还给城市黑色的夜空

2009-11-27 05:38
百科知识 2009年20期
关键词:灯光动物植物

王 亮

近年来,许多城市争相建设光亮工程,但当城市夜景愈发美丽的同时,人们却忽视了其中潜在的危害。城市夜间照明产生的干扰光(含逸散光,反射光和眩光等)会对人、动物和环境造成干扰或负面影响,这种污染被称为人工白昼污染。就在人们盲目追求夜晚亮度的同时,它的危害也在悄悄地蔓延。

错乱的“上岗铃声”

城市植被是指城市覆盖着的生活植物,它们拥有美化环境的景观效应,保护环境、净化环境、调节小环境气候的生态效应,还在保护生物多样性上有一定作用。然而夜晚的灯光却对它们造成了伤害,减小了城市植被原有的功能。

众所周知,光合作用是植物生长的源泉,植物的生长离不开光,充足的光照是植物正常生长的前提。越来越多的城市照明延长了白天的时间。这种“延长的白昼”使市区的植物成为阳光和人工照明共同的“宠儿”,比起乡村的植物,它们仿佛得到了额外的“关照”似乎它们应该更加茁壮地成长,但所有的植物只能在适宜的环境条件下才能保持在体积和数量两个方面的成长,就算是本身所必须的条件,逾量也会带来危害——过多的照明对植物的生长繁殖反而是一种威胁。

植物和其他生物一样,日长夜息,具有明显的生长周期性,具体表现是植物按体内生物钟的节律活动。早上,植物的叶片有节奏地上举而在夜晚下降或折迭起来。这种节奏可以通过在暗期用光照来重新调整。城市的花草树木被夜间室外的灯光照射,叶片内存在的大量光敏感细胞酶感受着这一信号,光线的变化是它们轮班上岗的铃声,眩目的强光照射打乱了植物正常的工作节奏,原来晚上进行的呼吸作用也受到干扰,植物其他生理活动也无法正常进行。长此以往,一些对光敏感的植物的叶或茎会发黄枯萎,甚至死亡。

光照时间的长短对植物开花具有显著的影响。有的植物要在光照时间超过一定数值时才开花,否则只进行营养生长,不能形成花芽,这类植物称为长日照植物,如牛蒡、紫菀、凤仙花等。有的在光照时间少于一定数值时才开花,否则就只能进行营养生长而不开花,这类植物称为短日照植物,如牵牛、苍耳、菊类等。由于开花所需要的光照强度不是很强,城市夜间照明可以起到近似太阳光的作用。有实验证明,人为延长光照时间,使长日照植物提前获得了一个足够长的光照时间,可以使其提前开花;而短日照植物则由于光照时间的延长,导致开花时间明显延迟。开花的提前和延迟都是不合时令的,对植物的生长发育来说是不利的。这是因为在叶片和根还没有生长到保证果实成熟有足够的营养供应的状态以前,开花对植物都是不利的;开花季节太晚又会使果实和种子在冬季来临之前不能发育完全,这对植物也明显不利。

植物本身具有“抗逆性”,以便在环境恶劣时通过各种生化和生理机制作出反应,克服、避免或抵消危害。这是植物长期对不良环境适应的结果,是植物的本性,比如植物的抗寒性。但是,即使抗寒性很强的植物,在未进行过抗寒锻炼之前,对寒冷的抵抗能力还是很弱的。例如,针叶树的抗寒性很强,在冬季可以忍耐-30℃~-40℃的严寒,而在夏季若处于人为的-8℃以下便会死亡。在进行抗冻锻炼时需要在降低温度的条件下生长或度过一个时期,通常冷处理的时间长短和寒冷程度决定植物所获得抗性的大小。植物在其发育的这一阶段如果经历了较长期的高温,就会失去抗性。非自然的光源发出的热会让植物有所感应,带来错误的信息,它们会以为现在天气还很暖和,继续保持旺盛的生长。这样植物未经过冷处理,缺少了抗冻锻炼,一旦有寒潮突降,植物会因此遭受冻伤或寒害。另外,埋在土里的射灯因发热而使土地水分大量蒸发,这会造成植物缺水,还大大增加了绿地对水分的需要,引起水资源的浪费。我们也可以想象,在这种灼热的温度下植物很难茁壮成长。

城市照明亮度的增大必然以灯光设施的增多为前提。许多城市为了突出灯光的美化效果,在安装灯具时采用了缠绕树枝的方法。这无疑使得树木无法正常生长;更有甚者,用铁丝将灯具捆绑在树上,我们都知道树皮是树木供养能量的主要渠道,作用好比人的血管,水分及各种营养物质需要通过它来传导。如果人为地用铁丝捆绑会使得树皮受到损伤。如果受到的损伤很深,受创面积很广,就会严重影响营养物质的运输,树木可能会因此而死去。

拨乱了的“生物钟”

