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基于被动声学监测技术的城市绿地景观格局与鸟类多样性关联分析

李乐, 张承云, 裴男才, 高丙涛, 王娜, 李嘉睿, 武瑞琛, 郝泽周

生物多样性 2024, 32 (10): 24296-. DOI: 10.17520/biods.2024296

摘要（522）

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城市化导致的生境破碎化与生境质量下降对生物多样性造成了负面影响。鸟类是全球生物多样性的重要组成部分, 也是生态环境变化的重要指示物种。城市绿地在鸟类多样性保护中起着主导作用, 理解绿地景观特征与鸟类多样性的关系对城市景观可持续管理和生物多样性保护具有重要意义。为了探究不同取食集团鸟类多样性对城市绿地景观格局的响应差异, 本研究基于被动声学监测技术对广州市30个城市公园开展了为期6个月的同步连续监测, 并基于深度学习模型识别物种信息, 采用冗余分析、随机森林回归、分类和回归树模型量化了鸟类物种数量与绿地景观特征之间的关系。结果表明:较高绿地面积比例和较大斑块面积对鸟类物种数量有积极的影响, 而降低生境景观连通性对其有负面影响, 但不同食性的鸟类对景观特征的响应存在差异。杂食鸟类更加适应破碎化的环境, 食肉鸟对生境连通性高度敏感, 食虫鸟则依赖绿地平均斑块面积。此外, 夜间人造灯光与鸟类物种数量呈负相关关系, 食虫鸟对其的响应更加敏感。鸟类物种数量与绿地景观特征之间呈非线性关系, 具有不同的响应过程和阈值。当2 km圆形缓冲区内绿地平均斑块面积高于0.01-0.02 ha或孤岛面积比例低于0.92%-10.40%时, 有助于增加专一食性鸟类物种数量。为提升城市鸟类整体多样性, 建议减少人造灯光对鸟类的负面影响, 并在景观管理中保护和恢复以本地物种为主的残存栖息地、建立廊道和补充性新栖息地、增强生境连通性。

	排序轴 Sorting axis			总解释方差 Total explained variance (%)
	轴I Axis I	轴II Axis II	轴III Axis III	总解释方差 Total explained variance (%)
特征值 Eigenvalues	1.081	0.506	0.199	44.67
特征解释量 Eigenvalues explained (%)	27.05	12.66	4.96
特征累计解释量 Cumulative eigenvalues explained (%)	27.05	39.71	44.67

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表2 景观特征与鸟类物种数量的冗余分析结果

正文中引用本图/表的段落

由表2可知, 监测点缓冲区景观变量与不同取食集团鸟类物种数量之间存在极显著的统计学关联(P = 0.001)。不同监测点间鸟类物种数量的差异可以用RDA的前两个轴来解释, 其中第一轴的解释度明显高于第二轴。部分景观格局指标与鸟类物种数量显著相关, 模型解释度为44.67%。其中, MPS-gs对物种数量的解释度最高(7.80%), 其次为孤岛面积比例(proportion of islet, PLAND-islet) (6.22%)、廊道平均斑块面积(mean patch size of gallery, MPS-gallery) (6.08%)、核心斑块密度(patch density of core, PD-core) (6.01%)、PLAND-gs (5.80%)、ENN-gs (5.24%)、ALAN (4.16%)、廊道斑块密度(patch density of gallery, PD-gallery) (3.37%)。如图4所示, 反映人类干扰程度的ALAN与鸟类物种数量呈负相关。与景观组成和面积相关的指标PLAND-gs、MPS-gs与鸟类物种数量呈正相关, 且与食虫和杂食鸟类相关性更强。与破碎化和连通性相关的指标PLAND-islet、ENN-gs与鸟类物种数量呈负相关, PD-core、MPS-gallery、PD-gallery则与物种数量呈正相关。其中PLAND-islet与食肉鸟数量相关性更强, ENN-gs与食虫鸟、杂食鸟及鸟类总数相关性更强, PD-core与食肉鸟及鸟类总数相关性更强, MPS-gallery与鸟类总数相关性更强, PD-gallery则与食虫鸟数量相关性更强。以上结果表明绿地面积比例、斑块大小和生境连通性越高, 则鸟类种数越多。此外, RDA结果也初步表明不同取食集团鸟类物种数量对景观指标的敏感性不同。

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