粤港澳大湾区城市化进程对区域内鸟类分布及栖息地连通性的影响

粤港澳大湾区经济快速发展和城市迅速扩张引起土地利用类型的剧烈转变,这对当地物种的栖息地、物种分布区乃至区域生物多样性均造成了影响。本研究基于82种鸟类的分布数据和15个环境变量数据,利用最大熵(maximumentropy,MaxEnt)模型及等效连接面积(the equivalent connected area, ECA)指数分析了粤港澳大湾区鸟类多样性的空间分布格局及连通性。结果表明:2000–2015年,大湾区林地、水体、耕地等用地类型分别减少3.22%、0.97%和23.19%,草地、建设用地、裸地与滩涂用地类型分别增加33.95%、80.34%和453.52%。30种以森林、农田为主要栖息生境的鸟类分布区面积减少,52种常见的城市鸟类及各类水鸟分布面积增加,鸟类分布面积与土地利用类型密切相关。此外,鸟类栖息地连接度表现出与分布区相一致的变化趋势。其中,对4种分布面积变化最大的鸟类的分析结果显示,乌鹃(Surniculuslugubris)与栗耳凤鹛(Yuhina castaniceps)分布面积及栖息地连通性随城市化进程(包括土地利用类型、植被覆盖度、水源距离和干扰距离等的...     

基于MSPA-连接度-空间句法的生态保护空间及优先级识别——以苏锡常地区为例

随着城市化进程的加快,对生态保护空间(Ecological Protect Area,EPA)进行优先级识别已经成为保护生物多样性,缓解城市生态压力,提高土地利用效率的重要方法之一。以苏锡常地区为例,通过形态空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)确定EPA,进而采用景观连接度方法对其优先级进行识别,以优先级较高的林地和水域为"源地",构建EPA网络;同时由于景观连接度方法在识别优先级时,未能体现EPA对物种决策的非等权重影响,因此本研究引入空间句法进一步对EPA进行优先级识别。结果显示:1)苏锡常地区EPA中编号1、2的林地以及太湖的优先级最高,是区域网络的3个中心,需要优先保护;2)引入空间句法的优先级识别结果与基于景观连接度的优先级识别结果存在明显差异,后者优先级较高的8个EPA,在引入空间句法后优先级降低1—2个等级;后者优先级较低的4个EPA的优先级则上升了2个等级。同时也表明:基于连接度-空间句法的EPA优先级识别方法能够反映不同景观要素对物种决策行为的非等权重影响,强化了生态要素的空间配置的生态效应,为明确关键性生态空间,提供了有效的方法补充,对保护生物多样性和维系区域生态安全具有重要意义。     

次生林不同类型森林边缘的鸟类物种丰富度及个体多度比较

边缘效应对动物的分布及行为会产生一定的影响,在鸟类生态学研究中已证实某些鸟类在森林内部和森林边缘区域存在着物种丰富度和个体多度的差异。于1999至2001年的春夏季,在吉林省左家自然保护区对阔叶林/农田边缘、阔叶林/灌丛边缘及阔叶林/针叶林边缘3种不同类型边缘地带的鸟类物种丰富度及个体多度进行了比较研究。结果表明,不同年间鸟类物种丰富度无显著变化,但个体多度存在着一定的波动。不同类型森林边缘的鸟类物种丰富度存在着一定的差异,阔叶林/灌丛边缘的鸟类物种丰富度最高,而阔叶林/针叶林边缘的鸟类物种丰富度最低。鸟类个体多度的总体趋势在3种不同类型的边缘差异不显著,但存在种间差异,灰椋鸟、灰头啄木鸟和喜鹊在阔叶林/农田边缘的个体多度最高,斑啄木鸟、黄胸、三道眉草和日本树莺在阔叶林/灌丛边缘的个体多度最高,而沼泽山雀、冕柳莺和山在阔叶林/针叶林边缘的个体多度最高。     

