城市街道与公园鸟类群落:气候、地形和局部因素的差异化影响

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Avian Research 1.6

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  当前城市生态学研究存在空间和主题偏差,对鸟类群落受多种因素影响的研究不足。研究人员分析了九个城市街道和公园鸟类物种组成与多种变量的关系。结果发现公园和街道鸟类群落受不同因素影响。该研究为城市生物多样性保护提供了重要依据。

  在城市快速发展的今天,城市生态环境发生了巨大变化,生物群落也随之改变。城市区域通过改变植被覆盖、干扰模式、微气候,以及促进外来物种的引入和扩散,极大地影响了生物群落的构成。然而,目前关于城市化对生物多样性影响的研究存在不少问题。从空间上看,大多集中在全球北方的温带地区,对热带和亚热带地区的研究相对匮乏;从主题上而言,多数研究局限于单个城市,主要关注不同植被覆盖地点间生物多样性的变化,而对不同城市间生物多样性的比较研究较少。在鸟类群落研究方面,虽然知道植被覆盖、人类干扰等因素会影响鸟类物种组成,但对于气候、地形等大尺度变量以及局部变量如何共同作用于鸟类群落,仍缺乏深入了解。
为了填补这些研究空白,阿根廷的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们沿着一条贯穿三个植物地理省份的东西向海拔和气候梯度,对九个城市的城市公园和以建筑物为主的街道进行研究,分析气候、地形、景观和局部变量与鸟类物种组成之间的关系。该研究成果发表在《Avian Research》上,为城市生物多样性保护和规划提供了重要参考。

在研究方法上,研究人员采用了多种关键技术。首先,进行鸟类调查,在无雨且无风的天气,每天前 4 小时内,以 50 米为半径进行 5 分钟的点计数,记录鸟类物种及其数量。调查主要在 2022 年 10 月进行,部分城市在 2023 年 1 月和 2024 年 9 月开展,这些时间对应鸟类繁殖季节。其次,测量环境变量,包括 11 个局部、景观和大尺度变量。如用手机应用和特定设备测量噪声;统计鸟类调查期间经过点计数区域的行人数量;利用卫星数据和软件计算归一化植被指数(NDVI)及其标准差。景观变量通过 Google Earth Pro 获取,大尺度变量则借助相关地形数据和气候数据网站,利用 QGIS 软件获取。最后,运用多种统计分析方法,如通过 iNEXT 软件绘制稀疏曲线和样本完整性曲线,比较城市公园和街道的物种丰富度;使用层次等距特征映射和围绕中心点划分(ISOPAM)等方法对鸟类群落进行排序和分类,并分析环境变量与鸟类群落的关系。

研究结果如下:

  • 物种丰富度与地理分布差异:研究共记录到 48 种鸟类,城市公园鸟类物种丰富度(48 种)高于街道(23 种),且两者样本完整性都较高(> 0.99)。公园中来自查科(Chacoan)和热带低地(Tropical lowlands)的鸟类个体较多,而街道中 exotic 和广泛分布(widespread)的物种比例更高。
  • 城市公园鸟类群落:城市公园鸟类群落通过 ISOPAM 分析分为三个组。这三个组沿东西方向呈现不同特征,且与气候、地形、景观和局部变量显著相关。如第 1 组主要位于东部,具有较高的年降水量、温度和平均 NDVI;第 3 组位于西部,与高海拔、降水年变化大以及离非城市区域距离远相关。此外,查科物种丰富度在第 3 组地点更高,而广泛分布、exotic 和热带物种丰富度在各组间无显著差异。
  • 街道鸟类群落:街道鸟类群落分为两个组,其排序与公园相比,更依赖局部变量,与植物地理单元或大尺度气候变量关联不明显。第 1 组与高行人流量、噪声、离非城市区域距离远以及高海拔和降水年变化相关,包含如优雅雨燕(Progne elegans)和白领雨燕(Progne chalybea)等迁徙雨燕;第 2 组与较高的平均 NDVI 和年温度范围相关,查科物种丰富度在该组地点更高。

研究结论表明,城市公园鸟类群落遵循生物地理模式,与植物地理单元、气候和地形变量相关;而街道鸟类群落与大尺度变量和植物地理单元脱节,更多地与局部和景观尺度变量相关。这意味着更高的城市化程度会使鸟类群落与自然大尺度梯度分离,而城市公园对于城市生物多样性保护至关重要,它有助于本地物种的栖息,减少城市化对自然模式的破坏。研究人员也指出了研究存在的局限性,如实地考察次数有限,气候数据分辨率较粗等。但总体而言,该研究为理解城市鸟类群落的形成机制提供了新视角,对城市规划和生物多样性保护具有重要的指导意义,后续研究可在此基础上进一步深入,以完善对城市生态系统的认识。

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