《Avian Research》：Landscape and habitat effects on functional and phylogenetic diversity and structure of bird communities in fragmented habitats within an urban landscape, Southwest China
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本研究针对城市栖息地破碎化如何影响鸟类群落组装机制这一关键问题，通过7年野外监测，系统分析了景观特征（斑块面积、隔离度、形状指数）与栖息地特征（栖息地组成、木本植物丰富度）对鸟类功能多样性(FD)、系统发育多样性(PD)及其结构(ses.MFD/ses.MPD)的协同影响。结果表明：FD/PD随斑块面积和植物丰富度增加而升高，随隔离度增加而降低；功能聚类程度与隔离度正相关，与植物丰富度负相关；系统发育聚类随农田比例增加而减弱。研究揭示了环境过滤与生态位分化的情景依赖性机制，为城市生物多样性保护提供了理论依据。
在城市扩张的浪潮中，自然栖息地被道路、建筑等人工设施切割成孤立的碎片，这种栖息地破碎化过程对生物多样性构成了严重威胁。尤其是在快速城市化的中国西南地区，贵州花溪大学城的建设在短时间内将连续的自然林地分割成多个面积不等的斑块，为研究栖息地破碎化对鸟类群落的生态效应提供了天然实验室。以往研究多关注物种数量的变化，但仅凭分类学指标难以揭示群落组装的深层机制。为了更深入理解景观和栖息地特征如何通过环境过滤和种间竞争等过程塑造生物群落，需要从功能和系统发育维度解析多样性格局。
在这项发表于《Avian Research》的研究中，贵州师范大学的研究团队历时7年（2017-2023年）对30个残留林地斑块（0.3-290.4公顷）的繁殖鸟类群落进行了系统调查。研究创新性地整合了景观生态学、功能生态学和系统发育生物学方法，通过分析斑块特征（面积、隔离度、形状指数）和栖息地属性（栖息地组成、木本植物丰富度）对鸟类功能多样性(Functional Diversity, FD)、系统发育多样性(Phylogenetic Diversity, PD)及其标准化效应值(Standardized Effect Size, SES)的影响，揭示了城市栖息地破碎化影响鸟类群落组装的关键机制。
研究采用的主要技术方法包括：基于样线法的鸟类群落调查、景观格局的GIS量化分析、15种功能性状的测量与合成、系统发育树的构建以及多种统计模型（线性模型、结构方程模型等）的应用。研究人员在30个斑块中设置了长度与斑块面积成比例的样线，在繁殖季进行标准化观测，共记录到80种鸟类。同时利用WorldCover土地覆盖数据和野外调查获取栖息地组成和木本植物丰富度数据，并基于BirdTree数据库构建系统发育树。
3. 结果
3.1 功能与系统发育多样性格局
研究发现，功能多样性(FD)和系统发育多样性(PD)均随斑块面积和木本植物丰富度的增加而显著增加，但随着隔离度（500米缓冲区内建成区比例）的增加而减少。结构方程模型表明，斑块面积、隔离度和木本植物丰富度对FD和PD具有直接效应，而无需通过植物丰富度的间接途径。
3.2 群落结构特征
大多数斑块中的鸟类群落表现出功能和系统发育聚类趋势。功能聚类程度(ses.MFD)与隔离度呈负相关，与木本植物丰富度呈正相关；而系统发育聚类程度(ses.MPD)仅与农田比例显著相关，随农田比例增加而减弱。这表明功能和系统发育结构对不同的环境因子响应存在差异。
4. 讨论与结论
研究结果表明，景观配置和栖息地属性共同解释了破碎化对鸟类群落功能与系统发育维度的影响。较小的、隔离度高的斑块以及植物丰富度低的斑块可能通过环境过滤效应，筛选出具有相似功能性状的物种，导致群落聚类。而在较大、连通性好的斑块中，较高的栖息地异质性和资源多样性可能促进基于生态位分化的种间竞争，从而增加功能多样性并减弱聚类趋势。
值得注意的是，功能与系统发育结构对环境因子的响应不一致：功能结构主要受隔离度和植物丰富度影响，而系统发育结构则与农田比例相关。这种分离表明，功能性状和进化历史可能受到不同生态过程的调控。功能结构更直接地响应环境过滤和竞争等生态过程，而系统发育结构可能更多地受到进化历史约束和土地利用遗留效应的影响。
该研究的创新之处在于同时考虑了景观特征与栖息地属性的直接和间接效应，揭示了城市破碎化生境中鸟类群落组装的多维度机制。研究结果强调，保护和恢复具有高植物丰富度的大型栖息地斑块，同时通过建设绿色空间、廊道等方式减少建成区密度，是维持城市鸟类功能与系统发育多样性的关键策略。这些发现为城市化背景下的生物多样性保护提供了重要的科学依据，对促进城市生态可持续发展具有指导意义。
