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1750年的夏天，位于北京的皇家避暑园林清漪园里，大清朝乾隆皇帝看着漫天飞舞的雨燕，作出了一项决定：改建清漪园。1764年，清漪园改建完成，乾隆皇帝将其更名为颐和园。(图1)
250年前的颐和园，夜晚由大把照明。到了2004年，由于北京奥运会即将到来，为了满足大量游客的游园需求，颐和园准备改变250多年从来没有亮灯的传统，在夜间设置大量照明灯接待游客。然而，这个改变却遭到一部分人的坚决反对。他们反对的理由竟然是因为雨燕，而且同时还提到了一个词“光污染”。
我们知道水污染、空气污染、噪声污染等各种污染，光污染究竟是什么?
光的出现给人类带来了进步。夜间用灯饰美化城市和公园，更给人带来一种美的视觉感受。然而，在光线交织而成的穹顶之下，一种污染悄然而至，它就是光污染。它不仅影响人类的视觉环境和身体健康，而且还会影响动物的迁徙和生存。
因此，当北京颐和园准备增设夜最照明的时候，光污染问题也被提了出来。天津大学建筑学家马剑教授接手了“关于颐和园夜景照明和雨燕生存”这个特殊的课题。
马剑教授说，随着旅游经济的发展，夜景渐渐地向这些园地渗透，控制不好，极有可能产生光生态环境的破坏。
在颐和园中增设夜景照明，究竟会给生态环境带来怎样的影响?这与北京雨燕又有什么关系呢?马教授接到这个课题后，开始了大最的资料查阅工作。
颐和园始建于1750年。全园以西山群峰为背景，将昆明湖与万寿山融为一体，环绕山湖间是一组组精美的建筑，无论规模还是山水搭配。造园艺术都可说是登峰造极。在颐和园中，水景面积占了四分之三，恰恰是这种设计，造就了一种得天独厚的生态环境——湿地。也成了生物多样性密集的区域。
马教授说，颐和园有山，有昆明湖，有占全国植物种类60％的植物，还有二十几种动物。水里还有浮游生物、藻类，有一个：作常丰富的生态环境，形成了一个生物链。
颐和园中孕育了许多物种，其中包括大量的昆虫，而这正是北京雨燕的食物。在育椎季节，每个雨燕家庭要吃掉至少25万只昆虫，颐和园也因此成了雨燕的集中地。而颐和园独特的建筑结构，又为雨燕提供了很好的栖息地。
目前在北京发现的燕子达9种。其中3种与老北京关系最为密切。它们是家燕、金腰燕和北京雨燕。家燕和会腰燕喜欢生活在市并之中，习惯和嘈杂的人群混居。而北京雨燕却只选择在高耸的古塔、牌楼、城楼以及高宅大院中生活。于是，北京人也把这些喜欢住在城楼中，发出沙沙声音的雨燕叫作楼燕或沙燕。其实，雨燕表现出的这种贵族化倾向，却是由其身体构造决定的。(图2、3)
鸟类脚趾通常是三趾朝前，一趾在后。不仅利于抓握，又是一个很好的起落架。而北京雨燕是四个脚趾朝前，这使它们保留了祖先攀爬和悬挂的本领，却无法在平地上起飞，也无法在树枝和电线上站立。
实际上，雨燕的起飞是一种坠落，必须依靠自由落体在空中获得速度才能飞起来。而高大的楼宇恰好满足了这一条件。同时，古代术结构斗拱之间构成的深而暗的空间，又便于雨燕筑巢。
在进化中，雨燕进化出了翅长、腿短的结构。它擅长飞翔。觅食、甚至交配都在白天的飞翔中进行。夜间，雨燕需要安静的环境，受干扰较少的高大建筑恰好是它们的理想栖息之地。久而久之，雨燕便成了似乎只住琼楼玉宇的贵族了。独特的习性，使北京雨燕成为世界上唯一以北京命名的鸟类。
在颐和园，湿地环境以及亭台楼阁，构成了北京雨燕生存的绝佳环境。在2002年的一次调查中，分布在北京的3000多只北京雨燕中，有近五分之一居住在颐和园。因此，在颐和园中设置夜景照明要更为慎重。
如果在颐和园夜景建设里引入光元素，究竟引入多少合适呢?
