工作林地中景观格局对鸟类分布的影响:以澳大利亚东南部蓝桉种植园为例
《Landscape Ecology》:Influence of landscape composition and configuration on birds in working lands with extensive forest plantations
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时间:2025年11月19日
来源:Landscape Ecology 3.7
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本研究针对森林种植园工作林地中鸟类多样性保护需求,通过全景观研究方法探讨了澳大利亚东南部蓝桉(Eucalyptus globulus)种植园中残余植被的数量、配置和景观多样性对鸟类物种出现率的影响。研究团队在36个直径1公里的景观单元内进行鸟类调查,发现残余植被的数量和连通性对树栖捕虫鸟等特定物种具有显著正向影响,而景观多样性对部分物种分布也起调节作用。该研究为森林种植园的可持续管理提供了重要科学依据,对实现"昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架"目标具有实践意义。
在全球陆地表面中,工作林地(working lands)如森林种植园、牧场和农场占据重要地位,这些区域在生物多样性保护中扮演着关键角色。然而,随着人口增长带来的需求不断增加,如何在维持物种保护的同时满足人类需求,迫切需要新的景观理解和管理方法。特别是在以木材生产为主的森林种植园中,树木主导的单一树种结构往往缺乏原生植被的多种结构和植物特征,这对鸟类等野生动物构成了特殊挑战。
澳大利亚的森林种植园面积超过170万公顷,其中40%为硬木树种如桉树。蓝桉(Eucalyptus globulus)作为重要的经济树种,在澳大利亚东南部广泛种植,这些种植园大多建立在过去的牧场上,采用短轮伐期(10-15年)管理生产出口木片。虽然一些通常与原生森林相关的鸟类已被发现在桉树种植园内筑巢和觅食,但单一树种组成的森林种植园可能缺乏许多对鸟类重要的结构和植物特征。
为解决这一问题,墨尔本大学的研究团队在《Landscape Ecology》上发表了一项创新性研究,通过"全景观"(whole-of-landscape)研究设计,深入探索了工作林地中景观组成和配置对鸟类分布的影响。该研究基于景观生态学框架,不仅关注单个斑块,还考虑了残余植被在整个生产性景观中的分布模式。
研究团队在澳大利亚维多利亚州西南部的"绿色三角"地区展开了系统调查。该区域面积达600万公顷,包含林业种植园、原生森林和林地,以及用于放牧和耕作的土地。研究人员选择了36个直径1公里(78.54公顷)的研究景观,这些景观在残余植被比例(0-72%)和排列方式上存在差异,每个景观单元之间平均最小距离为2公里。
研究的关键技术方法包括:采用标准化鸟类调查方案,在每个景观的8个点位进行四次调查(共288个点位);运用地理信息系统(QGIS)和景观格局分析软件(FRAGSTATS)量化景观特征;通过广义线性模型(GLMs)分析鸟类响应与景观因子的关系。研究特别关注三个空间尺度:点位水平(site-level)、景观水平(landscape-level,1公里直径)和扩展景观水平(extended landscape-level,3公里直径),并分析了残余植被数量(PLAND)、配置(PLADJ)和景观多样性(SHDI)对鸟类的影响。
点位水平分析结果
研究共记录到107种鸟类的25,209次观察,其中食虫鸟类最为丰富(51种)。点位水平分析显示,12种鸟类更倾向于出现在残余植被点位而非种植园区。例如,新西兰蜜鸟(Phylidonyris novaehollandiae)在残余植被点位出现的概率是蓝桉种植园的12倍,白眉丝刺莺(Sericornis frontalis)在残余植被中的出现概率也比种植园高5.5倍。没有物种表现出对种植点位优于残余植被的偏好。
景观水平分析结果
在景观尺度上,5种鸟类对残余植被数量表现出响应。白喉树雀(Cormobates leucophaea)的出现率和报告率与残余植被数量呈正相关,当残余植被比例达到9%时,其出现概率可达0.9。橄榄背黄鹂(Oriolus sagittatus)和纹头斑食蜜鸟(Pardalotus striatus)也显示出类似的正相关关系。相比之下,引入物种云雀(Alauda arvensis)的出现与残余植被数量呈负相关。
景观配置分析显示,6种鸟类对残余植被的排列方式有响应。普通铜翅鸠(Phaps chalcoptera)更可能出现在残余斑块连通性好的景观中。纹头斑食蜜鸟、白眉丝刺莺、蒙面鸻(Vanellus miles)和鸸鹋(Dromaius novaehollandiae)也显示出对连通残余植被的正响应。而棕啸鹟(Pachycephala rufiventris)则更倾向于出现在残余植被破碎化的景观中。
景观多样性对鸟类分布的影响相对较小,仅对2种物种有显著影响。云雀的出现与景观多样性呈正相关,白脸鹭(Egretta novaehollandiae)也显示出弱证据的类似关系。
扩展景观水平分析结果
在扩展景观尺度(3公里直径)上,5种鸟类对残余植被数量有响应,包括白眉丝刺莺、黄尾黑凤头鹦鹉(Zanda funerea)、甘甘凤头鹦鹉(Callocephalon fimbriatum)、橄榄背黄鹂和纹头斑食蜜鸟。4种鸟类对残余植被配置有响应,包括白翅鹊(Corcorax melanorhamphos)、纹头斑食蜜鸟和鸸鹋呈现正响应,而蓝翅鹦鹉(Neophema chrysostoma)则呈负响应。景观多样性对6种物种有影响,其中纹头斑食蜜鸟和蓝翅鹦鹉对多样性增加呈正响应,而黄尾黑凤头鹦鹉、橄榄背黄鹂、棕细嘴鸫(Acanthiza pusilla)和澳洲鹤(Grus rubicunda)则呈负响应。
环境梯度的影响
年降雨量梯度对9种鸟类的分布有显著影响。扇尾杜鹃(Cacomantis flabelliformis)、纹头斑食蜜鸟、白眉丝刺莺、普通铜翅鸠和新荷兰蜜鸟的出现率随降雨量增加而减少。例如,纹头斑食蜜鸟在年降雨量630毫米地区的出现概率为1.0,而在760毫米地区降至0.3。
研究结论强调,鸟类分布与工作林地中残余植被的存在、数量和配置密切相关。特别值得注意的是,除了26个被建模的物种外,还有18个物种在大多数景观(超过30个)中都有出现,包括那些以蓝桉种植园为主的景观。这表明一些物种对研究中所采样的各种景观改变具有韧性。
该研究的实践意义在于为森林种植园管理提供了具体指导:增加残余植被的保留面积,特别是对那些分布受较大残余植被面积驱动的物种;通过连接小残余斑块与大斑块来改善栖息地连通性;在年降雨量等环境梯度上增加残余植被的覆盖和配置。这些措施可以引导种植园管理朝着自然积极(nature-positive)的结果发展,增加工作林地对"昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架"保护目标的贡献。
总体而言,这项研究展示了全景观方法在理解工作林地中鸟类分布规律方面的价值,为在木材生产与生物多样性保护之间寻求平衡提供了科学基础。研究结果强调,通过有针对性的景观管理策略,即使是高度修改的生产性景观也能支持丰富的鸟类群落,这为全球类似生态系统的可持续管理提供了重要参考。
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