熱浪滾滾,蟬鳴聲聲。只不過,今年上海的“自然交響樂”音量有點大,直接“吵”上了熱搜。從清晨到日暮,高亢的蟬鳴在梧桐樹間360度立體環繞。有網友戲稱:“這哪是蟬,分明是自帶擴音器的‘夏日搖滾樂隊’。”
那么,今年的蟬為何這么多?蟬的叫聲為何這么大?帶著這些疑問,《中國科學報》采訪了中國農業科學院植物保護研究所研究員雷仲仁和西北農林科技大學植保學院教授魏琮。專家表示,這場持續整個夏季的“演唱會”,不僅是雄蟬的求偶競技,也昭示了城市生態環境的好轉。
蟬也分“大小年”:綠化好了,蟬就多了
今年的蟬為何這么多?雷仲仁解釋,蟬的數量也有“大小年”,就和果樹結果一樣。蟬種群數量是動態變化的,除了氣候原因,還與天敵、蟬的病害等有關。當蟬種群擴張時,往往它的天敵就“跟”上來了,例如蟬的蟲生真菌和一些專門吃蟬的昆蟲數量增加,就會導致蟬的數量相對減少。
“蟬的數量減少后,天敵數量也會相應減少,從而又為蟬種群提供了恢復的周期。”雷仲仁說。
影響蟬種群數量的另一個重要因素是生存環境。“在郊區的森林里,夏天能看到蟬爬滿整棵樹,在北京香山偶爾能看到這樣的景象。”雷仲仁進一步解釋說,城市里的蟬肯定沒有森林或郊區多,因為蟬有一個從地下破土而出的過程,城市的硬化地面阻擋了很多蟬的“蟲生旅途”。
雷仲仁說,蟬以吸食植物汁液為生,在地下待的時間比在地上長得多。一般的蟬在地下生存四五年,最長達16年,在地上一般只存活幾周。如果土壤環境好、樹木茂盛,蟬可以吃的東西多了,種群自然就擴大了。“對比來看,南方城市的蟬數量比北方城市多。”
雷仲仁說,蟬由于主要生活在地下,所以對地上的各種農藥非常敏感,只要一點就能讓它喪命。因此,蟬的數量增多,從側面說明城市的生態環境好了,人們施用農藥的頻次和數量也減少了。
多數蟬鳴是在求偶
魏琮告訴《中國科學報》,在全球已知的3100多種蟬中,一般只有雄蟬會叫,它們的“嘴巴”—— 一對鼓膜發音器長在第一腹節背面兩側。
魏琮團隊曾專門研究過一種常見“知了”蟪蛄。每年夏季,雄性蟪蛄從早到晚不停地鳴唱。它們通過鼓膜發音器發出響亮的鳴聲吸引雌性,“歌曲”曲調豐富。
“根據情境的不同,雄性蟪蛄的鳴聲可分為4類,即召喚聲、求偶聲、警告聲和驚鳴聲。其中,召喚聲可與求偶聲一起發揮作用,吸引同種的雌性前來交配;警告聲是交配時偶爾發出的聲音,用以恐嚇其他競爭者;驚鳴聲多與遇到危險有關,是被驚擾或捕捉時發出的刺耳鳴聲。”魏琮介紹說,雄性蟪蛄的召喚聲速率越高、單脈沖時長越短、脈沖間隔越短,發出的求偶聲速率越低、脈沖組間隔越長,則求偶、交配的成功率越高;反之,求偶、交配的成功率越低。
“大家夏季聽到的蟬鳴主要是它們在求偶——使用渾身解數,花樣百出地大聲‘歌唱’,只求一生所愛。”魏琮說。
雷仲仁曾做過測試,一只蟬的叫聲能超過80分貝。“有的還帶一些超聲,聽起來特別刺耳。”有意思的是,有一種寒蟬的聲音還會發散。“聽見它在叫,且近在咫尺,但根本搞不清楚它在哪兒,這樣會讓人覺得更吵。”
面對市民反映的噪聲困擾,魏琮解釋說,蟬鳴確實是一種噪聲,但也是大自然的一部分,建議以包容的心態看待這一自然現象。
曾主編出版《中國蟬科志》的雷仲仁和蟬打過多年交道,能聽出來它們是在召喚、求偶還是警告。“聽習慣了,就覺得不那么吵了。”
蟬和人都是生態的一環
對于網友表示夏天經過樹下,有時遭遇的“雨淋”可能是蟬的尿液的懷疑,雷仲仁表示,確實很有可能。
雷仲仁介紹說,蟬是一種典型的刺吸式口器昆蟲,主要依靠細長的口針刺入植物枝葉,吸食木質部或韌皮部的汁液。蟬會大量攝入汁液,并通過高效的過濾機制,將多余的水分和部分糖分迅速排出體外,僅保留所需的養分。
這一取食過程會產生類似于蜜露的大量排泄物,成為螞蟻、蜜蜂等喜糖昆蟲的重要食物來源。這種排泄行為不僅反映了蟬獨特的營養攝取方式,也在生態系統中形成了特殊的營養循環,促進了昆蟲間的互利關系。
不過,近年來,隨著蟬種群數量增多,它們和人類的關系不再像以前那樣“不遠不近”。雷仲仁表示,在南方某些地區,如果蟬數量過多,會對果樹的枝條和根部造成危害。
魏琮回憶,20世紀90年代,我國北方地區曾出現蟬類種群數量激增的現象。這些繁殖期的蟬在楊樹、柳樹、月季等木本植物枝條上大量產卵,導致寄主植物枝條大量枯死,對當地林業生產和城市綠化造成了顯著影響。林業部門曾組織專業人員開展專項防治工作。
魏琮指出:“當蟬類種群密度達到對農林生產和生態環境造成破壞性影響的臨界值時,相關部門應當及時采取科學防控措施,在保護生物多樣性的同時維護生態平衡。”