城市鸟类群落生态学研究展望

城市鸟类群落生态学是一个重要的但未引起足够重视的研究领域。城市化的后果和城市栖息地的特征已引起了部分生态学家的关注,同时也决定了它在研究内容和方法上的特殊性。城市化对野生动物的泛化影响以及城市鸟类群落生态学研究的潜在理论价值应该引起足够的重视。本文在总结国内外城市鸟类群落生态学研究现状的基础上,重点论述和探讨了目前的研究热点和今后的发展趋势,介绍了一些国外新的理论和方法在此领域研究上的应用状况,这     

绿洲城市——奎屯市春夏季鸟类群落特征

2007年及2009年3～8月期间,对绿洲城市代表——奎屯市的8类生境(依据其城市功能划分)的鸟类进行了调查。共记录鸟类61种,隶属于9目23科30属。留居型中夏候鸟29种、冬候鸟7种、留鸟24种、旅鸟1种。区系组成:广布型27种、古北型17种、全北型5种、中亚型12种。8类生境的鸟类多样性指数(H’)由大到小依次是:公园>苗圃果园>市区间农田>学校校园>工厂区>交通用地>居民区>商业区。公园的鸟类多样性指数最高,达1.421 2;而商业区的鸟类多样性最低,仅有0.413 7;公园的鸟类均匀度指数最高0.859 7,商业区的鸟类均匀度指数最低,仅0.319 0。以上数据显示:鸟类在城市中的分布极不均匀;在绿洲城市中,区域内鸟类种类数量与其林木覆盖率呈正相关关系。     

乌鲁木齐市园林春秋季鸟类群落多样性

2011年4～5月、10～11月,用样线法对乌鲁木齐市中心城区5个园林鸟类群落的组成和多样性进行了调查,共记录到鸟类47种,隶属于9目23科,分布型以古北界为主。其中留鸟、夏候鸟和冬候鸟分别占鸟类总种数的44.68%、34.04%和10.64%,鸟类群落优势种为[树]麻雀Passer montanus、家麻雀Passer domesticus和乌鸫Turdus merula。园林鸟类的平均密度为(11.27±4.3)只/hm2(±S.D.),春季鸟类密度高于秋季,但二者差异不显著(F=0.002,P=0.194)。春季鸟类群落拥有较高物种丰富度和多样性,夏候鸟是此时鸟类群落的重要组成部分;秋季鸟类群落的多样性低而优势度较高,冬候鸟对群落结构影响不大。各园林样地记录到的鸟类种数和密度差异较为明显,园林的内部生境多样性与鸟类种数呈正相关(R=0.9,P=0.037)。     

广东内伶仃岛夏季鸟类群落生物多样性的研究

于1997－1999年7月10－20日,对内伶仃岛夏季鸟类群落进行了调查和研究,结果表明,34种鸟类是该岛的优势种类,又次内伶仃岛划分为5个岛类群落,并对这5个夏季鸟类群落的组成,群落间的相似性和均匀度以及各群落生物多样性做了分析和讨论。     

陕西省黄河湿地冬季鸟类群落初步研究

1998～2008年,采用直接计数法对陕西省黄河湿地冬季鸟类群落组成、鸟类物种多样性及数量变化进行了调查.在预先设置的5条调查样带中共记录到鸟类14目33科117种.观察结果表明,该地区鸟类多样性指数和均匀度指数分别为4.497和0.654.栖息地可分为人工渔塘、芦苇沼泽、滩涂湿地、农田和人工林5种类型.这些生境中鸟类组成及物种多样性差异均较大,其鸟类多样性指数分别为2.826、3.571、3.202、1.205、2.496,以芦苇沼泽中的鸟类多样性指数最高,滩涂湿地中鸟类数量最多,农田中鸟类优势度最高.通过对该地区鸟类群落组成及多样性分析研究以及黄河湿地冬季鸟类栖息地现状评价,为湿地鸟类资源的保护提供科学依据.     

城市化对鸟类的影响：从群落到个体

世界范围急剧的城市化进程所带来的生态问题,尤其是城市化对鸟类的影响引起了生态学家越来越多的关注。关注点从最初的群落水平,逐渐向种群水平和个体水平深入。在群落水平上,现有的研究展示了城市化对鸟类群落组成、物种的丰富度、多度、生物量和多样性等多方面存在的不同程度的影响;而物种水平的研究探讨了城市化影响鸟类群落格局的内在原因:不同的鸟类物种对城市化具有不同的反应;而个体水平的研究,更是进一步从鸟类行为、生活史特征等方面揭示城市化压力和鸟类的适应对策。大量的证据说明,城市化所带来的土地使用的改变、人为干扰、热岛效应、食物资源改变、巢捕食、夜间灯光等,不同程度地对城市鸟类产生了影响。     