基于物种分布的北京平原生态网络构建

高强度的城市化活动导致了生物栖息地破碎化、退化和消失,是生物多样性减少的主要原因。建立城市地区生态网络是保护生物多样性的重要途径。因其他物种数据可获得性差,以观测的典型鸟类群落为指示物种,探讨构建生态网络,可为城市生物多样性保护提供新思路。以北京市平原区为研究范围,重点基于86种鸟类分布大数据,通过Maxent模型掩膜生成栖息地源地并进行分级,在GIS技术的支撑下,以土地利用数据建立鸟类活动阻力面,采用最小累积阻力模型算法,模拟并形成了平原地区分级的生物多样性保护网络。研究结果表明,河湖湿地和城市公园组成了北京平原地区生态网络的优势景观类型,占平原区生态空间的81%。基于景观类型大小与物种数量的线性关系筛选出分级生物栖息地,其中一级生物栖息地58个,二级生物栖息地146个,通过模型模拟形成了平原地区生物多样性保护的一二级生态网络,共948条网络,长3760km。筛选出重要生态节点12处,关键生态廊道6条,是保护平原地区生物多样性的重要生态设施。该生态网络的实施对于提升首都平原区的生物多样性具有重要价值,研究结果可为国土生态空间优化提供重要科学依据和参考。     

土地利用/覆被变化对生物栖息地连接度的影响——以巩义地区黄鼬、蒙古兔和黄喉貂为例

土地利用/覆被变化通过改变生物栖息地而对物种分布产生影响。以河南省巩义市为研究区域,选取分布在该区域的哺乳动物黄鼬(Mustela sibirica)、蒙古兔(Lepus tolai)和黄喉貂(Martes flavigula)为目标物种,首先依据其生物特性和生态需求,确定了这3个物种的扩散能力;其次,基于景观连接度原理,分析了1990—2011年研究区土地利用整体变化和各类型变化情况,及其对单一物种和多物种栖息地连接度变化的影响。研究结果表明:(1)土地利用整体变化使得栖息地连接度增加,变化范围为22.22%—45.46%;(2)各土地利用类型变化对栖息地连接度的影响差异显著,连接度的升高和降低与栖息地斑块面积增加和减少密切相关;(3)基于多目标物种栖息地整体连接度空间分布图,确定了研究区目标物种保护的关键区域。     

破碎化次生林斑块面积及栖息地质量对繁殖鸟类群落结构的影响

于1998～2000年夏季。运用GPS定位系统确定了12块面积范围为6．5～112．8hm。的彼此隔离的森林斑块。比较了斑块面积和栖息地质量对繁殖鸟类群落结构的影响。结果表明：不同面积斑块中繁殖鸟类的群落结构有所差异。各斑块所容纳的繁殖鸟类的物种数从4种到26种不等。鸟类物种数随着斑块面积的增大而增多。不同鸟类对斑块面积的反应并不相同,耐边缘种偏爱面积较小的斑块。而非边缘种偏爱在大面积的斑块中繁殖。斑块栖息地质量也是影响鸟类群落结构的重要因素,质量好的斑块包容的鸟类物种较多。鸟类物种丰富度与斑块质量的相关性(R2=0．67)小于与斑块面积的相关性(R2=0．88)。各斑块中的鸟类群落结构在不同年份间比较相似。栖息地破碎化不但缩小了栖息地面积。同时也不同程度地降低了栖息地的质量。从而消极地影响着鸟类群落结构的稳定性和鸟类的物种多样性。     

