《Journal of Environmental Management》：Optimizing urban avian conservation through multi-scenario network simulation in high-density cities: Integrating public preferences to identify critical stepping-stones
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城市化威胁全球高密度城市的鸟类生物多样性，需要通过小规模干预来增强生境连通性。然而传统生态网络规划常优先考虑生物物理指标，忽视了塑造保护措施长期可接受性与成功的社会价值和公众偏好。为解决此问题，研究人员将公众鸟类偏好数据与生态网络建模相整合。研究选取具备高强度
城市化威胁全球高密度城市的鸟类生物多样性，需要通过小规模干预来增强生境连通性。然而传统生态网络规划常优先考虑生物物理指标，忽视了塑造保护措施长期可接受性与成功的社会价值和公众偏好。为解决此问题，研究人员将公众鸟类偏好数据与生态网络建模相整合。研究选取具备高强度城市化和活跃生物多样性治理的特大城市北京作为代表性案例以检验这一社会—生态途径。研究人员将15种公众偏好的鸟类物种的公民科学观测数据（2015–2025）与35个环境变量相结合，采用最大熵模型（Maximum Entropy modeling, MaxEnt；AUC：0.756–0.897）评估六类功能鸟类类群（functional avian groups）的生境适宜性。电路理论（circuit theory）分析划定了一个由127个核心源地（core sources）、260个踏脚石（stepping stones）和1009条廊道（corridors）组成的生态网络，该网络在空间上与现有北京花园城市自然带（Beijing Garden City Nature Belts）保护区呈现大量重叠。多情景模拟（multi-scenario simulations）表明，与随机移除或优先按斑块大小移除相比，保护高中心性（high-centrality）踏脚石可使连通性下降和片段化延迟60%以上，并在崩溃后保留68.6%的连通性。基于这些发现，研究人员提出了面向广受欢迎物种的三级保护策略，涵盖严格保护到适应性管理。总之，通过将公众偏好从网络分析中的边缘输入转变为核心输入，本研究建立了一个新颖的、社会知情的（socially informed）保护框架。这一整合使得能够精准识别关键踏脚石并产生可操作的、优先排序的保护蓝图，从而提升生态网络设计对于推进全球鸟类友好城市（bird-friendly cities）的实践相关性与可实施性。
该研究发表于《Journal of Environmental Management》。研究背景方面，城市化导致约50%的本地鸟类物种丰富度丧失与38%的总多度下降，传统以保护地面积扩张为主的策略在高密度城市中因土地资源受限与生境高度破碎化难以实施；同时既有生态安全格局（ecological security pattern, ESP）研究与城市鸟类保护多聚焦自然生境与物种受威胁等级，忽视建成区内碎片化绿地与水体的关键生态功能，也未系统整合公众偏好与物种功能类群差异，造成生态指标与社会驱动错位，导致规划落地阻力大、可持续性不足。北京作为生物多样性丰富的特大城市，城市化率达88.2%（2024年末），“两山两河”生态格局提供基础屏障，但快速扩张严重侵蚀鸟类生境，市民与鸟类良性互动减弱，而2025年北京发布的花园城市自然带（Garden City Nature Belts）目录为研究提供了政策衔接契机。为此研究人员开展了一项将公众偏好嵌入生态网络生成起点而非后置过滤的社会—生态框架研究，以公众偏好的15种留鸟为目标物种，整合公民科学观测（2015–2025）与多源城市环境数据，通过最大熵模型（MaxEnt）评估六类功能鸟类类群生境适宜性，应用电路理论（circuit theory）构建包含127个核心源地、260个踏脚石（stepping stones）、1009条廊道（corridors）的鸟类生态网络，并与现有花园城市自然带叠置分析；进一步设计多情景模拟（随机移除、斑块大小优先移除、高中心性踏脚石优先保护等）评估网络稳健性，提出三级保护策略（严格保护、适应性管理等），最终形成可操作的空间优先序蓝图。研究得出：以公众偏好物种为网络目标可从结构层面同时体现生态需求与社会价值，识别的网络与既有保护地重合度高，优先保护高中心性踏脚石能显著延缓连通性崩溃；该社会—生态框架提升了保护可行性、接受度与长期韧性，为全球鸟类友好城市提供可复制范式。