南京江心洲鸟类群落特征

2004～2006年,分冬夏两季对南京江心洲4种典型生境(居民区、农田区、林区及湿地区)的鸟类资源进行了调查。共记录鸟类67种,隶属10目25科。对冬夏两季不同生境中鸟类群落的密度、现存生物量、多样性指数、均匀度、优势度的对比研究表明,冬季鸟类密度、物种多样性和均匀度均高于夏季,而优势度、现存生物量则夏季高于冬季。在不同生境中,林区鸟类密度、多样性指数最高;居民区优势度最高;均匀度指数冬季林区最高,夏季居民区最高。     

北京城市及近郊区环境结构对鸟类的影响

本文研究了北京市区及近郊环境结构与四季鸟类群落的关系,用相对数量路线调查法估计了鸟类的实际分布。环境结构分为面积和空间异质性两个主要因素,后者又包括自然度和环境多样性两个方面。结果表明,空间异质性对鸟类物种数及多样性有显著的影响,其中自然度的作用较环境多样性的作用更为显著。“边缘效应”是由于环境多样造成的。当空间异质性较高时,面积对鸟类物种数的影响是明显的。由于城市环境的空间异质性较低,由少数优势种决定了鸟类群落特征。为改善城市环境结构,建议增加绿化面积,丰富植被层次及物种组成,同时在北京城市环境中适当增加各种形式的水体。     

上海城市绿地冬季鸟类群落特征与生境的关系

2005年11月至2006年2月对上海市区绿地鸟类进行了调查,共记录到鸟类34种,隶属5目16科。研究发现冬季鸟类群落结构相对稳定,优势种为麻雀(Passer montanus)和白头鹎(Pycnonotus sinensis)。冬季鸟类群落多样性受多种因素的影响,其中绿地面积、乔木盖度和栖息地类型多样性是影响鸟类多样性的关键因子。聚类结果表明,面积大、生境类型丰富及人为干扰相对较少的绿地,鸟类多样性高。因此提出如下建议:(1)增加城市中植物种类,特别是乡土物种,适当提高冬季常绿乔木以及乔、灌、草的比例;(2)在绿地中尽可能多地保留自然生境;(3)在城市绿地中适当开辟湿地生境,以吸引水鸟栖息。     

城市公园春季声景观与植被结构的关系

城市公园是城市生态系统的重要组成部分和城市生物多样性热点地区,具有丰富的声景观资源。由于声景观及声学方法具有信息量大,成本低,低侵入的特点,因此其研究和应用对生态系统健康及监测具有较高价值。声景观研究通过总结生物声的活动或多样性来衡量生物多样性。记录了北京20个城市公园的春季声景观,使用定量方法描述了声景观特征与变化;测试三种了已被证明与生物多样性相关并被广泛使用的声学指数（BIO、ADI、NDSI）与植被群落关系,完成了城市环境中声景观与环境关系的初步探究。研究结果表明：（1）声学指数能够有效表征城市公园声景观信息,具有显著的时间动态特性,能准确反映鸟类黎明合唱等重要生物生态活动;（2）声学强度指数也具有显著的时间动态变化和沿频率梯度的变化,不同的频率区间反映了不同声学群落的活动信息;（3）植被结构尤其是垂直结构对声景观起着重要作用,垂直异质性越大,声学多样性越高。发现支持声景观作为公园植被状况的度量,强调了其作为生物多样性和生态系统健康状况监测方法,用于城市管理和可持续发展的巨大潜力。     

城市公园生境类型对鸟类群落的影响

2011年12月—2012年11月,在上海世纪公园和滨江森林公园对鸟类群落和植物群落进行调查,通过对12个植被变量进行主成分分析,将两个公园分为8种不同的生境类型。结果表明:2个公园生境构成存在显著差异,滨江森林公园灌木层植物发达的生境(Habitat with developed shrub layer,S型)以及灌木层和地被层植物都发达的生境(Habitat with developed tree layer and shrub layer,T+S型)数量显著多于世纪公园,世纪公园地被层发达的生境(Habitat with developed ground cover layer,G型)以及乔木层和地被层植物都发达的生境(Habitat with developed tree layer and ground cover layer,T+G型)数量显著多于滨江森林公园。世纪公园不同生境中鸟种数差异显著,而滨江森林公园中差异不显著。2个公园有24种共有鸟种,对共有鸟种生境利用率的配对t检验结果表明,滨江森林公园鸟类生境利用率显著高于世纪公园。对2个公园共有生境类型中鸟种数进行分析,发现滨江森林公园鹟科(Muscicapidae)鸟类种数显著大于世纪公园。根据以上结果,上海城市公园不同生境类型对鸟类群落结构存在显著影响。因此,建议在规划和建设大型城市公园时,应构建植被分层结构复杂的生境,多样化种植各类乔木,林下多样化搭配灌木。在保留供游客休憩草坪区域的同时种植各类草本植物,以此提高鸟类生境利用率,增加城市公园的鸟类多样性。     