北京市平原区受胁鸟类栖息地识别和评价

在北京分布的受胁鸟类主要分布在平原区,而平原区为城市发展的主要区域,因此,在城市管理中融入受胁鸟类保护的内容十分必要。以北京市平原区分布的24种受胁鸟类为研究对象,以鸟类对栖息地的需求为分类依据,结合国家土地利用分类标准,采用人工目视解译法,在北京市平原区的高清卫星影像图上识别出5类一级鸟类栖息地和17类二级鸟类栖息地,得到北京市平原区鸟类栖息地分布图。使用24种受胁鸟类的空间分布模型掩膜鸟类栖息地分布,得到24种受胁鸟类的预测空间分布,叠加之后获得受胁鸟类丰富度分布格局,结果显示,水域是受胁鸟类丰富度最高的栖息地。将受胁鸟类丰富度分布格局与北京市国家级和市级自然保护区分布叠加进行空缺分析,结果显示：1）北京市的自然保护区多分布在山区,不能有效保护受胁鸟类;2）受胁鸟类的保护与平原区的城市建设、绿地管理关系密切。采用分区统计方法,计算各类栖息地中分布的平均鸟类种类数,作为栖息地保护行动优先级指标,得出湖泊、水库、坑塘、滩地、沼泽地等湿地区域是具有最高保护优先级的栖息地类型,在保护实践资源充足的情况下,应对各类栖息地开展综合保护。该研究首次为北京城市区域受胁鸟类保护提出空间参考和管理建议。     

基于鸟类视角的城市生态廊道构建方法研究综述

基于鸟类移动特征与栖息地需求的生态廊道不仅有利于减少由生境丧失与生境破碎化导致的物种灭绝,进而促进物种的基因扩散与交流,而且可以改善城市居民的身心健康,推动城市不动产增值。然而,迄今为止,由国外学者研发的主要生态廊道构建方法没有内在地考虑鸟类的移动与生境特征,国内学者的鸟类生态廊道研究则侧重于对技术方法的探索而缺乏对研究鸟种特征的认知。因此,基于鸟类视角的城市生态廊道构建研究尚有较大的改进空间。本文通过对1975—2020年的国内外相关研究进行分析,识别出了可结合鸟类生态的7种廊道构建方法及3种廊道优化方法,并总结了相关方法的优缺点及其适用情况。最后,本文认为将典型鸟类物种的观测数据、真实运动能力与景观结构相融合,研发出计算高效便捷而且能够模拟廊道生态效益的计算机模型,将会是鸟类生态廊道构建方法的发展趋势。     

不同等级道路对生态网络的影响——以福州市为例

道路的扩张导致生态网络破碎化加剧及其景观连接度受阻,科学分析不同等级道路对景观连接度及生态网络的影响对指导道路规划和生态保护具有重要意义。本研究以福州市为研究区域,基于2020年道路网络、土地覆盖类型、数字高程模型等数据,运用形态学空间格局分析和电路理论在不同物种扩散距离(1、3、5、10 km)范围内进行生态网络构建,并在景观-斑块-廊道尺度分析不同等级道路(高速公路、城市快速路、一级公路、二级公路)对景观连接度的影响。结果表明：在景观尺度,整体景观连接度与物种扩散距离呈显著正相关,其中,高速公路、城市快速路、一级公路、二级公路均在10 km物种扩散距离范围内导致整体景观连接度的下降率最低,分别为15.6%、5.3%、1.5%、5.2%;在斑块尺度,在不同等级道路的比较中,高速公路在1、5 km物种扩散距离范围内导致斑块连接度的下降率最大,一级公路在3、10 km物种扩散距离范围内导致斑块连接度的下降率最大;在廊道尺度,城市快速路在5 km物种扩散距离范围导致整体最低成本路径的成本加权距离、整体最低成本路径的成本加权距离与其长度之比、整体有效阻力和廊道总长度的上升率最高,分别为43....     

城市鸟类对斑块状园林栖息地的选择性

园林因在城市中呈斑块状分布而具有许多岛屿栖息地的特性,其内部结构和景观水平的结构同时也受到城市化的影响。对杭州市20个园林中鸟类物种的选择性分布进行了调查和分析,重点探讨了鸟类物种与园林面积、内部结构、微栖息地类型的分布、景观水平的结构、人为干扰等栖息地因素的关系。结果表明,杭州城市鸟类对园林栖息地具有较强的选择性,这不仅与园林的面积有关,还与园林的形状、植被盖度、微栖息地类型、连通性、隔离度、周围用地以及人为干扰等多种因素密切相关。园林栖息地间的异质性以及鸟类物种与栖息地结构的密切关系是园林鸟类选择性分布的主要原因。     

