李 暉 劉 彥 黃伊琳 汪俊志 高 偉

生物多樣性是生物圈持續(xù)進(jìn)化的結(jié)果，不僅是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的自然基底，也是人類(lèi)社會(huì)賴以生存的保障[1]。隨著現(xiàn)代城市建設(shè)的發(fā)展與人口數(shù)量的增長(zhǎng)，全球生物多樣性遭受了前所未有的破壞[2]。然而，城市也是人類(lèi)與生物群落并存的區(qū)域，蘊(yùn)藏著生物多樣性保護(hù)的巨大潛力[3]。對(duì)城市區(qū)域的生物空間分布格局進(jìn)行模擬，識(shí)別生物熱點(diǎn)生境，可據(jù)此劃定生物多樣性重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域，為相關(guān)物種的生境修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

鳥(niǎo)類(lèi)分布的范圍較廣，對(duì)環(huán)境的敏感性高，因此常作為生物多樣性的重要指示類(lèi)群[4]。學(xué)界對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的研究從鳥(niǎo)類(lèi)群落的組成與結(jié)構(gòu)調(diào)查開(kāi)始，進(jìn)一步擴(kuò)展到鳥(niǎo)類(lèi)多樣性與生境的關(guān)系，以及人類(lèi)活動(dòng)對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的影響等[5-7]。在鳥(niǎo)類(lèi)生境的研究中，學(xué)者對(duì)生境的判別與選擇、生境質(zhì)量的評(píng)價(jià)與生境修復(fù)策略等方向進(jìn)行了多維度的探討，且生境修復(fù)策略的提出通常建立在生境判別與評(píng)價(jià)的研究基礎(chǔ)上[8-11]。

在研究方法上，物種分布模型中的最大熵模型(Maximum Entropy Model，Maxent)以生態(tài)位模型為理論基礎(chǔ)，通過(guò)確定物種和環(huán)境之間的穩(wěn)定關(guān)系估計(jì)物種的分布[12]。該模型僅需要物種“出現(xiàn)點(diǎn)”數(shù)據(jù)，從而規(guī)避了物種“非出現(xiàn)點(diǎn)”數(shù)據(jù)難以獲取的問(wèn)題，同時(shí)能輸出高精度的模擬結(jié)果，因此成為物種分布研究的有效工具[13-14]，被廣泛應(yīng)用于入侵物種的分布預(yù)測(cè)[15]、珍稀瀕危物種的生境評(píng)價(jià)[16]、氣候變化對(duì)物種分布的影響[17]、物種保護(hù)空缺[18]等研究中。

深圳灣位于東亞-澳大利亞候鳥(niǎo)遷飛區(qū)(EAAF)的中點(diǎn)上，沿岸的深圳福田紅樹(shù)林自然保護(hù)區(qū)與香港米浦國(guó)際重要濕地為高密度城市群中不可多得的鳥(niǎo)類(lèi)棲息地。但僅一水之隔，為何鳥(niǎo)類(lèi)在上述2個(gè)保護(hù)區(qū)域的分布種群及數(shù)量存在較大差異？針對(duì)深圳灣區(qū)域的鳥(niǎo)類(lèi)研究中，早期學(xué)者多對(duì)不同時(shí)間序列下物種組成、生態(tài)類(lèi)群和數(shù)量動(dòng)態(tài)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[19-21]，近年來(lái)鳥(niǎo)類(lèi)生態(tài)健康評(píng)價(jià)與承載力評(píng)估等量化方法也得到了部分學(xué)者的應(yīng)用[22-23]。但在鳥(niǎo)類(lèi)空間分布格局方面的研究仍存在較大的空白，而運(yùn)用物種分布模型方法能夠彌補(bǔ)上述研究的不足，對(duì)深圳灣的生態(tài)環(huán)境優(yōu)化具有關(guān)鍵意義。

