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城市栖息地中的鸟类群落结构及其影响因素

文献类型:学位论文

作者谢世林
答辩日期2021-06
文献子类博士
授予单位中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师欧阳志云
关键词城市化,城市绿地,城市水体,鸟类栖息地,鸟类群落 avian Community, Bird Habitat, Urban Green, Urban Waterbody, Urbanization
学位名称理学博士
学位专业生态学
其他题名Community structure of birds residing urban habitats and the influencing factors
英文摘要

      城市绿地是城市生态系统的重要组成部分,是城市环境维系鸟类多样性的 主要栖息地类型之一。本文以北京和深圳为对象,研究不同类型城市绿地中的鸟 类群落结构特征及其主要影响因素,解析不同类型城市绿地维系鸟类多样性能 力的异同,揭示城市环境塑造鸟类群落结构影响因素与机制。以期为城市绿地规 划与管理、城市鸟类多样性保护提供科学基础。主要结果包括:

      (1)以北京和深圳为代表的我国南北方城市中,公园鸟类群落种类组成具 有较大差异,且还会随物候期变化发生明显波动,北京市公园中有较高比例的 旅鸟(繁殖期:29.63%;越冬期:38.46%),而深圳公园中有较高比例的留鸟(繁 殖期:74.55%;越冬期:54.12%)和冬候鸟(42.35%)。繁殖期北京城市公园总 的鸟类物种丰富度为 18.02(9, 24),显著高于深圳公园 13.21(7, 18)。

      城市水体对公园鸟类物种数量和个体丰度均有重要影响。在繁殖期,北京市 有水体的公园能够累积到的鸟类物种数可达约 80 种,约为无水体公园对应数值 的两倍,而在越冬期的深圳市分别为 80 种和 27 种,对应比值约为三倍。在时间 尺度上,北京城市水体能够在繁殖期以液态水的形式为水鸟直接提供栖息地, 还可能在越冬期结冰后吸引与水体无直接生态关联的林鸟;在空间尺度上,繁 殖期北京城市公园内部和周围的水体均解释了约 30%的留鸟型林鸟物种丰富度 变异,且外部水体解释了更高水平的种群数量变异(30.84% vs. 1.98%),特别 是距离较近的水体(公园边界外围 200 米范围内);在机制上,北京市城市公园 内外水体斑块对于林鸟可能存在竞争性吸引作用,无水体公园的鸟类物种丰富 度随着周围水体斑块数量的增加而显著上升,而有水体公园的对应关系则不显 著。本研究表明林鸟可能利用水体斑块作为地标参照,或将其视作优质栖息地 的指示物,即青睐水体附近的栖息地斑块。此外,不同公园鸟类群落结构的差 异还印证了植被结构、人类干扰以及景观基质等常用环境因素对鸟类群落结构 的显著影响。

      (2)深圳市社区绿地鸟类群落的种群数量结构相对北京市社区绿地而言更 为均衡而自然,优势鸟种的优势度稳步下降,而北京市社区鸟类最优势鸟种麻雀 (Passer montanus)的优势度在繁殖期高达 89.44,同时期优势度排第二的鸟种 对应值仅为 3.01。在物种组成方面,鸟类的迁徙未能改变留鸟物种多样性在社 区绿地的纬度分布格局。

       北京市社区绿地物候的季节性变化导致不同季节鸟类家域或觅食范围有明 显差异,繁殖期除麻雀外的留鸟种群主要利用社区内部绿地,而越冬期则要受制 于外围 1000 米范围内的林地斑块聚集度。同时各物候期的留鸟种群数量与香浓 多样性均受栖息地乔木与灌木植被的显著影响。此外,环境噪音对深圳市社区繁 殖期留鸟种群数量有显著影响,而北京市的对应影响不显著。景观尺度上,北 京市社区内外绿地斑块间的高度隔离对社区鸟类群落结构产生了重要影响,社 区内绿地斑块连接度对繁殖期除麻雀外的留鸟个体数量和香浓多样性有显著影 响,社区外围林地斑块聚集度对越冬期留鸟物种丰富度和除麻雀外的留鸟个体 数量有重要作用;而深圳市社区内外绿地斑块间连接度较高,以社区为单位的 绿地系统整体属性较强,能够在绿地总面积增加的情况下表现出鸟类物种丰富 度的显著上升。

      (3)繁殖期北京交通绿地的鸟类物种丰富度为 7.61(6, 9),高于深圳的 6.33 (6, 7.5);而越冬期鸟类群落主要由留鸟组成,总体物种丰富度深圳为 6.40(5, 8),显著高于北京的 4.87(3.5, 5.5)。交通绿地内的鸟类群落组成具有较大的随 机性,表现为群落结构的高度不可预测性。

       深圳市交通绿地中的鸟类群落结构受到与源栖息地斑块的距离及城市基质 中林地斑块连接度的显著影响;城市交通主干道附属绿地的高水平交通噪音和 两侧平行绿地的空间隔离对高度适应城市环境的鸟类物种也有显著负面影响。

      (4)北京市繁殖期各类型城市绿地中留鸟物种占比均值为 37.02%,而越冬 期比例为 70.40%,深圳市分别为 84.83%和 74.71%,鸟类的迁徙在一定程度上使 北京和深圳物种-纬度关系发生季节性改变。随着优势度阈值的升高,各类栖息 地中杂食鸟和食谷鸟物种的占比明显提升,且明显高于食虫鸟、食虫食果鸟以及 食蜜鸟等高度依赖自然食物资源的食性类别,表明杂食鸟和食谷鸟更能有效利用 城市食物资源、适应城市栖息地环境。此外,留鸟相对迁徙鸟类在适应城市环境 方面也表现出明显优势。

      本研究的主要创新点为:1)首次在城市生态学领域对不同时间和空间尺度 上的鸟类-水体关系,以及与水体无直接生态关联的林鸟利用城市公园内外水体斑块的机制进行了探讨,为城市区域内的鸟类-环境关系引入了新的变量,明确 了不同空间尺度上的水体斑块对于城市区域内的鸟类多样性保护和招引的重要 意义。2)首次基于我国多个城市内社区绿地的鸟类-环境关系研究阐明了具有国 情特色的城市社区鸟类群落结构特征及其关键影响因素,为未来我国社区绿地 的规划和社区鸟类多样性的保育提供了理论参考和实践指导。3)首次在国内通 过对市区范围内主要城市绿地中鸟类-环境关系的系统性分析,揭示了不同类型 城市绿地内的鸟类群落形成机制,对比了不同类型城市绿地维系鸟类多样性能 力的异同,为我国后续城市绿地的全局规划提供了系统性参考。

      基于不同类型城市绿地维系鸟类多样性能力方面的异同,我们建议在未来 城市规划中通过优化城市水体的空间布局以强化城市公园的鸟类多样性热点功 能,在重点提升社区内部绿地斑块连接度的同时增加社区外围环境基质中林地 斑块的聚集度,并强化交通绿地的生态廊道功能,将各类城市绿地有机结合, 提升城市绿地的异质性和生态系统网络的整体性,在保护鸟类多样性的同时提 升生态系统服务供给水平。

页码171
源URL[https://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/47103]  
专题生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
谢世林. 城市栖息地中的鸟类群落结构及其影响因素[D]. 北京. 中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心. 2021.

入库方式: OAI收割

来源:生态环境研究中心

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