研究人员采用的关键技术方法主要包括：以北京中心城六区为研究区，基于公民科学鸟类观测记录（2015–2025，15种公众偏好鸟类物种）与35项环境变量构建数据集；通过序列过滤筛选14个核心环境变量，采用最大熵模型（MaxEnt）分别模拟六类功能鸟类类群（functional avian groups）的生境适宜性并评估精度（AUC）；基于适宜性表面构建生态阻力面，应用电路理论（circuit theory）识别核心源地（core sources）、踏脚石（stepping stones）与生态廊道（corridors）以形成生态网络；将结果与北京花园城市自然带（Garden City Nature Belts）空间叠置对比；设计多情景模拟（随机移除斑块、按斑块大小优先移除、按中心性优先保护/移除踏脚石等）量化网络连通性指标变化；据此制定分层保护策略。
研究结果如下：
Simulation results of typical bird habitats favored by the public：研究人员通过14个核心环境变量构建的生境适宜性模型表现可靠（十折交叉验证AUC 0.756–0.897），六类鸟类功能类群的核心适宜生境虽总面积各异，但均集中分布于城市主要公园内；其中公园可达性是最关键影响因子，水鸟类群强烈依赖水生环境，不同类群驱动因子具特异性。
Ecological and planning implications of habitat suitability modeling：研究人员指出保护优先级具类群特异性且与关键城市特征关联，生境适宜性建模提供了城市环境中鸟类适应与保护优先级的双重启示；传统以受威胁等级为导向的生态优先范式忽视公众偏好类群生境需求，而将社会偏好从起点嵌入可让网络结构兼顾社区 stewardship 与生态功能，公园绿地可达性、水体分布等为关键规划抓手。
Conclusion：研究人员通过社会—生态分析框架操作化整合公众偏好，构建了北京六城区鸟类生态网络；生境适宜性分析突出城市公园可达性为鸟类分布的最关键因子，水禽强依赖水生环境；电路理论分析建立了包含127个核心源地、260个踏脚石、1009条廊道的网络，与既有花园城市自然带有实质空间重叠；多情景模拟证明优先保护高中心性踏脚石可延缓连通性衰减与片段化60%以上并保留崩溃后68.6%连通性；据此提出广受欢迎物种的三级保护策略（严格保护至适应性管理）；研究将公众偏好提升为网络生成核心输入，形成社会知情的（socially informed）保护框架，可精准识别关键踏脚石并提供优先化行动蓝图，提升生态网络设计的实践相关性与可实施性以推进全球鸟类友好城市。
讨论部分总结：研究人员在讨论中强调，既往ESP与鸟类保护研究以生物物理指标与受威胁等级为核心，忽略建成区小型绿地、水体作为踏脚石（stepping stones）的功能及公众偏好与生态指标的错位；而将公众偏好物种作为网络目标（而非后置过滤）可从生成阶段嵌入社会—生态权衡，使空间结构与社区管护动机内在契合；电路理论（circuit theory）与多情景模拟联用可量化踏脚石中心性对网络稳健性的贡献，高中心性踏脚石优先保护较随机或面积优先方案更能维持连通性并延迟崩溃；研究局限在于依赖静态阻力面与当前偏好数据，未动态模拟未来土地利用与气候情景，且MaxEnt对稀有物种适宜性外推存在不确定性；但框架可与OECM（Other Effective Area-based Conservation Measures，其他有效的基于区域的保护措施）衔接，如北京花园城市自然带中小微湿地、枯木落叶保留区、昆虫旅馆等可作为踏脚石节点提升矩阵质量；三级保护策略匹配不同公众关注度与生态敏感度的物种/斑块组合，从严格保护到适应性管理增强社会—生态协同韧性。最后翻译结论部分如下：本研究通过将公众偏好操作化整合进社会—生态分析框架，推进了城市鸟类保护规划。研究人员通过这一双重视角构建了北京六城区的鸟类生态网络。生境适宜性分析突出城市公园可达性作为影响鸟类分布的最关键因子，水禽表现出对水生环境的强烈依赖。电路理论（circuit theory）分析建立了由127个核心源地（core sources）、260个踏脚石（stepping stones）和1009条廊道（corridors）组成的网络，与北京现行花园城市自然带（Beijing Garden City Nature Belts）保护区存在实质性空间重叠。多情景模拟表明，相较于随机或按斑块大小优先移除，保护高中心性踏脚石可延缓连通性下降与片段化60%以上，并保留崩溃后68.6%的连通性。在此基础上研究人员提出了面向广受欢迎物种的三级保护策略，涵盖严格保护到适应性管理。总之，通过将公众偏好从网络分析中的边缘输入转变为核心输入，本研究建立了一个新颖的社会知情的（socially informed）保护框架。这一整合使得关键踏脚石的精准识别成为可能，并产生可操作、优先排序的保护蓝图，从而提升生态网络设计对于推进全球鸟类友好城市（bird-friendly cities）的实践相关性与可实施性。