1 研究區(qū)概況

深圳灣(后海灣) 位于香港特別行政區(qū)和深圳特區(qū)之間，地理坐標(biāo)范圍為東經(jīng)113°51′～114°20′、北緯22°20′～22°39′，包括深圳灣內(nèi)的海域，以及深圳市的南山區(qū)、福田區(qū)、羅湖區(qū)和香港特別行政區(qū)的屯門(mén)區(qū)、元朗區(qū)、北區(qū)6個(gè)行政區(qū)的陸地區(qū)域，總面積785.74km2(圖1)。研究區(qū)中心分布著深圳福田紅樹(shù)林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)和香港米浦國(guó)際重要濕地，為高密度城市與濕地協(xié)同共生的典范，是粵港澳大灣區(qū)藍(lán)綠生態(tài)網(wǎng)絡(luò)上的重要節(jié)點(diǎn)。每年為數(shù)以萬(wàn)計(jì)的候鳥(niǎo)提供了停歇地和越冬地，對(duì)國(guó)際生物多樣性的保護(hù)具有較高的戰(zhàn)略價(jià)值。

圖1 研究區(qū)與鳥(niǎo)類(lèi)分布記錄

2 研究方法與數(shù)據(jù)

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

2.1.1 鳥(niǎo)類(lèi)分布數(shù)據(jù)

本研究所選取的鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)來(lái)自《福田紅樹(shù)林生態(tài)公園生態(tài)價(jià)值報(bào)告(2021)》及文獻(xiàn)整理[24]，共確定了32種珍稀瀕危鳥(niǎo)類(lèi)作為研究對(duì)象。鳥(niǎo)類(lèi)分布數(shù)據(jù)則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的方式獲取，主要來(lái)源于：1)全球生物多樣性信息網(wǎng)絡(luò)(https://www.gbif.org/)；2)中國(guó)觀鳥(niǎo)記錄中心網(wǎng)站(http://www.birdreport.cn/)；3)美國(guó)e-Bird網(wǎng)站(https://ebird.org/)。按物種名與研究范圍進(jìn)行檢索，得到明確地理坐標(biāo)的31 858條記錄，觀測(cè)時(shí)間為2000—2020年。

用于物種分布模型的鳥(niǎo)類(lèi)共有11目17科32種，均為列入《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》的物種。其中，國(guó)家Ⅰ級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物10種，列入《世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》的14種。根據(jù)鳥(niǎo)類(lèi)生態(tài)習(xí)性與行為偏好的不同，可按生態(tài)類(lèi)群分為鳴禽、涉禽、游禽、攀禽、陸禽和猛禽，所選鳥(niǎo)類(lèi)中猛禽與涉禽占比最多，無(wú)陸禽。為確保模型精度并減少空間偏差，在同一個(gè)30m×30m的網(wǎng)格中對(duì)同生態(tài)類(lèi)群的鳥(niǎo)類(lèi)僅保留1個(gè)分布點(diǎn)位，最終得到2 256個(gè)分布點(diǎn)數(shù)據(jù)。

2.1.2 環(huán)境因子數(shù)據(jù)

基于前人的研究結(jié)果[25-26]，并結(jié)合深圳灣的環(huán)境特征與鳥(niǎo)類(lèi)的棲息地特點(diǎn)，最終通過(guò)貢獻(xiàn)值與相關(guān)性篩選出年平均氣溫、高程、土地覆被類(lèi)型和干擾距離等12個(gè)影響鳥(niǎo)類(lèi)分布的環(huán)境因子用于構(gòu)建模型[27](表1)。

2.2 研究方法

2.2.1 Maxent模型

最大熵模型通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)具有最大熵時(shí)的狀態(tài)來(lái)模擬物種的分布。其計(jì)算公式為：

2.2.2 景觀格局指數(shù)

基于場(chǎng)地特征選取相應(yīng)的景觀格局指數(shù)可分別反映單個(gè)要素的結(jié)構(gòu)特征及研究區(qū)的整體特征[29]，從而較為全面地分析景觀格局。采用Fragstats軟件，在景觀維度上計(jì)算研究區(qū)的斑塊數(shù)(NP)、斑塊密度(PD)、最大斑塊指數(shù)(LPI)、平均斑塊面積(AREA_MN)、斑塊分維度(FRAC)、斑塊連通度指數(shù)(CONNECT)、景觀形狀指數(shù)(LSI)、香農(nóng)多樣性指數(shù)(SHDI)，以此分析研究區(qū)的景觀結(jié)構(gòu)組成與空間配置特征。

