不同季节城市鸟类群落的赢家与输家:性状差异塑造多样格局

【字体: 时间:2025年05月10日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  城市化严重威胁生物多样性,鸟类群落受其影响显著。研究人员以意大利 6 座城市为对象,采用分层设计和多季节方法研究城市鸟类群落。结果发现鸟类群落对城市化的响应因季节而异,还明确了赢家、输家及城市适应者的特征。该研究为城市生物多样性保护提供重要依据。

  城市化进程正以前所未有的速度改变着地球的面貌,如同一只无形却有力的大手,重塑着生态系统的每一个角落。在这一宏大变革中,生物多样性遭受着严峻的挑战。据预测,到 2050 年,全球 68% 的人口将居住在城市,城市扩张带来的土地利用变化,给地球生态系统施加了巨大压力。鸟类,作为生态系统中活跃且对环境变化敏感的成员,其群落结构在城市化的浪潮下不断演变。
过往的鸟类群落研究大多聚焦于繁殖季节,对其他季节的情况知之甚少。然而,在温带气候地区,冬季是鸟类生存的关键时期,食物资源减少,城市环境的变化对鸟类的影响更为复杂。而且,物种性状在鸟类对城市化季节性响应中的作用也未得到充分研究。这些知识空白,使得我们难以全面理解城市生物多样性,也为城市生态保护工作带来了诸多困难。

为了填补这些空白,来自意大利都灵大学(University of Turin)、里斯本大学(University of Lisbon)等多个研究机构的研究人员携手合作。他们以意大利半岛上沿纬度分布的 6 座城市为研究区域,采用分层抽样设计,沿着绿色区域大小 - 破碎化梯度选取样本点,构建了从低城市化(高绿地覆盖)到高城市化(高不透水表面覆盖)的梯度。

研究人员开展了鸟类调查,在繁殖季节(2023 年 4 - 6 月)每个点进行两次 10 分钟的定点计数,冬季(2023 年 12 月 - 2024 年 1 月)进行一次 10 分钟定点计数及额外 5 分钟的补充调查,同时记录鸟类的 11 种与生态、资源利用和生活史相关的性状。通过广义线性混合模型(GLMMs)和多变量分析等方法,探究鸟类物种出现概率、群落组成与城市化梯度以及季节之间的关系。

研究结果表明,鸟类群落对城市化的响应在不同季节呈现出明显差异。在繁殖季节,与人类定居点和高不透水区域紧密相关的物种,如鸽子(Columba livia)、黄腿鸥(Larus michahellis)等被归为赢家;而依赖森林和绿地的物种,如短趾旋木雀(Certhia brachydactyla)、普通绿啄木鸟(Picus viridis)等则成为输家。此外,还有许多物种表现为城市适应者,它们通常出现在城市化程度中等的区域。

进一步分析发现,赢家具有一些显著特征。例如,它们多为群居繁殖,每年繁殖窝数较多,寿命较长。在冬季,赢家还展现出觅食策略的灵活性,能利用多个觅食层,且多为独居行为。相比之下,输家往往是食虫性、地面筑巢和短距离迁徙的物种。食虫鸟类在高不透水区域面临食物短缺的困境,地面筑巢的鸟类则因城市栖息地的改变和巢穴被捕食风险增加而数量减少。

有趣的是,研究中还观察到物种在繁殖季和冬季的差异。一些短距离迁徙物种在繁殖期利用高度城市化区域,但冬季会前往食物资源更丰富的地方;而部分不在城市高不透水区域繁殖的物种,冬季却会出现。这表明鸟类对城市化的响应在一年中会发生变化。

该研究发表在《Scientific Reports》上,其意义重大。它首次全面揭示了南欧城市中不同季节鸟类群落对城市化的响应,明确了赢家、输家及城市适应者的特征,为城市生物多样性保护提供了关键依据。研究结果有助于城市规划者制定更具针对性的策略,合理设计和管理城市绿地,以促进鸟类多样性的保护,实现城市生态的可持续发展。

研究人员开展研究时用到的主要关键技术方法包括:首先是分层抽样设计,沿着绿色区域大小 - 破碎化梯度在 6 座城市选取样本点;其次是鸟类调查,采用标准化的定点计数法在繁殖季和冬季进行调查;最后运用广义线性混合模型(GLMMs)和多变量分析等统计方法,分析鸟类物种出现概率、群落组成与城市化梯度及季节的关系。

物种特异性响应


通过对物种特异性广义线性混合模型(GLMMs)的分析,研究发现物种对城市化梯度的响应在繁殖季节比冬季更为强烈。多数物种(81%)受到不透水表面(代表城市化程度)的显著线性或非线性影响,不过仅有 53% 的物种出现概率存在显著季节性变化。赢家与人类聚居地和高不透水区域紧密相连,而输家主要与森林和绿地相关,大量物种表现为城市适应者,部分呈非线性响应,少数响应不显著。

鸟类物种组成和性状


研究表明,繁殖季和冬季,鸟类物种组成和性状在城市化梯度上均存在显著变化。繁殖季时,群居繁殖、每年繁殖窝数多、寿命长、封闭树栖筑巢和食谷性的物种,其数量随城市化程度增加而上升;食虫性、地面或近地面筑巢、短距离迁徙和非群居物种则在低不透水覆盖(高绿地覆盖)区域更为丰富。冬季,每年繁殖窝数多、独居且能利用多个觅食层的物种数量随城市化增加,而窝卵数大的物种和短距离迁徙物种在绿地中更为常见。

研究结论显示,鸟类群落沿城市化梯度在繁殖季和冬季均有变化,物种性状显著影响这些响应。多数物种为城市适应者,且物种在繁殖季和冬季对城市化的响应存在差异。这一研究强调了考虑季节变化对理解城市鸟类群落动态的重要性,为城市生物多样性保护和城市规划提供了科学依据,有助于制定更有效的策略,平衡城市发展与生物多样性保护的关系,推动城市生态可持续发展。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号