后在繁殖季鸣唱异种的鸣声，影响了接触区内的物种识别，促进了近缘物种之间的杂交。但是，鸣声差异依然参与维持了两个物种之间的生殖隔离。

长臂猿能发出独特的声音，且传播距离较远。因此，声音成为观察与研究其状态、社会行为的方式之一。

中山大学生命科学学院教授范朋飞，过去20多年持续在广西、云南等地的大山深处驻扎蹲点调研，从事长臂猿的行为生态和保护生物学研究，尤其致力于通过研究长臂猿的声音进行分析和探索。

2024年，范鹏飞教授团队在权威杂志发表研究，通过对我国境内生存的三种野生一夫二妻制冠长臂猿的种内和种间比较，首次揭示了节奏及其变化具有促进合唱的功能，为进一步理解人类音乐的起源和演化提供了重要数据和理论支撑。

范朋飞在接受媒体采访时表示，这个研究最重要的突破性意义，就是在动物中第一次发现了它们合唱的机制。

技术推进发展

如今，作为一种记录自然环境中物种声音类型和声音变化研究生物多样性的新型方法，声学监测正被应用于越来越多的场景中，包括野生动物行为、栖息地利用、物种丰富度和生态系统功能等在内的多个方面。

比如，在鸟类监测中，可以使用声学监测鉴定不同鸟种的叫声，并估算其数量和分布情况。在蝙蝠监测中，可以帮助鉴定不同种类的蝙蝠，并评估其数量和活动模式。此外，声学监测还可以用于研究鱼类、两栖动物等底栖动物，以及熊、狼、豹、长臂猿等大型哺乳动物。

这一切，都离不开数字录音技术的进步和声音分析方法的革新。

早期研究中，野外开展鸟类监测和调查使用的是手持麦克风收音，为了保证效果和质量，每次都得用手举半天，回去后通过软件进行声谱比较后，才能大概获知所录音的鸟是什么鸟。

如今，被动声学监测（PAM，passive acoustic monitoring）技术的发展，让数据的采集与监测已经无需驻守现场，并且可以连续、完整且相对低成本的获得更大物种规模、更大空间尺度的数据。监测到的数据可以实时传回终端，并通过软件完成数据分析，大大提高了工作效率。

鸟类监测，曾被林调人称为“孤独的马拉松”。

而根据生态监测行业的国家高新技术企业鼎星科技的成果显示，如今的声纹监测系统，实现了仅用两个小时就完成全域扫描，连藏身芦苇丛的幼鸟啁啾都能被精准归档。

“从‘数鸟难’到‘秒级识别’，打开了鸟类监测新维度。”鼎星科技这样评价。

当然，声学监测也存在短板和挑战。

一是监测的技术路径决定了声学监测的研究对象，仅适用于会发生声学活动的物种；二是当出现容易混淆的声音，物种辨别缺少辅证，可能造成假值；三是面对恶劣天气或嘈杂环境时，从环境声中剥离生物信息特别是物种信息的难度较大等。

机遇与挑战并存

如今，声学监测正在被越来越多的研究人员和行业部门重视和参与。

中国科学院动物研究所研究员肖治术近年来致力于推进现代生物声学的学科发展和学术团体建设。作为负责人之一，他牵头组织召开了两届全国动物声学科学与应用大会，并在《生物多样性》期刊上连续组织了两期有关生物声学和被动声学监测研究的专题。这些学术活动和研究成果，为我国生物声学的学科发展和团队建设搭建了良好的学习交流平台。

肖治术告诉中环报记者，作为一门新型交叉科学，现代生物声学的学科整体框架可以大致分为动物生物声学、生态声学、水下生物声学、环境生物声学、保护生物声学和计算生物声学等方面。

“各分支学科和前沿领域之间存在深度交叉和融合，是未来生物声学发展的重要源泉和驱动力。面对生物多样性保护、资源可持续利用和生态环境治理，生物声学研究也迎来了新的发展机遇。”肖治术表示。

不过，除了机遇，研究人员也面临不小的挑战。“相关的监测技术规范还尚未建立，不同类群、不同区域的调查研究也缺乏统一的标准，这些情况和问题都迫切需要推进与解决。”肖治术告诉记者。

此外，PAM技术会采集海量的声学数据，需要高效传送、存储和整理原始资料，对硬件和软件技术都提出了更高要求。而且，声学大数据的处理依赖高效的自动化数据分析系统，需要人工智能和信号处理技术的支持。

行动已经展开。2024年11月底，中国声学学会生物声学分会在海口正式成立。肖治术当选为分会第一届主任委员。分会共有48名委员，来自全国各地的高校、科研机构和民间团体，涵盖我国生物声学众多学科领域的优秀代表。

“我们期望，生物声学分会在推动学科体系建设、创新研究、科技服务和人才培养等方面发挥重要作用，以支持产学研协同发展，为满足生物声学相关的国家重大战略需求和社会经济可持续发展做出更重要的学科贡献。”肖治术告诉记者。

公众的力量也被业内人士看重与期待。今年4月，生物声学分会牵头组织，启动了“聆听生物圈——公众科学哨兵行动”。聆听生物圈相关活动旨在鼓励公众参与生物多样性监测和生态环境保护，提升公众对生物圈声景价值的认知与理解，在科研与科普之间架起桥梁和纽带，共同建设人与自然和谐共生的美丽家园。无论是否有专业背景，人人都可以报名参与，并在专家引导下成为“生物圈鸣星侦探”。

“体验自然声景，探索万物和鸣的秘密。”肖治术期待，更多社会公众参与进来，提升对生物圈声景价值的认知与理解的同时，感知生命的坚韧与美好，增强保护地球生物多样性的意识和行动。