2.2.3 地理探測(cè)器

地理空間探測(cè)器是揭示空間分異性及因子間關(guān)系的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，能有效分析因變量Y的空間分異性，解釋若干自變量X與因變量的關(guān)系，并以q值進(jìn)行量化表征[30]。運(yùn)用因子分異探測(cè)模塊探測(cè)生境質(zhì)量變化的空間分異性，明確景觀格局指數(shù)對(duì)于生境適宜性的影響力。其計(jì)算公式為：

式中，q的取值范圍為[0，1]；Nh和N分別為層h和全區(qū)的單元數(shù)；和σ2分別為層h和全區(qū)的Y值的方差；SSW和SST分別為層內(nèi)方差之和及全區(qū)總方差。

2.2.4 模型整合與分析

根據(jù)Maxent模型模擬結(jié)果，通過(guò)ArcGIS的自然間斷點(diǎn)法分別對(duì)不同生態(tài)類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)的結(jié)果進(jìn)行重分類(lèi)，依據(jù)鳥(niǎo)類(lèi)生境適宜性由高到低劃分為熱點(diǎn)生境、次熱點(diǎn)生境、中等生境、次冷點(diǎn)生境和冷點(diǎn)生境5個(gè)等級(jí)。對(duì)不同生態(tài)類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)的結(jié)果進(jìn)行疊加，得到2000與2020年的深圳灣珍稀瀕危鳥(niǎo)類(lèi)生境空間格局，并將熱點(diǎn)生境與現(xiàn)有自然保護(hù)區(qū)范圍進(jìn)行比對(duì)，識(shí)別保護(hù)區(qū)以外的保護(hù)空缺。進(jìn)一步對(duì)2個(gè)時(shí)段的生境結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，得到2000—2020年深圳灣鳥(niǎo)類(lèi)生境變化圖，以此耦合分析景觀格局演變與鳥(niǎo)類(lèi)分布格局變化的關(guān)系。

3 結(jié)果與分析

3.1 環(huán)境因子分析

預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，5種生態(tài)類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)平均AUC值為0.882±0.045，表明模型預(yù)測(cè)結(jié)果精度較高。從全部鳥(niǎo)類(lèi)來(lái)看，對(duì)模型預(yù)測(cè)貢獻(xiàn)度最高的因子為水源距離(0.29±0.13)，其次為高程(0.17±0.04)和年降水量(0.13±0.03)。從不同生態(tài)類(lèi)群來(lái)看，各類(lèi)環(huán)境因子對(duì)不同類(lèi)型鳥(niǎo)類(lèi)的影響程度呈現(xiàn)出一定的差異性。其中，鳴禽受水源距離的影響程度較小，但對(duì)人口密度與坡度較為敏感；猛禽與攀禽對(duì)環(huán)境的需求較為接近，不同的是水源距離與高程對(duì)攀禽的影響最大，而猛禽則受年降水量的限制較大；對(duì)于涉禽來(lái)說(shuō)，水源距離、年降水量和年相對(duì)濕度是其最大的環(huán)境影響因素；游禽相對(duì)其他鳥(niǎo)類(lèi)而言，受到土地覆被類(lèi)型的限制較大(圖2)。

圖2 全部鳥(niǎo)類(lèi)(2-1)和各生態(tài)類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)(2-2)環(huán)境因子貢獻(xiàn)度(縮寫(xiě)名詳見(jiàn)表1)

從環(huán)境因子對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)分布預(yù)測(cè)的具體響應(yīng)來(lái)看，除鳴禽以外，水源距離對(duì)其他類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)的影響均較高，且與鳥(niǎo)類(lèi)生境分布呈強(qiáng)負(fù)相關(guān)的關(guān)系。距離水源越近，鳥(niǎo)類(lèi)的生境適宜性就越高(圖3-1)。對(duì)攀禽來(lái)說(shuō)，高程在9m以下時(shí)滿足熱點(diǎn)生境需求，且隨著高程的增加，生境適宜性不斷降低(圖3-2)。對(duì)鳴禽而言，人口密度在1 113人/km2以下和坡度在2°以下時(shí)，滿足熱點(diǎn)生境需求(圖3-3、3-4)。對(duì)猛禽而言，年降水量在1 743～1 749mm時(shí)滿足熱點(diǎn)生境需求，并隨降水量增加，生境適宜性呈梯度下降(圖3-5)。對(duì)涉禽來(lái)說(shuō)，年降水量在1 742.0～1 749.6mm和相對(duì)濕度在81.07～81.11rh時(shí)滿足熱點(diǎn)生境需求(圖3-6、3-7)。游禽的熱點(diǎn)生境則分布于湖泊、基塘、河流、灘涂與紅樹(shù)林等濕地類(lèi)型中(圖3-8)。

