基于城市生物多样性保护的环滇池鸟类生境识别与网络构建
摘要：生物多样性是人类赖以生存和发展的重要基础，城市生物多样性是其重要组成部分。鸟类是城市生物多样性的指示物种和伞护物种，具有重要研究价值。基于城市生物多样性保护的目的，利用MaxEnt模型预测识别滇池沿岸鸟类适宜生境，完成生境制图，并利用最小成本距离模型和电路理论构建及优化鸟类生境网络。结果表明：
1)MaxEnt模型识别环滇池湖滨水陆相交区域为鸟类高适宜区生境，距滇池一级保护区距离与植被覆盖度是影响鸟类生境适宜性的主要因子；
2)生境制图结果显示，高适宜区生境以湿地与林地为主，两者占比分别为39.34%和28.67％；
3)基于最小成本距离模型构建了滇池沿岸及昆明城市范围内的鸟类生境网络；
4)基于电路理论识别了生境网络的生态“夹点”和“障碍点”，改进网络的连通性。研究成果形成鸟类生境识别和网络构建的系统方法，为城市生物多样性保护提供科学依据与参考。
在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上指出：“生物多样性使地球充满生机，也是人类生存和发展的基础。保护生物多样性有助于维护地球家园，促进人类可持续发展。”生物多样性关系人类福祉，是地球生命共同体的血脉和根基。
城市生物多样性对维护城市生态安全、保障城市生态平衡、保障城市的生态系统服务功能、维持良好生态环境和自然本底、改善城市人居环境等具有重要意义。在快速城市化的大背景下，城市生物多样性保护理论研究及实践价值日益凸显。
《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第一阶段会议于2021年10月在昆明召开。大会提出“人与自然和谐共生”的2050年愿景，为未来全球生物多样性保护设定目标、明确路径，具有重大意义。大会重要成果“昆明宣言”以及《关于进一步加强生物多样性保护的意见》等，为生物多样性保护等方面给出政策基础，也为我国在面对快速城市化背景下的生物多样性挑战提供更广泛的见解。由于疫情原因，第二阶段会议改为2022年12月在《生物多样性公约》秘书处所在地加拿大蒙特利尔举行，中国仍为COP15主席国。
风景园林学以协调人与自然的关系为根本宗旨，生物多样性是学科的重要新兴领域，也是当前大变局中风景园林学科的重要机遇之一[1]。目前，风景园林学科偏向城市生物多样性方面的研究，主要包括城市生物多样性的文献评述[2]、城市化对生物多样性的影响[3-4]、以促进生物多样性保护为目的的规划设计与提升改造[5-6]、栖息地生境修复[7]、植物多样性[8]、生境(单元)制图的理论及其在城市公园中的应用[9-10]等。目前缺少较大尺度生物多样性规划设计的系统研究案例。
鸟类是生物多样性的重要组成部分，灵敏反映出丛林、湿地等环境的变迁，对城市生态平衡与环境质量具有监测作用。识别鸟类生境并构建生境网络，极有利于鸟类和其他动物的栖息和种群扩散、基因交流等，对城市生物多样性保护具有重要意义。生态位模型中的最大熵模型(MaximumEntropyModel，MaxEnt)作为常见的物种生境分布评价模型，因其在物种样本数据量小的情况下能够输出高精度的预测结果，被国内外众多学者广泛应用[11-12]。
最小成本距离法模拟物种带着斑块间成本最小化的动机进行空间扩散，是目前应用于物种生态廊道构建的常见算法之一[13]。电路理论在廊道构建算法中出现较晚，其原理是将整个景观模拟作导电面，根据物种习性赋予土地覆盖类型不同的电阻值，为物种识别多个电阻值较小的可能移动路径[14]。
本研究以保护城市生物多样性为根本目的，从环滇池湖滨鸟类视角出发，采用最大熵模型预测鸟类生境分布，并深入分析鸟类生境的生态单元组成。在此基础上，结合最小成本距离与电路理论，模拟鸟类扩散交流的最佳路径，构建鸟类城市生境网络，形成鸟类生境识别和网络构建的系统策略与方法，为城市生物多样性保护及规划提供有效支撑。
1研究区概况
滇池位于昆明市西南，整体水面呈南北走向，略呈弓形，弓背向东，属低纬度亚热带高原季风气候，是全国第六大淡水湖泊。滇池作为昆明的“名片”，素有“高原明珠”的美誉。环滇池湖滨拥有大量湿地与林地资源，为鸟类提供了丰富的食物源、栖居场所和繁殖空间，是鸟类的“乐园”与“天堂”。
滇池西侧以自然山地和乡村景观为主，植物覆盖度高，生物多样性丰富。滇池其余三侧邻接昆明市主城区和晋宁区，生物多样性及生态系统受城市影响较大。近期云南省政府依据滇池是镶嵌在昆明的一颗宝石，按照山水林田湖草是一个生命共同体的理念，把滇池治理工作做得更好”等相关指示以及中央第八生态环境保护督察组对滇池沿岸“长腰山事件”等通报，对环滇池地区展开大规模保护和治理工作。
根据《滇池分级保护范围划定方案》，环湖路是滇池保护的重要界线和隔断城市开发的屏障，且其与目前处于公开征求意见阶段的《云南省滇池湖滨生态红线及湖泊生态黄线“两线”划定方案(2022年1月)》中划定的生态黄线基本吻合。本文选取环湖路以内，且邻接昆明市主城区和晋宁区的滇池沿岸为主要研究区(图1)，以滇池面山线为研究范围，研究鸟类生境识别及网络构建。一方面以鸟类为切入点，拓展城市生物多样性保护的研究及实践；另一方面为当前滇池沿岸的保护和治理提供决策依据。
