快速的城市化和人口密度的增加深刻改变了城市绿地，改变了它们的生态结构和功能，并对城市生态系统产生了显著的压力（Nor等人，2017年；Turrini和Knop，2015年；Zari，2018年）。城市化还创造了明显的生态梯度，重新塑造了城市-郊区-农村之间的鸟类群落，影响了物种组成和行为适应（Clergeau等人，2006年）。作为关键的生态基础设施，城市公园在高度改造的城市环境中充当了生物多样性的储存库（Blicharska等人，2019年；Fairbrink等人，2024年）。
与其他许多类型的城市绿地不同，城市公园同时具有娱乐和生态功能，也是研究最广泛的绿地之一（Andersson等人，2007年；Jokim?ki，1999年；Tryjanowski等人，2017年）。特别是树木繁茂的城市公园，是野生动物的关键栖息地，尤其是鸟类，因为它们对栖息地变化敏感且相对容易监测（Guilherme等人，2024年；Herrera等人，2024年；Jokim?ki，1999年；Kowarik等人，2020年；Müller和Werner，2010年）。因此，居住在公园中的鸟类可以为栖息地质量和城市生物多样性提供宝贵的见解，在城市景观的生态评估和保护规划中发挥关键作用（Fernandez-Juricic和Jokim?ki，2001年）。
传统的鸟类调查方法，如线状样带和点计数，即使辅以红外相机或双筒望远镜，也存在公认的局限性（Bibby，2004年；Jokim?ki和Suhonen，1998年；Liu等人，2023年）。这些方法严重依赖于观察者的专业知识，受到视线范围的限制，并且倾向于低估难以到达或具有复杂树冠结构的栖息地中的物种丰富度和数量（Anderson，2009年；Darras等人，2018年）。
相比之下，被动声学监测（PAM）的最新进展突显了其在捕捉生物群落组成结构和描述其时间动态方面的有效性（Sugai等人，2019年）。PAM提供了一种非侵入性的方法来记录鸟类鸣叫，特别是在森林树冠内，并且很容易与基于声景的方法结合使用。声景方法结合了声学指数（AI）和听觉识别，能够以精细的时间分辨率进行长期、连续的生物活动监测（Bai等人，2024年；Benocci等人，2022年；Buxton等人，2018年；Wang等人，2023年）。
尽管有这些进展，但对城市公园中鸟类声学贡献群体的系统化长期和日变化监测仍然相对较少。许多旨在快速评估鸟类鸣叫活动的研究仅依赖于在一天中的固定时间段内进行的记录。例如，Bradfer-Lawrence等人（2020年）在巴拿马中部每天日出时记录15分钟的声学数据，以推断鸟类物种丰富度和数量的变化。Ghadiri Khanaposhtani等人（2019年）在05:00至11:00之间每小时在Aldo Leopold的小屋附近采样30秒的录音，以监测鸟类群落和声音多样性。Joo等人（2011年）在密歇根州兰辛市每四小时记录3分钟的声音样本，以研究城市声景的差异。虽然这些协议在时间上高效，但它们只能提供鸣叫活动的时间快照。因此，它们可能会误表示日间鸣叫模式，并对物种的声学贡献产生偏差，特别是对于主要在早晨以外时间鸣叫或在一天中有多个活动高峰的物种。
因此，长期声学监测对于揭示鸟类声学群落如何应对渐进的环境变化、偶发干扰和不断演变的城市管理政策至关重要。在城市公园中，绿地有限且受到强烈的人为压力，纵向声学数据可以揭示鸟类丰富度和活动的微妙或累积变化，为生物多样性保护提供坚实的基础（Gage和Axel，2014年；Jokim?ki，1999年）。同时，城市声景研究中的一个关键未解决的问题是声学指数的应用和性能。一方面，一个核心问题是基于声景的监测是否能够可靠地反映鸟类鸣叫——物种组成、丰富度和数量，从而描述生物多样性和城市声景的健康状况（Alcocer等人，2022年；Galappaththi等人，2024年）。另一方面，在嘈杂、人为主导的条件下，不同AI的适用性仍存在争议：传统指数是否可以直接应用于城市环境，如果可以，哪些指数最具信息量（Bicudo等人，2023年；Gasc等人，2015年）？尽管许多研究报道了某些指数与鸟类物种丰富度之间的相关性，但它们的预测能力通常被认为较弱，目前尚未就适用于城市环境的标准化指数集达成共识（Alcocer等人，2022年；Bicudo等人，2023年；Do Nascimento等人，2020年；Sethi等人，2023年）。在郊区和自然森林中的研究表明，如NDSI、ACI和ADI等指数在评估鸟类丰富度方面表现良好，大多数作者建议结合使用多个指数（Benocci等人，2022年；Zhao等人，2019年）。这些发现是否以及能在多大程度上适用于密集、噪音主导的城市公园仍不清楚。
总体而言，将鸟类声学丰富度纳入城市生态评估，可以从群落结构、行为节奏和声景过程的耦合角度全面理解城市生物多样性及其动态。在像北京这样的东亚城市，春季许多候鸟向北迁徙，这是候鸟和留鸟的关键繁殖期；因此，春季声景融合了与到达、定居和领地建立同时发生的声学信号。通过利用纵向、日变化的PAM，我们不仅可以描述24小时的鸣叫节奏及其年际变化，还可以量化不同鸟类群体对城市声景的相对声学贡献，从而将声景过程指标与城市生态梯度、人为干扰和栖息地质量联系起来。通过将PAM与基于现场的样带调查相结合，我们的研究在城市生态学和生物声学的交叉领域推进了知识，提供了一个可扩展的长期监测框架，可用于评估城市公园的声景健康状况，识别关键的鸣叫活动时期和声学敏感的功能群体，并为城市绿地规划和管理提供更可行的策略。
因此，本研究解决了四个核心问题：（i）在高度城市化的条件下，城市中央公园中的鸟类声学群落在24小时周期和多年中如何变化？（ii）城市鸟类群落内的声学贡献结构有哪些模式和稳定性？（iii）在受人为干扰的城市环境中，鸟类鸣叫行为如何在24小时周期内分布？（iv）声学指数应用于复杂城市声景时的效果如何？