圖3 環(huán)境因子對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)分布的響應(yīng)曲線

3.2 鳥(niǎo)類(lèi)生境空間分布格局分析

3.2.1 不同類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)生境空間分布格局

根據(jù)ArcGIS的分級(jí)結(jié)果，鳥(niǎo)類(lèi)的熱點(diǎn)生境均集中于香港米浦濕地的基塘中，逐漸向沿海的紅樹(shù)林、灘涂與內(nèi)陸的河流、山林地?cái)U(kuò)散。按照鳥(niǎo)類(lèi)生態(tài)類(lèi)群劃分，游禽的熱點(diǎn)生境范圍最小，鳴禽的熱點(diǎn)生境范圍最大；游禽集中分布于基塘區(qū)域，涉禽則分布在深圳福田紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)與香港米浦國(guó)際重要濕地的自然濕地組團(tuán)中，而鳴禽、猛禽、攀禽的分布區(qū)則多數(shù)蔓延到了香港區(qū)域的山林地中，少數(shù)分布于深圳南山區(qū)的西麗水庫(kù)周邊地塊。2000—2020年，除鳴禽以外，其他類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)的熱點(diǎn)生境都呈減少趨勢(shì)；其中猛禽與游禽的生境退化情況最為嚴(yán)重，熱點(diǎn)生境減少了28%(猛禽16.0km2、游禽2.5km2)；而鳴禽的生境改善區(qū)較其退化區(qū)大，主要體現(xiàn)在西麗水庫(kù)東西兩側(cè)林地與深圳灣公園的城市綠地中。從退化生境的分布格局來(lái)看，猛禽與鳴禽的生境退化區(qū)與深圳河流域高度重合，攀禽與涉禽的生境退化區(qū)集中在沿海灘涂與入海口區(qū)域，而游禽的生境退化區(qū)主要集中在香港的基塘周邊及深圳人才公園內(nèi)湖(圖4)。

圖4 猛禽(4-1)、鳴禽(4-2)、攀禽(4-3)、涉禽(4-4)、游禽(4-5)生境空間分布格局

3.2.2 全部鳥(niǎo)類(lèi)生境空間分布格局

以2020年的結(jié)果為例，鳥(niǎo)類(lèi)的熱點(diǎn)生境主要分布于香港米浦濕地的基塘與紅樹(shù)林中，少量分布在深圳福田紅樹(shù)林與深圳河流域，以及米埔濕地外圍的基塘與錦田河?xùn)|南方向的流域中，次熱點(diǎn)生境則分布在熱點(diǎn)區(qū)域的外延(圖5)。從行政區(qū)劃上來(lái)看，深圳片區(qū)以鳥(niǎo)類(lèi)的冷點(diǎn)與次冷點(diǎn)生境為主，部分中等生境分布在深圳灣公園等城市綠地區(qū)域，少量熱點(diǎn)生境分布在保護(hù)區(qū)的濱海紅樹(shù)林區(qū)域。而香港片區(qū)則從熱點(diǎn)生境到次冷點(diǎn)生境均有分布，米浦濕地與熱點(diǎn)生境存在大量重合區(qū)域，其中被劃入自然保護(hù)區(qū)的部分地塊與熱點(diǎn)生境基本完全重合，少部分中等生境與次冷點(diǎn)生境分布在濱海灘涂上，鮮有冷點(diǎn)生境區(qū)域。去除重疊區(qū)域后，研究區(qū)內(nèi)的鳥(niǎo)類(lèi)生境仍存在2km2的保護(hù)空缺。

2020年深圳灣鳥(niǎo)類(lèi)熱點(diǎn)生境面積比2000年減少了7%(1.5km2)，生境退化區(qū)占總研究區(qū)的15%(124.7km2)。深圳灣沿海灘涂、香港山貝河與屯門(mén)河流域的生境退化情況較為嚴(yán)重，此外還有深圳南山公園、深圳河流域與香港船灣郊野公園存在輕微的生境退化現(xiàn)象。生境改善的區(qū)域則主要集中于西麗水庫(kù)及周邊林地中(圖5)。

