武汉市鸟类生境网络构建 ——基于环境适宜性与行为自主性协同视角

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:duminzl
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生境的破碎、恶化和丧失是物种灭绝风险增加的一个警告。鸟类作为监测全球环境变化的最好的候选类群之一,其生境网络的构建已成为城市生物多样性保护和城市可持续发展的重要手段。当前鸟类生境网络构建主要关注洲际、区域及国家等宏观尺度的格局研究,但缺少城市尺度对不同环境影响因素的量化研究,也缺乏对鸟类迁徙生态过程的深入研究。此外,鸟类针对该过程的生境偏好、行为动机和路径演化规律等内容的研究也具有一定难度。因此,本研究将以武汉市为例,聚焦“客体城市环境”和“主体生物行为”视角,以探讨协同环境适宜性与行为自主性的鸟类生境网络构建方法。基于环境适应性所构建的鸟类生境网络,其形态布局表现为具象结果:1)武汉市整体生境质量小于0.8,生境质量由高到低依次为林地>草地>水体(湿地)>农田>建设。生境退化程度由高到低依次为农田>林地>草地>水体(湿地)>建设,由城市扩张引起的林地生境与耕地生境退化情况不容乐观。武汉市高质量林地斑块分布零散,且主要集中于北部黄陂区的素山寺国家森林公园,少量分布于中心城区的东湖景区内。2)MSPA形态格局初步提取的核心区斑块共849个,结合In VEST模型最终确立的127个斑块可被视为“源地”选取的有效补充。这可以弥补MSPA模型对单一核心区斑块作为“源地”量化指标依据的不足。3)基于LCP模型所构建的鸟类潜在迁徙廊道14,769条,将其按长度分为3个级别。其中平均长度约为12–25 km的廊道呈现“U”型分布,且有一条顺应长江沿线分布。基于鸟类行为自主性所构建的生境网络,通常是具有一定属性的解集而非唯一的确定解,且大体呈现为具有某种特定流动态势的复杂结构。通过理解6种常见的鸟类行为,并以此设定个体运动规则所构建鸟群聚集运动模型,将鸟类路径选择的呈现方式由以往的“决策者选择”转向为“个体自主选择”。其主要表现为:1)当“个体鸟”的限制性最大加速度>0.1时,个体散漫的由均质混沌的无具象分布形态,逐渐转为具有“北部—中心—南部”方向的抽象“U型”分布状态。2)当“个体鸟”的视野搜索范围最大时,“个体鸟”依靠其自身自主性行为,进一步自动的向周边最适宜的生境斑块进行迁移以繁殖预备状态。具备高质量、大体块、多容纳空间特性的生境斑块已成为鸟类的首选源地,但往返迁入与迁出该斑块所形成的路径较少,北部新洲区的路径尤为明显。3)当单个斑块对“小群体”承载力不足时,部分“个体鸟”将被迫选择向临边低质量生境斑块或远方高质量斑块进行迁徙。个体随时间在空间上的聚集所直接导致的“密度性制约扩散”最终将达到“理想自由分布”状态。协同环境适宜性与行为自主性的鸟类生境网络构建结果表明:1)武汉市兼顾环境适宜性和行为自主性的网络分级建设,不仅需要对6个核心源地和12条核心廊道进行优先保护,还需增加具有潜力的4个重要源地和10条重要廊道进行突出保护,更需针对2个关键片区与3关键节点的进行具体保护。2)鸟类生境网络布局调整与结构优化,离不开网络密度的调节、缓冲范围的设置、生境质量的提升和生境退化的防治。武汉市鸟类生境网络需要充分发挥城市生态廊道对各类发展节点的组织串联作用,以加强南、北轴向与中心城区的连接。同时应根据种群的抗干扰能力,适当调整源地缓冲范围,以形成一个具稳定性高、承载力强的连续生境空间。尤其是长度和宽度影响较大的长江和汉水周边,需要更为广泛的设置滨水林带、孤岛斑块或水上浮萍岛。重要交通干线旁也需设置具有物种生境承载功能的缓冲林带。此外,构建和维护完整、连续、稳定的城市鸟类生境网络,应分别根据中心城区和远城区的不同区划单元,采用“乔-灌-草-地被”复层结构以优化现有植被群落。3)建议从政策制定和部门协调、设备引入和机械维护、公众参与和互动教学三方面提出保护目标下的鸟类生境网络协调管控策略,以期为武汉市和类似地区的城市鸟类生境网络构建和生物多样性保护提供借鉴与参考。
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