陆生鸟类集团对高度城市化的响应及生态位分化机制

The acceleration of urbanization has led to a loss of biodiversity and a change of bird community, which is a global ecological problem of great concern. Different bird species especially terrestrial bird guilds differ their response mechanism towards the process of urbanization. Part of dominant species become more dominant and some species become rarer. Based on the theory of interspecific competition and fugitive coexistence, the process of urbanization provides habitats and diffusion conditions with some evolutionary pressure actually. Therefore, there are differentiated niche width and niche overlap among bird guilds and their species along an urban gradient. As the most crowded city in China, Shanghai is a typical sample to study the urbanization-bird community relationship, because Shanghai has a great difference of gradient and process in urbanization. A scientific question how the process of urbanization influences the relationship among bird guilds and species is a research hotspot in urban ecology. Therefore, this research will be carried out in Shanghai, an international metropolis in process of high and rapid urbanization. We first propose to analyze the niche width and niche overlap of bird guilds and species by comparing their value in different urbanization gradient in Shanghai. This study would be valuable to the further understanding of the adaption mechanisms of bird to the urbanization and human disturbance. In addition, this study would provide some theoretical basis about the niche theory and conservation suggestions of biodiversity in big cities.

鸟类对城市化过程存在差异化响应机制，而陆生鸟类对城市化响应的差异更为显著。根据种间竞争理论，城市化实质是为鸟类提供有定向选择压力的生境和扩散条件。因此，在不同的城市化梯度下，鸟类集团间存在不同的生态位宽度与重叠度。上海作为中国内地城市化率最高的地区，城市化梯度与进程差异巨大，是研究城市化与鸟类群落关系的典型“样地”。高度城市化及其过程如何改变了物种间、集团间的生态位宽度和竞争关系，低城市化区域中的竞争“弱者”如何成为高城市化区域里的“强者”——这一科学问题一直是城市生态学领域的研究热点。本研究首次在高度、快速城市化的特大城市上海及其周边区域开展此项研究，量化多尺度城市生境中鸟类生态位宽度，探讨高度城市化对鸟类生态位重叠与分化的影响，进而从空间生态位宽度和行为过程解释鸟类集团对高度城市化的适应机制。该研究将为人为干扰下自然种群竞争机制提供理论依据，同时为城市生物多样性保护提供科学建议。

快速城市化导致的生物多样性丧失和群落结构改变仍是生态学领域研究热点之一，上海作为中国内地城市化率最高的地区，存在差异巨大的城市化梯度与进程，是我国高速城市化发展的典型代表，是研究城市化与鸟类群落关系的典型“样地”。高度城市化及其过程如何改变了物种间、集团间的生态位宽度和竞争关系，低城市化区域中的竞争“弱者”如何成为高城市化区域里的“强者”——这一科学问题仍是本研究的重点。研究首次在高度、快速城市化的特大城市上海及其周边区域开展此项研究，量化多尺度城市生境中鸟类生态位宽度，探讨高度城市化对鸟类生态位重叠与分化的影响，进而从空间生态位宽度和行为过程解释鸟类集团对高度城市化的适应机制。结果表明，上海陆生鸟类可分为9个重要集团，城市化显著影响了食肉飞取集团，而对鸟类多度和食虫飞取等其他8 种集团无显著影响。杂食兼性、杂食拾取、植食兼性集团鸟类在城市化区域具有更大的生态位宽度，其对城市化产生适应性进化，约占鸟类总量的71.3%。上海城市化过程为大部分陆生鸟类提供了被人为设计的生态位，城市鸟类保护的重点在于食肉飞取鸟类。在所有鸟类栖息地的生态评价中，海湾森林公园生态评价得分最高，而辰山植物园生态评价得分最低，这两个公园是上海郊区公园的典型代表，其城市化得分较低，其对鸟类涵养的生态功能取决于其植被结构，而人工草坪面积是鸟类丰富度的负面影响因子。在生境复杂度得分方面，上海植物园和世纪公园较高。在鸟类对的生境利用度方面，世纪公园的微生境营造方式最适合鸟类群落。基于以上结论，我们认为在上海城市公园中应增设置乔木层、灌木丛和地被层搭配的复杂生境、减小人工草坪面积、密布水网以提高鸟类对栖息地的利用度。基于本研究成果，通过人口数据和判读遥感图像分析公园面积、城市化水平和水源信息，运用数值分类量化公园生境复杂度和鸟类对栖息地的利用度，可以设计公园生态功能评价模型，为上海绿化、林业部门提供科学的管理和发展依据。