城市的动物与人类生活在一起,虽然有益有害,却也彼此平衡。随着生活节奏的加快,人们的压力愈发增加,在闲暇之时,倾听小鸟清脆的鸣声,捕捉小虫的低吟浅唱,这都会给我们带来一份轻松与快乐,然而,黑夜过度光照却给它们带来了伤害。

在动物体内存在着一种类似时钟的机制,用于调节动物行为和生理变化的节律。动物的各种节律是通过在进化和发展过程中对环境的周期性变化的适应而形成的。这种节律行为主要受内部因素控制,但也受外界周期变动的环境因素所影响。就像人可以调拨钟表一样,外界环境因素也可以调整动物的生物钟。大多数动物晚上很安静,不喜欢强光照射,它们“日出而作,日落而息”。可是夜间照明产生的天空光、逸散光和反射光往往充当了生物钟调节的环境因素,人为地改变了它们的作息时间,打乱了动物昼夜生活的节律,使之不能正常入睡和休息。如果说原有的生理功能是对正常昼夜环境的一种适应,那么当环境被人为地改变后,这些动物就变得相对的不适应。

除了可见光外,照明器发射出的辐射能量对动物的生长也有影响。例如,动物吸收照明辐射能量后,不仅体内温度发生变化。而且体内细胞的电场也会发生变化。有实验证明,把金鱼放入磁场中,磁场强度越强,金鱼就越不想吃鱼饵。由此可见,对于长期生活在灯光周围的动物来说,灯光的辐射能量会给它们带来一定的危害。

动物对于环境刺激(如光)有显著的趋近或避开的反应,这是一种先天性的适应行为,称为趋性。对于城市中的大多数昆虫和一些鸟类来说,它们都具有趋光性。室外夜间的灯光可吸引大量的昆虫和鸟类。比如在害虫的产卵期,大量害虫聚集在照明区域,虫卵很快就会变成幼虫和成虫,进而引起虫害,在北京望京地区某小区发生的蝗虫害就是一例。对于益虫和鸟类,值得注意的是,夜间过亮的室外照明会使不少益虫和益鸟直接扑向灯光而丧命,德国法兰克福游乐场的霓虹灯每晚都要烤死数万只有益昆虫。如果一个城市拥有数万甚至数十万只或组室外照明灯,害虫增多益虫减少,长此以往,该地区生态平衡必将受到严重破坏。美国杜森市夏夜蚊虫多的原因之一就和该市上千组霓虹灯“杀害”了无数食蚊虫的益鸟和益虫有关。另外,灯光照射还使得昆虫和鸟类失去了它们原有的栖息地。强光还可能破坏昆虫在夜间正常的繁殖过程。

许多依靠昆虫受粉的植物也将受到不同程度的影响。在与人类共同生活的城市中,动物们过得或许并不快乐。

自古以来,鸟类和昆虫就被看成是人类的朋友,是人们最喜爱的动物。在孩提时代,人们就知道从蝈蝈的叫声中寻找乐趣、就能熟知“精卫填海”的美丽故事,人类对鸟和昆虫的好感由此可见。可以想象,在生活节奏日益加快的大都市,奔波一天的人们乘着傍晚的余辉休息时,悦耳的鸟鸣、有节奏的虫叫会感染他们的思绪,陶冶他们的情操,放松他们的神经。但由于城市环境的“过分人工化”,这里生活的鸟类与乡村和自然森林里的鸟有很多不同,它们被视为“城市化的鸟”。比如,过度的人工照明造成“延长的白昼”打乱了鸟类和昆虫的活动规律,甚至会给它们带来死亡。光污染尤其危害夜间活动的动物,如猫头鹰、刺猬及一些昆虫,对迁徙动物的危害也很大。国外有人对鸟的鸣叫行为进行研究发现,乡村或森林中鸟的鸣叫声比城市中的鸟鸣更欢快而且更早(指早晨),前者接个早晨的活动都比较积极而活跃,后者则显得消极而懒惰。经过对各种因素进行分析,他们认为。城市夜间过度照明是主要原因之一。

事实上,“引鸟进城”的先例国外早已有之,但随着时间的推移,人们发现自己花大力气引来的鸟群生活得并不快乐,而且数量也在不断减少。城市里亮如白昼的夜晚使它们极难适应,它们无法遵循正常的活动规律,变得精神萎靡、食欲不振,无法辨别同伴发出的求偶鸣叫,甚至减少了这种鸣叫,鸟类不能保证正常的繁殖活动,因此鸟的数量减少也就不难理解了。人们真的应该反省——既然把我们的朋友请进来,为什么不让它们好好地生活呢?

