城市绿地形态优化对鸟类群落的影响机制：基于面积-形状-构型的多维度阈值研究

【编辑推荐】针对高度破碎化城市中心绿地如何维持鸟类多样性的科学难题，本研究通过SAR(物种-面积关系)模型和MSPA(形态空间格局分析)技术，揭示20 ha面积阈值和20%核心区比例的关键作用，证实规则形状绿地更利于鸟类丰富度提升，为城市规划提供了量化依据。

　　

在城市化的浪潮中，绿地如同孤岛般散落在钢筋水泥的海洋里。这些绿色碎片能否支撑起鸟类王国的繁荣？这个问题牵动着生态学家和城市规划者的心。随着全球城市化进程加速，高度破碎化的中心城区绿地正面临严峻挑战——面积萎缩、形状畸变、连接断裂，使得鸟类这类环境"哨兵"的生存状况急剧恶化。尽管物种-面积关系(SAR)理论早已阐明栖息地规模与生物多样性的关联，但在人为干预强烈的城市环境中，传统生态学理论是否依然适用？绿地形态特征对不同生态习性鸟类的差异化影响机制又如何？这些悬而未决的问题，正是吉林团队开展本研究的核心动因。

研究团队创新性地整合了三种关键技术：采用形态空间格局分析(MSPA)量化绿地空间形态特征，运用Fragstats软件计算8类景观格局指数，并建立增强回归树(BRT)模型解析多因素交互作用。所有数据均来自长春市中心城区43个绿地的9791条鸟类观测记录，涵盖213个物种。

【鸟类的空间分布格局】研究发现长春城市绿地呈现典型的"岛屿化"特征，迁徙鸟类占比高达64.3%，其中雀形目占比最显著。通过SAR模型拟合，首次证实中心城区绿地遵循"c型"幂曲线规律，而非小岛屿效应(SIE)，这意味着传统岛屿生物地理学理论在城市环境中依然适用。

【关键影响因素阈值】BRT模型揭示出20 ha的面积阈值和20%核心区比例的双重临界值：当绿地面积超过20 ha时，物种丰富度出现跃升；核心区比例低于20%将导致多样性显著下降。值得注意的是，形状指数(PARA)的相对贡献度达34.7%，证实规则形状的绿地更利于维持鸟类多样性。

【居留类型的差异响应】留鸟主要受面积、连接度、形状指数和核心区比例影响；而迁徙鸟类对绿地连通性和边缘效应更为敏感。这解释了为何增加绿地斑块数量和规模能显著提升迁徙物种丰度，但对留鸟影响有限。

这项发表于《Journal of Environmental Management》的研究，首次系统量化了城市绿地形态特征对鸟类群落的非线性影响。其创新性体现在三个方面：验证了SAR理论在城市尺度的适用边界，建立了可操作的规划参数阈值体系，揭示了不同生态型鸟类的差异化响应机制。研究提出的"面积-形状-构型"三维优化框架，为《生物多样性公约》城市实施提供了科学工具，特别对东亚-澳大利西亚迁飞路线上的城市保护具有示范价值。正如作者指出，未来城市规划应当像设计建筑容积率那样，将20 ha/20%的生态阈值纳入强制性指标，才能真正实现"人与自然和谐共生"的可持续发展目标。