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。     

植被群落特征对城市生态系统服务的影响研究进展

生态空间（林地、灌木、草地、水体）所产生的生态系统服务极大的改善了人类的生存环境,在城市绿地破碎化日益严重、绿地质量逐渐降低、乡土植物逐渐减少、入侵风险逐渐加剧等生态背景下,如何维持稳定而持续增长的城市生态系统服务供给,一直困扰着当下从事城市生态学领域研究的学者和城市管理者。植被群落作为城市绿地系统的基本组成单元,在绿地破碎化趋势下,可作为研究内容来探讨城市生态系统服务维持或提升策略;植被群落泛指城市中常见的、具有明显边界的、按照一定分布规则的植物群落单元,既包括道路绿地、居住区绿地、公园绿地等,也包括城市郊野自然林地。但对植被群落生态功能的研究也多停留在对某一生态问题的简单相关性研究,缺乏系统性和整体性。从微观层面的植被群落角度,整合相关文献研究,介绍了受植被群落特征影响的6种典型城市生态系统服务,综述了植被群落特征对这6种城市生态系统服务的影响机理,对植被群落特征因子进行总结、归类,从树种特性、垂直结构、水平结构、其他4个角度构建了"植被群落特征因子对城市生态系统服务影响关系表"。最后面向典型生态系统服务提升提出了城市低质量植被群落地区的营建和更新原则,以期为今后城市园林部门、规划部门制定城市绿地系统规划提供基础性技术支撑。     

京津冀地区城市化对植被覆盖度及景观格局的影响

定量研究了2000—2010年,京津冀地区植被覆盖度及其景观格局的动态变化,揭示了城市化进程对植被景观的干扰过程及生态质量的影响。结果表明:(1)2000—2010年,城市化进程显著是京津冀城市群土地变化的一大特点,人工表面面积从2000年的1.79×10~4km~2增加至2.16×10~4km~2,增幅高达21.16%;(2)京津冀平均植被覆盖度呈增加趋势但不显著(P=0.46),存在明显的时空动态差异。在覆盖度结构上形成了以中低和中植被覆盖度为主导的格局;(3)从景观空间格局变化来看,中低、高覆盖度区域植被景观更加破碎,而低、中等覆盖度区域的植被面积增加,景观破碎度减小;尤其是低植被覆盖度为主的城市区域,景观格局变化幅度大,表现为绿地面积有所增加,景观破碎化程度降低,生态质量有所改善;(4)在整个研究区范围,城市化对区域植被覆盖度存在负面影响,表现为城市化程度与区域平均植被覆盖度存在负相关(P=0.08);但是在低植被覆盖度的区域(主要为城市区域),城市化程度与植被覆盖面积呈显著正相关(P0.001),表明城市区域在城市化进程中植被覆盖面积有所提高,生态质量有所改善,与城市化过程中,日益重视城市绿地的建设有关。     

Response of vegetation phenology to urbanization in the conterminous United States

The influence of urbanization on vegetation phenology is gaining considerable attention due to its implications for human health, cycling of carbon and other nutrients in Earth system. In this study, we examined the relationship between change in vegetation phenology and urban size, an indicator of urbanization, for the conterminous United States. We studied more than 4500 urban clusters of varying size to determine the impact of urbanization on plant phenology, with the aids of remotely sensed observations since 2003–2012. We found that phenology cycle (changes in vegetation greenness) in urban areas starts earlier (start of season, SOS) and ends later (end of season, EOS), resulting in a longer growing season length (GSL), when compared to the respective surrounding urban areas. The average difference of GSL between urban and rural areas over all vegetation types, considered in this study, is about 9 days. Also, the extended GSL in urban area is consistent among different climate zones in the United States, whereas their magnitudes are varying across regions. We found that a tenfold increase in urban size could result in an earlier SOS of about 1.3 days and a later EOS of around 2.4 days. As a result, the GSL could be extended by approximately 3.6 days with a range of 1.6–6.5 days for 25th ~ 75th quantiles, with a median value of about 2.1 days. For different vegetation types, the phenology response to urbanization, as defined by GSL, ranges from 1 to 4 days. The quantitative relationship between phenology and urbanization is of great use for developing improved models of vegetation phenology dynamics under future urbanization, and for developing change indicators to assess the impacts of urbanization on vegetation phenology.     