要研究光照对雨燕的影响，首先要弄清楚雨燕对光的习性。经过一番实地考察后，马教授决定先从观测人手，观察雨燕出巢和回巢时的光照情况。
马教授说，从雨燕开始出巢，到天空飞满了雨燕，这时我们记录天空的照明情况：晚上观察它回巢。天渐渐暗下来时，昆明湖上都是雨燕，随着天更睹下来，它们都消失回巢了，这时我们弱记录天空情况。
观测发现，雨燕的出行与时间早晚无关，却与天空照明度的变化有着稳定的关系。这意味着，增加夜景照明肯定会影响雨燕的出行。
了解具体的影响，要在尽量减少对雨燕伤害的前提下，进行光照实验。
一位遛鸟的老人引起了马教授的注意。既然光干扰实验会影响北京雨燕的生存，何不先在其它的鸟身上做预备实验?等摸索出实验方法后，再对雨燕进行实验，显然这样可以极大减少对雨燕的影响。
马教授的博士生刘刚主动承担起找鸟的工作。在对鸟市一番调查后，刘刚找到了和北京雨燕有着许多共同习性的鸟——文鸟和虎皮鹦鹉。刘刚决定用它们进行实验。
在国家重点学科实验室里，一场光干扰实验就此开始了。为达到实际效果，课题组选用的都是夜景照明中常见的灯光，观察光照对文鸟和虎皮鹦鹉的影响。
在不同颜色的光照射中，鸟类对红色光反应最强烈；在紫外光下，鸟似乎表现出自残的行为，不停地啄羽毛；而在频闪的灯光下，鸟类显得很恐惧，整个身体处于紧张状态。
在人工光的照射下，鸟类这些弱小的生灵，用其特殊的表现方式震撼了课题组，这让每个成员都更觉得这项研究责任重大。
马教授说，假如我们的光照把雨燕照跑了，就见不到雨燕了。
经过一年多的实验，课题组终于摸索出了一套切实可行的方法。此时，马教授认为对雨燕进行实验的时机成熟了。
为谨慎起见，马教授的课题组决定在对雨燕进行实验前，对颐和园园区进行小范围的人工照射实验，观察动物在受到人工光干扰后会发生怎样的反应。
当人工光源开启后，不仅吸引了大量的昆虫和小飞虫，还在光源附近发现了鸟类的飞走和鸣叫。这次实验，为最终实验提供了重要的照明参考数据。
在颐和园里，最适合北京雨燕聚居的就是廓如亭。它位于十七孔桥一端，里面的房梁橼柱层层叠叠，从外面根本看不到里面的情景，是雨燕居住的理想之地。马教授决定在这里进行定量的夜景照明实验。(图4)
马教授说，对雨燕的栖息地加光干扰，看它到多大程度的时候，开始惊醒。
多种情景照明模式按照预定的方案逐一进行。结果，雨燕在不同的条件下呈现出了不同的反应。
马教授说，当照明度达到5个勒克斯至10个勒克斯的时候，大量雨燕会惊醒，躁动不安，雨燕开始叫，有些雨燕从亭子里飞出来。5个勒克斯至10个勒克斯是多大的照明度呢?它比我们一般小区道路的照明度还要低一些。然后加大光的强度，有的雨燕就在亭子里面转、有的雨燕撞在柱子上，它们叫的声音更加激烈。再加大光的强度就有更多的雨燕飞出来了。
通过实验，马教授课题组给颐和园夜景照明提供了详实的控制参数，既能够保护北京雨燕，又让园林更显美丽。尽管如此，完成了夜景照明建设的颐和园，灯光仍然很少开放。
如今，随着科技的发展，人类已经让城市的夜晚如同白昼。然而，当我们在创造一个又一个美丽的人工夜景时，却在无意中打乱了许多生命的昼夜规律。
虽然灯光褪去了夜的黑暗，但却失去了对夜间环境的保护。如何避免光污染，让生命重归原本适应的宁静而黑暗的夜晚呢?