圖5 全部鳥(niǎo)類(lèi)生境空間分布格局

3.3 景觀格局與鳥(niǎo)類(lèi)生境耦合分析

從土地覆被類(lèi)型的變化來(lái)看，2000—2020年建設(shè)用地?cái)U(kuò)張了45km2，主要轉(zhuǎn)入來(lái)源為海域、草地與林地。河流、湖泊及基塘面積呈輕微下降趨勢(shì)，主要轉(zhuǎn)出方向?yàn)榻ㄔO(shè)用地與林地。部分海域轉(zhuǎn)出為灘涂，而紅樹(shù)林的面積有少量增加，分布在原有的灘涂區(qū)域。

基于2000—2020年鳥(niǎo)類(lèi)生境的計(jì)算結(jié)果顯示，基塘在熱點(diǎn)生境中土地覆被類(lèi)型的占比始終最大，其次是紅樹(shù)林；湖泊與灘涂的占比基本上維持穩(wěn)定，而林地與草地的占比升高，建設(shè)用地與河流的比例下降(圖6)。

圖6 鳥(niǎo)類(lèi)生境中土地覆被類(lèi)型占比

從景觀格局指數(shù)的變化來(lái)看，2000—2020年研究區(qū)NP、PD與AREA_MN 3類(lèi)指數(shù)上升明顯，LSI、SHDI、LPI與FRAC 4項(xiàng)指數(shù)類(lèi)型則略有上升，而CONNECT下降幅度較大(圖7-1)，說(shuō)明景觀趨向于破碎化，景觀連通性進(jìn)一步降低。通過(guò)地理探測(cè)器進(jìn)行單因子分異性探測(cè)，結(jié)果表明，AREA_MN、SHDI、LSI、CONNECT、LPI、PD、NP 7項(xiàng)景觀格局指數(shù)皮爾森相關(guān)系數(shù)小于0.01，與2000—2020年的鳥(niǎo)類(lèi)生境變化呈現(xiàn)極顯著相關(guān)，而FRAC的相關(guān)系數(shù)大于0.05，未通過(guò)相關(guān)性檢驗(yàn)，說(shuō)明斑塊的周長(zhǎng)、面積比值與鳥(niǎo)類(lèi)生境變化關(guān)聯(lián)性不大。從q值結(jié)果分析，NP、PD、LSI與SHDI對(duì)于鳥(niǎo)類(lèi)生境變化的解釋力較強(qiáng)(圖7-2)，說(shuō)明景觀斑塊的數(shù)量、密度、形狀、斑塊用地類(lèi)型與鳥(niǎo)類(lèi)生境變化密切相關(guān)，鳥(niǎo)類(lèi)熱點(diǎn)生境面積隨著上述景觀指數(shù)的增加而降低，即景觀破碎化進(jìn)一步導(dǎo)致了鳥(niǎo)類(lèi)的生境質(zhì)量降低。

圖7 2000—2020年景觀格局指數(shù)變化(7-1)及其對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)生境影響程度(7-2)

4 討論

4.1 環(huán)境因子對(duì)不同生態(tài)類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)呈現(xiàn)差異化影響

研究表明，各環(huán)境因子對(duì)不同生態(tài)類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)呈現(xiàn)出一定的差異化影響，水源距離等環(huán)境因子對(duì)深圳灣的鳥(niǎo)類(lèi)生境分布貢獻(xiàn)突出，這與其作為典型濱海灣區(qū)的鳥(niǎo)類(lèi)生境特色相契合。棲息在此的水鳥(niǎo)種群較為豐富，且其他在地鳥(niǎo)類(lèi)也對(duì)水源有較強(qiáng)的依賴性，同時(shí)，高程對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)分布的限制體現(xiàn)了鳥(niǎo)類(lèi)遷飛受到海拔阻隔的影響。而環(huán)境因子的差異化影響則為不同類(lèi)群的鳥(niǎo)類(lèi)保護(hù)策略提供了有效參考。因此，應(yīng)重視濱海灣區(qū)水環(huán)境的保護(hù)與修復(fù)，防止?jié)竦厮抗┙o不足與水質(zhì)退化，強(qiáng)化水土保持措施以提升不同類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)的生態(tài)承載力。