萧氏松茎象种群发生与植被盖度的关系

在江西赣州发生萧氏松茎象HylobitelusxiaoiZhang危害的松林内 ,对不同虫株率松林灌木层群落多样性和植被盖度进行测定 ,在此基础上对松林的虫株率分 3次 ( 1 1月 ,次年 5月和次年 8月 )进行调查 ,最后结合各调查因子组建了萧氏松茎象种群发生量预测模型 ,植被盖度与虫口密度间存在显著相关性 ,虫口密度随植被盖度降低而减少 ,不同月份间虫口密度间均达到极显著水平。进一步对各因子进行多元回归分析 ,得到线性回归方程 :Y =-2 0 62 6+1 41 7T2 +0 2 3 3T1 -0 1 4 1G ;逐步回归分析得到最优回归方程Y=-0 0 91 1 +1 2 5 82 ,R =0 992 ,P <0 0 1。由逐步回归方程可知 ,次年 5月份虫口密度与次年 8月份虫日密度关系最为密切。     

热岛效应下亚热带城市植被叶气孔权衡特征及其与叶功能性状的关系

叶片气孔不仅是植物平衡光合-蒸腾关系的重要门户,也是影响大气碳循环与水循环的关键结构。分析热岛效应下福州市乔木、灌木、草本3种生活型和常绿、落叶2种叶习性植物的气孔性状间的差异及其与其他叶功能性状间的权衡关系有助于探究不同类型植物在热环境下的适应策略。以福州市区的自然和半自然植被为研究对象,测定441个植物样本的气孔特征、化学计量特征和形态特征,结果表明：（1）3种生活型、2种叶习性植物的气孔长度（SL）、气孔密度（SD）差异显著（P<0.05）,潜在气孔导度指数（PCI）不存在显著差异（P>0.05）。草本的SL高于灌木和乔木,乔木的SD最高,灌木次之,草本最低;落叶植物的SL高于常绿植物,SD低于常绿植物。（2）SL与SD间的权衡关系稳定存在于3种生活型和2种叶习性植物中,且随着不同生活型和落叶习性植物的生态策略而呈现各异的权衡特征,即当SL一定时,乔木的SD最大,灌木的SD最小,常绿植物的SD大于落叶植物。（3）气孔性状和叶片形态、化学计量特征紧密联系,SL与比叶面积（SLA）正相关（P<0.01）,与叶面积（LA）负相关（P<0.01）;SD与叶氮含量（LNC）、叶磷含量（LPC）、SLA负相关（P<0.01）,与LA正相关（P<0.01）;PCI与LNC、SLA负相关（P<0.01）,与叶厚度（LT）正相关（P<0.05）。（4）复杂的环境是气孔性状变异的重要驱动因素,SL、PCI均与年均温（MAT）负相关（P<0.05）。     

京津冀城市群城市化与生态环境时空分异及协同发展格局

京津冀城市群在快速城市化进程中,"高耗能、高污染、高排放"的粗放型经济发展模式引发了一系列诸如雾霾、水质污染及生态体系破坏等问题。选取2000—2015年京津冀城市群13个地级以上城市作为研究对象,采用系统指数评估模型评价城市化与生态环境系统及其子系统指数值,运用耦合协调度模型及其分类原则判定两者协同发展格局。结果表明:(1)北京、天津、唐山、石家庄、廊坊城市化发展较强,邯郸、秦皇岛、衡水、沧州居中,邢台、保定、张家口、承德较弱;北京、保定、张家口、承德和秦皇岛生态环境保护较好,天津、石家庄、廊坊、邯郸、沧州居中,邢台、衡水、唐山较弱。(2)2000—2007年为城市化缓慢发展阶段,2008—2015年为稳步提升阶段;2000—2010年为生态保护攻坚期,2011—2015年为生态文明建设期,环保投入剧增。(3)高城市化区的空间格局保持不变,偏高城市化区和中城市化区空间格局相对稳定,低城市化区基本不存在;优生态环境区、偏优生态环境区和中生态环境区空间格局相对稳定,劣生态环境保护区不存在。(4)京津冀城市群城市化与生态环境系统耦合协调度上升趋势显著,但是濒临失调和中度协调占主导类型,具有较大上升空间;协同发展类型整体上逐渐由城市化滞后演变为生态环境滞后,生态环境质量需要进一步提高。由此,需要以生态环境保护为抓手,坚持产业转型升级和"高科技+"的自主优化思想,打造集聚区域特色的"美丽中国"绿色城市化样板区;加大地区生态环境保护的投入和宣传,以"生态+"思想融入经济社会发展,培育区域性绿色小城镇;建立多样化生态保护园区、现代化旅游和康养基地、科技化教育培训机构,促进区域内外多维多向联动发展;保有生态环境危机意识,积极创建保障措施,杜绝重大生态破坏、环境污染等事件。