通过长达4年的艰苦实验，马剑教授终于得出了一个结论：光污染不仅仅伤害了我们的奥运吉祥物雨燕，而且确实一直在危害着整个生态系统，对生态系统带来不可估量的负面作用。我们不应该只是保护一个颐和园，全国还有60多个这样的生态园林需要我们去保护。(图5)
为此，马教授专门把他在颐和园研究的课题结集成《颐和园与光生态环境保护》一书。在书中他把自己建立的光生态保护的研究方法、技术路线及取得的成果，毫无保留地贡献出来，供我国众多面临人工照明的自然保护区、森林公园、城市生态园的光生态环境保护工作参考。
250年前的颐和园，夜晚由大把照明。到了2004年，由于北京奥运会即将到来，为了满足大量游客的游园需求，颐和园准备改变250多年从来没有亮灯的传统，在夜间设置大量照明灯接待游客。然而，这个改变却遭到一部分人的坚决反对。他们反对的理由竟然是因为雨燕，而且同时还提到了一个词“光污染”。
我们知道水污染、空气污染、噪声污染等各种污染，光污染究竟是什么?
光的出现给人类带来了进步。夜间用灯饰美化城市和公园，更给人带来一种美的视觉感受。然而，在光线交织而成的穹顶之下，一种污染悄然而至，它就是光污染。它不仅影响人类的视觉环境和身体健康，而且还会影响动物的迁徙和生存。
因此，当北京颐和园准备增设夜最照明的时候，光污染问题也被提了出来。天津大学建筑学家马剑教授接手了“关于颐和园夜景照明和雨燕生存”这个特殊的课题。
马剑教授说，随着旅游经济的发展，夜景渐渐地向这些园地渗透，控制不好，极有可能产生光生态环境的破坏。
在颐和园中增设夜景照明，究竟会给生态环境带来怎样的影响?这与北京雨燕又有什么关系呢?马教授接到这个课题后，开始了大最的资料查阅工作。
颐和园始建于1750年。全园以西山群峰为背景，将昆明湖与万寿山融为一体，环绕山湖间是一组组精美的建筑，无论规模还是山水搭配。造园艺术都可说是登峰造极。在颐和园中，水景面积占了四分之三，恰恰是这种设计，造就了一种得天独厚的生态环境——湿地。也成了生物多样性密集的区域。
马教授说，颐和园有山，有昆明湖，有占全国植物种类60％的植物，还有二十几种动物。水里还有浮游生物、藻类，有一个：作常丰富的生态环境，形成了一个生物链。
颐和园中孕育了许多物种，其中包括大量的昆虫，而这正是北京雨燕的食物。在育椎季节，每个雨燕家庭要吃掉至少25万只昆虫，颐和园也因此成了雨燕的集中地。而颐和园独特的建筑结构，又为雨燕提供了很好的栖息地。
目前在北京发现的燕子达9种。其中3种与老北京关系最为密切。它们是家燕、金腰燕和北京雨燕。家燕和会腰燕喜欢生活在市并之中，习惯和嘈杂的人群混居。而北京雨燕却只选择在高耸的古塔、牌楼、城楼以及高宅大院中生活。于是，北京人也把这些喜欢住在城楼中，发出沙沙声音的雨燕叫作楼燕或沙燕。其实，雨燕表现出的这种贵族化倾向，却是由其身体构造决定的。(图2、3)
鸟类脚趾通常是三趾朝前，一趾在后。不仅利于抓握，又是一个很好的起落架。而北京雨燕是四个脚趾朝前，这使它们保留了祖先攀爬和悬挂的本领，却无法在平地上起飞，也无法在树枝和电线上站立。
实际上，雨燕的起飞是一种坠落，必须依靠自由落体在空中获得速度才能飞起来。而高大的楼宇恰好满足了这一条件。同时，古代术结构斗拱之间构成的深而暗的空间，又便于雨燕筑巢。
在进化中，雨燕进化出了翅长、腿短的结构。它擅长飞翔。觅食、甚至交配都在白天的飞翔中进行。夜间，雨燕需要安静的环境，受干扰较少的高大建筑恰好是它们的理想栖息之地。久而久之，雨燕便成了似乎只住琼楼玉宇的贵族了。独特的习性，使北京雨燕成为世界上唯一以北京命名的鸟类。
在颐和园，湿地环境以及亭台楼阁，构成了北京雨燕生存的绝佳环境。在2002年的一次调查中，分布在北京的3000多只北京雨燕中，有近五分之一居住在颐和园。因此，在颐和园中设置夜景照明要更为慎重。
如果在颐和园夜景建设里引入光元素，究竟引入多少合适呢?