4.2 鳥(niǎo)類(lèi)生境的空間分布機(jī)制及韌性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

深圳灣的生境空間分布結(jié)果反映了在地鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)生境的基本需求，對(duì)比鳥(niǎo)類(lèi)熱點(diǎn)生境與自然保護(hù)區(qū)的范圍可見(jiàn)，仍存在2km2的保護(hù)空缺，主要分布于香港米浦國(guó)際重要濕地外圍的基塘與錦田河?xùn)|南方向的流域中。研究結(jié)果可指導(dǎo)建立分級(jí)與分類(lèi)的深圳灣鳥(niǎo)類(lèi)保護(hù)體系，形成以深圳福田紅樹(shù)林自然保護(hù)區(qū)、福田紅樹(shù)林生態(tài)公園和香港米浦國(guó)際重要濕地及新增熱點(diǎn)生境為自然保護(hù)地核心區(qū)，城市建設(shè)用地為中心修復(fù)區(qū)，高山林地為重點(diǎn)保育區(qū)的多層級(jí)鳥(niǎo)類(lèi)保護(hù)圈，連通次熱點(diǎn)、中等鳥(niǎo)類(lèi)生境，形成完整的鳥(niǎo)類(lèi)保護(hù)韌性網(wǎng)絡(luò)，為不同類(lèi)群的鳥(niǎo)類(lèi)提供更好的生存環(huán)境。

4.3 生境退化區(qū)分布與修復(fù)策略

不同類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)的生境退化區(qū)分布各異，應(yīng)對(duì)生境亟須修復(fù)的類(lèi)群設(shè)計(jì)針對(duì)性的保護(hù)策略。例如，針對(duì)鳴禽需要遠(yuǎn)離人為干擾的特征，應(yīng)在城市邊緣區(qū)或者相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域營(yíng)造成片林地。這一策略在以下案例中得到印證，2008年深圳市為消除開(kāi)山采石對(duì)西麗水庫(kù)及周邊環(huán)境造成的負(fù)面影響，進(jìn)行了以水土保持為主的生態(tài)修復(fù)改造[31]，鳥(niǎo)類(lèi)生境因此得到較好的改善，水庫(kù)周邊的山林地成為部分鳴禽的熱點(diǎn)分布空間。香港米浦濕地則通過(guò)擴(kuò)大可控水位的基塘面積，并在較大基塘中增設(shè)綠色浮島及淺灘等生態(tài)修復(fù)方法[32]，成為游禽及部分涉禽的熱點(diǎn)生境。

4.4 鳥(niǎo)類(lèi)生境變化與景觀格局演變

基塘與灘涂地是鳥(niǎo)類(lèi)重要的覓食場(chǎng)所，沿海紅樹(shù)林與河岸邊的林地為其提供了隱蔽的棲息空間。但近20年深圳灣沿岸經(jīng)過(guò)多期的填海造陸，破壞了原始的濱海岸線[33]，近45km2的海域、草地與林地轉(zhuǎn)出為城市建設(shè)用地，自然生態(tài)斑塊日趨破碎化，連通性顯著降低。結(jié)合地理探測(cè)器的結(jié)果可知，城市建設(shè)用地的數(shù)量、布局與深圳灣鳥(niǎo)類(lèi)空間分布格局變化息息相關(guān)，使深圳灣鳥(niǎo)類(lèi)熱點(diǎn)生境不斷減少，生境質(zhì)量不斷降低，給鳥(niǎo)類(lèi)的生存與繁衍帶來(lái)巨大的負(fù)面影響。

5 結(jié)論

研究基于12個(gè)環(huán)境因子數(shù)據(jù)及32種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)的分布點(diǎn)位，利用Maxent模型對(duì)深圳灣2000與2020年的鳥(niǎo)類(lèi)熱點(diǎn)生境進(jìn)行判別，分析鳥(niǎo)類(lèi)生境的變化及其與景觀格局演變的關(guān)系。首次揭示了深圳灣鳴禽、涉禽、游禽、攀禽和猛禽等不同類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)生境空間分布格局及時(shí)序變化特征，明確了不同鳥(niǎo)類(lèi)的影響因素與分布機(jī)制。