贵州花溪大学城破碎化林地鸟类多样性与嵌套分布格局

为揭示城镇化进程中生境破碎化对鸟类多样性及分布格局的影响, 本研究于2017-2019年每年的4-8月使用样线法对贵州花溪大学城26块破碎化林地(面积介于0.3-290.4 ha)中的鸟类群落进行了10次调查。共记录到鸟类78种, 隶属于11目37科。其中, 东洋界物种数占56.4%, 古北界物种数占32.1%, 广布种占11.5%; 有中国特有种1种。剔除高空飞行、非森林鸟类及偶然出现物种后, 不同斑块中的鸟类物种数介于12-55之间, 平均每个斑块有23.2 ± 10.5种。线性回归分析显示, 鸟类物种丰富度与林地斑块的面积有显著相关性, 斑块面积越小, 鸟类物种丰富度越低; 斑块隔离度对物种丰富度没有显著影响。基于物种多度分布矩阵的WNODF (weighted nestedness metric based on overlap and decreasing fill)嵌套分析显示, 不同斑块中鸟类群落呈现出反嵌套结构。小斑块中鸟类物种丰富度较低可能与植物丰富度较低、食物资源稀缺和繁育条件不足有关, 但短距离的隔离对鸟类迁入或扩散影响有限。环境过滤效应、种间竞争或优先效应可能导致不同斑块间存在较大的物种组成差异, 从而导致反嵌套格局。因此, 本研究建议在城市规划建设中应注重维持栖息地的完整性, 对不同面积大小的破碎化斑块都应加以保护。     

岛屿栖息地鸟类群落的丰富度及其影响因子

1997年1月至1997年12月间,以杭州市的园林鸟类群落为研究对象,对岛屿栖息地鸟类群落的丰富度与面积,人为干扰,内部结构和周围景观结构等多种因素的关系进行了系统的分析和检验。在杭州市各园林中共观察到82种鸟类。园林单次调查的鸟类物种数（S）与园林全年总物种数（Sy)与园林面积（A）的最佳回归拟合方程分别为;S＝ 2.7432A^0.3846,Sy=10.6574A^0.3669。杭州市园林鸟类群落物种－面积关系的成因不支持平衡假说,随机取样假说,栖息地多样性假说和干扰假说,岛屿栖息地鸟类群落的丰富度是多因素综合作用的结果,包括取样面积效应（排除了取样面积效应之后,小园林具有更高的物种密度）,栖息地结构的多样性（其中树种多样性是最主要的影响因子）,干扰因素,物种因素和研究尺度等几个方面。     

整合电路理论的生态廊道及其重要性识别

景观连接度被认为是影响诸多生态过程的一个重要因素.基于最小累积阻力模型的最小成本路径识别方法可以有效识别异质性景观中的功能连接,已被广泛应用到景观的功能连接评价与生态廊道模拟的研究中.基于电路理论的连接度模型用电阻代替了图论中的边、用电阻距离代替成本距离,来衡量异质性景观的功能连接.本文以SIMMAP 2.0软件生成的模拟景观为对象,借助于Linkage Mapper工具和Circuitscape软件,探讨如何将最小累积阻力模型与基于电路理论的连接度模型相结合来识别生态廊道及其景观要素的相对重要性.结果表明: 两种模型在应用中各有优势,互为补充.最小成本路径方法可以有效识别栖息地之间的最小成本廊道,基于电路理论的连接度模型通过电流密度的计算可以有效识别对景观连接性有重要影响的景观要素和“夹点”地区,并且“夹点”的位置不受廊道宽度的影响,在廊道重要性识别研究中具有明显优势.该方法可为区域生态保护规划和生态廊道设计提供科学依据.     

