提升城市绿地植被复杂性对鸟类多样性的促进作用:基于布里斯班的实证研究

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Urban Forestry & Urban Greening 6.0

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  为解决城市绿地管理中如何优化鸟类多样性保护策略的问题,研究人员通过分析植被复杂性(FHD)、树木覆盖度和水体面积三大可管理生境特征,结合遥感与公民科学数据,发现植被复杂性对鸟类物种丰富度具有显著正向影响(β=26.41±10.99,p=1.74e?02),而传统关注的树木覆盖度(p=8.34e?02)和水体面积(p=5.57e?01)影响不显著。该研究为城市绿地管理提供了科学依据,强调应优先提升植被垂直结构复杂性而非单纯增加植被覆盖率。

  

随着全球城市化进程加速,城市绿地作为生物多样性庇护所的作用日益凸显。然而当前城市绿地管理往往陷入两难困境:既要满足人类休闲需求,又要兼顾生态保护目标。更令人担忧的是,许多城市绿化策略过于简单化——例如片面追求树木覆盖率提升,却忽视了植被结构的复杂性。这种"种树即生态"的思维定式,是否真能有效支持城市生物多样性?在澳大利亚布里斯班,这个以桉树林为主导生态系统的城市,研究人员开展了一项开创性研究,试图破解这个管理迷思。

布里斯班市政府环境部门的研究团队创新性地整合了公民科学数据(eBird)、卫星遥感(ESA WorldCover)和激光雷达(LiDAR)三维扫描数据,对171个面积在0.1-1 km2的城市绿地进行了系统分析。他们特别关注三个可人为调控的生境特征:树木覆盖度、植被复杂性(FHD)和水体面积,探究这些因素如何影响鸟类物种丰富度及特定物种分布。这项发表在《Urban Forestry》的研究,为城市绿地设计提供了颠覆传统认知的科学依据。

研究采用了多源数据融合与多层次建模的创新方法。通过处理2018-2024年的eBird公民科学数据,结合10米分辨率的WorldCover土地覆盖数据和5米精度的LiDAR衍生的植被高度多样性指数(FHD),构建了公园尺度的生境特征数据库。采用物种累积曲线拐点法估算物种丰富度,并运用泊松回归和二元逻辑回归分别分析群落水平和物种水平的响应关系。

物种丰富度分析揭示关键发现
研究结果显示,植被复杂性(FHD)与鸟类物种丰富度呈显著正相关(β=26.41±10.99),而树木覆盖度的影响边缘显著且方向为负(β=-7.91±4.54),水体面积则无显著关联。这意味着增加植被垂直分层结构——例如在现有乔木层下补植灌木和草本层——比单纯增加树木数量更能促进鸟类多样性。历史湿地比例(β=9.20±3.46)和50米缓冲区内建筑密度(β=-52.36±10.03)也显著影响物种丰富度,凸显生境背景的重要性。

物种特异性响应模式
在193个成功建模的鸟类物种中,23%对FHD呈显著正响应,而仅有4%呈负响应。与此形成鲜明对比的是,树木覆盖度对17%物种有利却对28%物种产生负面影响。例如,褐鹃鸠(Macropygia phasianella)偏好高树木覆盖度,而黑额斑鸻(Elseyornis melanops)等滨鸟则显著回避树木。这种"物种特异性"响应模式说明,没有放之四海而皆准的理想绿地配置方案。

讨论与深远意义
该研究挑战了当前城市绿化实践中"重面积轻结构"的主流范式。植被复杂性通过创造多样化生态位——如不同高度的取食空间、隐蔽所和巢址——支持更多物种共存。特别值得注意的是,侵略性物种噪矿鸟(Manorina melanocephala)在树木密集但结构简单的生境中占优势,这可能解释了为何增加树木覆盖反而抑制部分小型鸟类。

研究建议采用" Miyawaki 快速造林法"等创新技术加速构建复杂植被结构,同时在杂草管理中注意保留或快速替代植被层次。这些发现不仅适用于以桉树林为原生生境的布里斯班,其方法论框架——整合公民科学、遥感和多尺度建模——更可推广至全球城市,为制定基于实证的绿地管理策略提供模板。该研究最终证明,城市生物多样性保护需要从"数量导向"转向"质量导向",通过科学设计的植被复杂性来创造真正的生态价值。

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