1)各類(lèi)環(huán)境因子對(duì)不同類(lèi)群的鳥(niǎo)類(lèi)影響程度各不相同。其中，對(duì)深圳灣除鳴禽外的鳥(niǎo)類(lèi)分布影響最大的環(huán)境因子為水源距離、高程和降水量，距離水源越近，鳥(niǎo)類(lèi)的生境適宜性越高；鳴禽對(duì)人口密度與坡度較為敏感；涉禽與游禽的生境則分別受到相對(duì)濕度和土地覆被類(lèi)型的限制；水源距離與高程對(duì)攀禽的影響最大；而猛禽則受年降水量的限制較大；游禽主要受到土地覆被類(lèi)型的影響。2)目前深圳灣的鳥(niǎo)類(lèi)熱點(diǎn)生境占總研究區(qū)的3%(22km2)，主要集中在沿海的紅樹(shù)林與基塘濕地中，呈現(xiàn)從自然保護(hù)區(qū)向城市內(nèi)陸逐漸減少的趨勢(shì)；游禽的熱點(diǎn)生境范圍最小，鳴禽的熱點(diǎn)生境范圍最大。游禽熱點(diǎn)生境集中分布于基塘區(qū)域，從2000年的深圳、香港淺水區(qū)域逐步南移回縮到了香港米埔濕地，面積減少了2.5km2；涉禽則分布在自然濕地組團(tuán)中，圍繞灘涂地、紅樹(shù)林密集區(qū)域分布，但熱點(diǎn)生境的面積在20年間不斷減少；而鳴禽、猛禽、攀禽的分布區(qū)則多數(shù)蔓延到了香港區(qū)域的山林地中，少數(shù)分布于深圳南山區(qū)的西麗水庫(kù)周邊地塊，猛禽的熱點(diǎn)生境減少了16km2，但鳴禽的熱點(diǎn)生境因西麗水庫(kù)周邊林地的生態(tài)修復(fù)工作而得到明顯增加。保護(hù)空缺地塊主要分布于香港米浦國(guó)際重要濕地外圍的基塘與錦田河的東南向流域中，可據(jù)此確定不同類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)的重點(diǎn)保護(hù)范圍，針對(duì)性指導(dǎo)鳥(niǎo)類(lèi)的生境優(yōu)化規(guī)劃與設(shè)計(jì)。3)20年間深圳灣鳥(niǎo)類(lèi)的熱點(diǎn)生境減少了7%，熱點(diǎn)生境下降的地區(qū)主要集中在深圳灣沿海灘涂、香港山貝河與屯門(mén)河流域中，且猛禽與游禽的生境退化最為嚴(yán)重。從不同類(lèi)群鳥(niǎo)類(lèi)退化生境的分布格局來(lái)看，猛禽與鳴禽的生境退化區(qū)位于深圳河流域，攀禽與涉禽集中在沿海灘涂與入?？趨^(qū)域，而游禽則主要集中在香港的基塘周邊及深圳人才公園內(nèi)湖。4)景觀斑塊的數(shù)量、密度、形狀、斑塊用地類(lèi)型與鳥(niǎo)類(lèi)生境變化密切相關(guān)，生境質(zhì)量隨著上述景觀指數(shù)的增加而降低，而斑塊的周長(zhǎng)和面積比值與鳥(niǎo)類(lèi)生境變化關(guān)聯(lián)性不大。20年間深圳灣景觀破碎化趨勢(shì)明顯，景觀連通性進(jìn)一步降低，劇烈的人類(lèi)活動(dòng)對(duì)景觀格局的改造是導(dǎo)致鳥(niǎo)類(lèi)生境退化的重要原因。研究結(jié)果為深圳灣乃至粵港澳大灣區(qū)生物多樣性保護(hù)及生境修復(fù)提供了科學(xué)有效的依據(jù)。

注：文中圖片均由作者繪制。

致謝：感謝華南農(nóng)業(yè)大學(xué)潘新園博士對(duì)本文提供的鳥(niǎo)類(lèi)專業(yè)指導(dǎo)，以及陳燕明副教授對(duì)課題的指導(dǎo)；感謝深圳福田紅樹(shù)林自然保護(hù)區(qū)石俊慧研究員及深圳紅樹(shù)林基金會(huì)包愷琪主任、唐瑾華助理提供的基礎(chǔ)資料。