城市公园植被特征对陆生鸟类集团的影响

城市公共绿地是城市生态系统中重要的鸟类栖息地,其植被特征对鸟类集团存在显著影响。在通过分析植被特征对陆生鸟类集团的作用,从而为公园合理配置植被来提高其作为野生动物栖息地的生态服务功能提供理论基础。2009年10月至2011年10月,采用样线法对上海滨江森林公园进行鸟类调查,利用主成分分析划分鸟类集团,用高度定义植被层次,用卡方检验分析鸟类行为在植被层次上的差异。结果表明,滨江森林公园陆生鸟类群落在乔木层的栖息行为和运动行为频次显著多于其在灌木层和地被层的行为频次,在地被层的取食行为频次显著多于其在乔木层和灌木层的行为频次。陆生鸟类可划分为8个鸟类集团,鸟类集团之间存在栖息、运动和取食空间生态位的重叠。食虫拾取集团、杂食拾取集团、食肉飞取集团和植食拾取集团在栖息、运动和取食空间生态位上均存在较高的重叠度,其通过食性分离各自空间生态位。食虫探取集团和食虫飞取集团互为栖息空间生态位重叠度最高集团,其通过取食方式的不同来实现生态位的分离。根据公园植被特征对鸟类集团的影响结果对上海市公园绿地植被配置提出了建议。     

基于焦点物种的北京市生物保护安全格局规划

快速城市化进程中,城市及周边地区生物栖息地的丧失和破碎化对生物多样性保护构成严重威胁。如何在景观尺度上判别对于生物保护具有重要意义的栖息地及其空间格局成为了重要问题。选取快速城市化的典型地区——北京市作为研究对象,将焦点物种和景观安全格局方法相结合,对北京市生物保护安全格局进行判别和规划。根据焦点物种的定义和选取标准,将在栖息地类型、生物学特征等各方面具有代表性的大白鹭(Casmerodius albus)、绿头鸭(Anas platyrhynchos)、环颈雉(Phasianus colchicus)选作北京市的焦点物种,应用最小阻力模型和GIS空间分析技术,对焦点物种的栖息地适宜性进行分析,并建立物种运动的等阻力面,根据阻力面的空间特征对北京市生物保护安全格局进行规划。结果显示:规划后的安全格局的斑块数量、分离度、邻近距离显著下降,平均斑块面积和最大斑块指数显著上升;该格局用约60%的土地,保护了北京市主要生境类型及关键性空间格局,可有效缓解栖息地丧失和破碎化的问题,从而达到保护整体生物多样性的目的。这一研究方法和成果可为北京市生物多样性保护和城乡生态建设提供决策依据,也对同类研究具有借鉴价值。     

滇西山地核桃林与天然林的春季鸟类群落比较研究

人工种植林正在发展中国家快速发展,但目前这些人造景观对生物多样性保护的价值却未被深入理解。2015年春季,对云南省大理白族自治州云龙县和永平县内的核桃种植林,及其邻近保护区内的天然林进行了鸟类和植被结构调查。所有60个样点鸟类调查共记录到鸟类88种,仅在天然林中出现的物种有54种,仅在核桃林中出现的有14种,2种林型中共有的物种有20种。2个核桃林研究地点中的鸟类物种丰富度和多度均低于相应天然林的;群落相似性系数比较显示核桃林与天然林的鸟类群落组成也明显不同,永平县的核桃林和天然林之间鸟类群落组成差异更大。与天然林相比,利用核桃林的物种多为普通物种、森林边缘和开阔地活动物种,3种国家Ⅱ级重点保护物种和食果鸟、啄木鸟类、多数画眉科等特殊鸟类仅在天然林中出现。典型对应分析表明鸟类群落分布与天然乔木盖度、藤本植物盖度密切相关,天然乔木及其附属的林下植被对鸟类栖息地的保护具有重要作用。研究认为即使在非落叶季节邻近天然林的核桃林中,其中的鸟类多样性仍远低于天然林。与天然林相比,核桃林这一人工林的生物多样性保护价值有限。本研究从保护鸟类的角度出发,为云南省核桃林的发展和管理提出了保护建议。     