要研究光照对雨燕的影响，首先要弄清楚雨燕对光的习性。经过一番实地考察后，马教授决定先从观测人手，观察雨燕出巢和回巢时的光照情况。
马教授说，从雨燕开始出巢，到天空飞满了雨燕，这时我们记录天空的照明情况：晚上观察它回巢。天渐渐暗下来时，昆明湖上都是雨燕，随着天更睹下来，它们都消失回巢了，这时我们弱记录天空情况。
观测发现，雨燕的出行与时间早晚无关，却与天空照明度的变化有着稳定的关系。这意味着，增加夜景照明肯定会影响雨燕的出行。
了解具体的影响，要在尽量减少对雨燕伤害的前提下，进行光照实验。
一位遛鸟的老人引起了马教授的注意。既然光干扰实验会影响北京雨燕的生存，何不先在其它的鸟身上做预备实验?等摸索出实验方法后，再对雨燕进行实验，显然这样可以极大减少对雨燕的影响。
马教授的博士生刘刚主动承担起找鸟的工作。在对鸟市一番调查后，刘刚找到了和北京雨燕有着许多共同习性的鸟——文鸟和虎皮鹦鹉。刘刚决定用它们进行实验。
在国家重点学科实验室里，一场光干扰实验就此开始了。为达到实际效果，课题组选用的都是夜景照明中常见的灯光，观察光照对文鸟和虎皮鹦鹉的影响。
在不同颜色的光照射中，鸟类对红色光反应最强烈；在紫外光下，鸟似乎表现出自残的行为，不停地啄羽毛；而在频闪的灯光下，鸟类显得很恐惧，整个身体处于紧张状态。
在人工光的照射下，鸟类这些弱小的生灵，用其特殊的表现方式震撼了课题组，这让每个成员都更觉得这项研究责任重大。
马教授说，假如我们的光照把雨燕照跑了，就见不到雨燕了。
经过一年多的实验，课题组终于摸索出了一套切实可行的方法。此时，马教授认为对雨燕进行实验的时机成熟了。
为谨慎起见，马教授的课题组决定在对雨燕进行实验前，对颐和园园区进行小范围的人工照射实验，观察动物在受到人工光干扰后会发生怎样的反应。
当人工光源开启后，不仅吸引了大量的昆虫和小飞虫，还在光源附近发现了鸟类的飞走和鸣叫。这次实验，为最终实验提供了重要的照明参考数据。
在颐和园里，最适合北京雨燕聚居的就是廓如亭。它位于十七孔桥一端，里面的房梁橼柱层层叠叠，从外面根本看不到里面的情景，是雨燕居住的理想之地。马教授决定在这里进行定量的夜景照明实验。(图4)
马教授说，对雨燕的栖息地加光干扰，看它到多大程度的时候，开始惊醒。
多种情景照明模式按照预定的方案逐一进行。结果，雨燕在不同的条件下呈现出了不同的反应。
马教授说，当照明度达到5个勒克斯至10个勒克斯的时候，大量雨燕会惊醒，躁动不安，雨燕开始叫，有些雨燕从亭子里飞出来。5个勒克斯至10个勒克斯是多大的照明度呢?它比我们一般小区道路的照明度还要低一些。然后加大光的强度，有的雨燕就在亭子里面转、有的雨燕撞在柱子上，它们叫的声音更加激烈。再加大光的强度就有更多的雨燕飞出来了。
通过实验，马教授课题组给颐和园夜景照明提供了详实的控制参数，既能够保护北京雨燕，又让园林更显美丽。尽管如此，完成了夜景照明建设的颐和园，灯光仍然很少开放。
如今，随着科技的发展，人类已经让城市的夜晚如同白昼。然而，当我们在创造一个又一个美丽的人工夜景时，却在无意中打乱了许多生命的昼夜规律。
虽然灯光褪去了夜的黑暗，但却失去了对夜间环境的保护。如何避免光污染，让生命重归原本适应的宁静而黑暗的夜晚呢?
通过长达4年的艰苦实验，马剑教授终于得出了一个结论：光污染不仅仅伤害了我们的奥运吉祥物雨燕，而且确实一直在危害着整个生态系统，对生态系统带来不可估量的负面作用。我们不应该只是保护一个颐和园，全国还有60多个这样的生态园林需要我们去保护。(图5)
为此，马教授专门把他在颐和园研究的课题结集成《颐和园与光生态环境保护》一书。在书中他把自己建立的光生态保护的研究方法、技术路线及取得的成果，毫无保留地贡献出来，供我国众多面临人工照明的自然保护区、森林公园、城市生态园的光生态环境保护工作参考。