浪费能源的“不夜城”

目前我国电力生产2/3为火力发电,而火力发电3/4来自燃煤。按每生产1度电产生1100克CO2、9克SO2计算,每年要排放7千万~9千万吨CO2和60万~70万吨SO2

然而当今世界,不少城市的夜景照明,特别是那些“不夜城”的夜景照明把光像泼水一样洒在建筑物的墙上、地面上或树木上。这不仅造成巨大的能源消耗,浪费惊人,而且发电产生的CO2和NOx等废弃物对城市环境也造成严重的污染。可见,过多的城市照明也间接地加重了环境污染的程度。在气候方面,城市气温通常比郊区要高几度。这除了大量混凝土覆盖地面、楼群密集、空调的大量使用之外,就是照明设备排放的热量助长了城市的温升。当大量室外照明开放时,客观上提高了地面气流的上升速度。各种热源对气流加热,并促进了大气中CO2、NOx的结合,混合空气上升到空中,产生气云和“温室效应”,最后导致城市气候异常情况的发生。由此可见,过度照明的背后也间接带来了一些环境问题。

就在人们对相对有形的污染关注的同时,我们是否看到了“光”这一无形的污染也在悄悄地破坏着我们的生态环境?也许我们的认识和做出的努力还远远不够。

对人体健康的危害

人们不能离开光而生活,可是过量的光也会给我们带来伤害。专家称光污染“可能成为21世纪直接影响人类身体健康的又一环境杀手”。夜间室外照明,特别是建筑物的夜景照明产生的干扰光,有的直射到人的眼睛造成眩光,有的通过窗户射入室内,把房间照得很亮。而且随着城市建设的发展,日常生活中的建筑和室内装修多采用镜面、瓷砖和白粉墙,它们的反射系数很大,加上城市中的夜景灯光采用人工光源而非全光谱照射,这些原因在客观上加剧了室外过度照明带来的光污染的危害程度,严重地影响人的正常工作、生活和休息,打乱人的生物钟节律,危害人体健康。光污染还会对人的视网膜和虹膜造成程度不同的损害,导致视力急剧下降,使人头昏心烦,甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落等症状。如德国巴伐剥亚市环保研究机构对200位市民进行调查,其中有1/3的人抱怨晚间睡眠受到室外灯光特别是过亮的霓虹灯的干扰,有2/5的人反映不能入睡,而且感到头昏、眼花、耳鸣、咳嗽乃至引起哮喘。有研究表明,夜晚强烈的灯光照射还会扰乱人体正常激素的形成而影响人的健康,增加某些癌症的发病危险,被人们视为又一致癌污染。因此,光污染必须引起我们的高度重视。

造成交通安全的隐患

对于陆地交通来说,适度的道路照明能够增加人们的安全感,放松人们的神经,提高交通安全。但是过度或者不适当的道路照明则会产生干扰光,引起人们眼部不适,影响行人和司机的视觉与情绪,降低司售人员的工作效率,对旅客正常的视觉活动也会造成影响。特别是其中的眩光,它会给汽车或火车司机的视觉带来干扰,使其在识辩路标、路障及周围环境状况时产成误差:此外就是干扰为交通运输作业提供视觉信息的信号灯、灯塔和灯光标志等的正常工作,降低其工作效能。

对海上交通的影响主要表现为干扰海上航行人员对航标或灯塔的光信号的识别。严重时会导致航行人员将航标灯周围的港湾设施灯光、桥梁灯光、建筑物灯光或海岸线上的景观照明灯光误认为航标信号灯。

机场照明系统十分复杂,特别是飞机降落时,驾驶员按规定的下降角度飞进机场跑道,这时往往会看到周围的灯光,并有可能受路灯、障碍灯、广告灯和其他灯光的影响,在心理或生理上产生高度的紧张感,以致干扰驾驶员正常工作而产生误操作。例如1996年某晚,一架国际航空公司的航班到达南京,由于当时南京市绕城公路灯光强度大,而机场跑道灯光较暗,飞行员在准备着陆时,误认绕城公路灯光为跑道灯。于是飞机从高空一路降落,直奔绕城公路而来。正当飞机欲降落在绕城公路上时被机场空中管制员发现,及时提醒,这才避免了一场险情。

入夜的城市离不开灯光,但也需要夜的宁静与安详。过分贪恋所谓不夜城的荣耀只会带来无尽的危害。城市的现代化实际上是一个内涵丰富、多层面的动态科学发展概念,这个发展概念中最根本的一点即是人本身。如果这种发展破坏了人们赖以生存的环境,甚至直接影响到人本身,那就应该被控制或扬弃。俄国作家列夫·托尔斯泰说过:“人生的一切变化,一切魅力,一切美都是由光明和阴影构成的。”与我们相伴的环境也是这样,明与暗、白天与黑夜永远相互依存、相互交替,也只有这样,我们生活的星球才会更加和谐,愈加美丽。

猜你喜欢
灯光动物植物
水中灯光秀
今晚的灯光亮了天
来一场灯光派对
将植物穿身上
植物罢工啦?
植物也疯狂