基于图论的两栖类生物栖息地网络规划——以黑斑侧褶蛙为例

生物多样性保护和生物栖息地网络建设是目前我国国土空间规划的重要内容,提升生物栖息地网络的景观功能连接度对生物多样性保护具有重要作用。目前,已有研究对生物栖息地网络规划进行了探索,但在实际规划层面仍缺乏可操作性强的技术方法支撑。本研究采用图论方法,聚焦国土空间规划中生物多样性保护和生态网络建设涉及的进行生物栖息地斑块重要性评价,以确定斑块优先保护次序;寻找最优新增斑块位置,以改善生物栖息地网络景观功能连接度;依据景观功能连接度的降低程度,判断建设项目的影响或评价规划新增建设项目的潜在影响3方面内容,在雄安新区两栖类生物黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculata)栖息地网络规划中进行应用研究。结果表明: 图论方法可以有效解决上述3方面的问题;本研究识别的5个最优新增黑斑侧褶蛙栖息地位置使栖息地网络整体景观功能连接度提升19%;通过评价G45高速公路对两栖类生物栖息地网络功能连接度的影响,找出了4个穿越通道设置以减弱G45高速公路的影响。     

道路对陆栖野生动物的生态学影响

道路网络为大多数景观所共同具有的空间特征,在增进社会财富、方便人们生活的同时。也会产生严重的生态学后果。就道路对陆栖野生动物的生态学影响进行了综述。道路交通导致动物死亡。已成为野生脊椎动物死亡的首要原因;阻碍动物个体在同种种群问的交流以及在互补性资源间的周期性迁移;迫使森林内部种、边缘敏感种主动回避道路栖息地;导致道路区域栖息鸟类繁殖下降;有利于小型物种沿道路边缘扩散,造成生物入侵。道路区域为一种特殊的边缘。对一些边缘物种以及其它被吸引过来的动物来说是一种死亡陷阱。这些影响的综合作用会导致孤立的小种群问题。从而严重威胁到渐危濒危物种的长期存活。     

鸟类惊飞距离及其影响因素

惊飞距离(FID)是指捕食者(包括人类)接近目标个体并导致其逃避时,捕食者与目标个体之间的距离。惊飞距离能很好地衡量动物个体在特定环境下的恐惧反应和风险权衡,是研究动物逃避行为的常用指标,并为物种保护提供科学依据。鸟类是研究逃避行为的理想对象,本文综述了影响鸟类惊飞距离的各种因素,可分为3类:栖息地因素(距隐蔽处的距离和生境开阔度等)、鸟类自身因素(生活史、体型和群体大小等)以及与捕食者相关的因素(捕食者的接近方向和速度等)。城市化也会影响鸟类的惊飞距离,导致城市中的鸟类通常比乡村生境的同种鸟类拥有更短的惊飞距离。习惯化、适应和生境选择是解释惊飞距离城乡差异的3种假说。研究鸟类的惊飞距离及其影响因素,有助于理解鸟类的逃避行为及其风险权衡机制,为物种保护中设立合理的缓冲区域及制定有效的保护管理措施提供科学依据。目前国内有关鸟类惊飞距离的研究多为行为观察和单一因素的影响,有待从不同因素的交互作用角度探讨鸟类的逃避行为并用于物种保护。     

宏生态尺度上景观破碎化对物种丰富度的影响

生物多样性的地理格局及其形成机制是宏生态学与生物地理学的研究热点。大量研究表明,景观尺度上的生境破碎化对物种多样性的分布格局具有重要作用,但目前尚不清楚这种作用是否足以在宏生态尺度上对生物多样性地理格局产生显著影响。利用中国大陆鸟类和哺乳动物的物种分布数据,在100 km×100 km网格的基础上生成了这两个类群生物的物种丰富度地理格局,进一步利用普通最小二乘法模型和空间自回归模型研究了物种丰富度与气候、生境异质性、景观破碎化的相关关系。结果表明,景观破碎化因子与鸟类和哺乳动物的物种丰富度都具有显著的关联关系,其方差贡献率可达约30%—50%(非空间模型)和60%—80%(空间模型),略低于或接近于气候和生境异质性因子。方差分解结果显示,景观破碎化因子与气候和生境异质性因子的方差贡献率的重叠部分达20%—40%。相对鸟类而言,景观破碎化对哺乳动物物种丰富度的地理格局具有更高的解释率。