公民科学助力城市景观中物种保护规划：中国南方家燕的案例研究

研究人员利用公民科学项目数据，探究影响家燕筑巢的因素，为城市规划提供指导。

　　# 公民科学助力城市家燕保护规划：探索关键影响因素与规划启示
在城市不断扩张的当下，高楼大厦如雨后春笋般崛起，原本丰富多样的自然栖息地被一点点蚕食。鸟儿们曾经熟悉的家园逐渐消失，它们的生存面临着前所未有的挑战。城市的发展似乎在不经意间打破了生态的平衡，生物多样性受到了严重的影响。许多物种在城市化的浪潮中苦苦挣扎，一些甚至面临着灭绝的危险。在这样的背景下，如何在推动城市建设的同时，保护生物多样性，成为了亟待解决的重要问题。

家燕（Hirundo rustica）作为城市生态系统中的一员，以捕食空中昆虫为生，在控制昆虫种群数量方面发挥着重要作用。然而，近年来家燕的数量却在不断减少，其主要原因是筑巢结构和觅食场地的丧失。了解影响家燕在城市中选择筑巢地点的因素，对于保护这一物种至关重要。但目前关于物种如何响应城市规划分区结果以及不同空间尺度环境变化的研究还比较少。为了解决这些问题，北京师范大学生命科学学院等多个机构的研究人员开展了一项关于家燕筑巢的研究，相关成果发表在《Landscape Ecology》上。

研究人员为了探究影响家燕巢址选择的关键因素，开展了多方面的研究。首先，他们从中国全国性的调查项目（中国国家燕和雨燕调查与保护项目，CNSSSC）获取家燕筑巢地点数据。该项目自 2017 年启动，每年 5 月和 9 月，业余观鸟者和公民科学家会进行调查。研究人员利用这些数据，分析家燕巢址选择与多种环境因素的关系。

在研究中，研究人员考虑了多个空间尺度（0.5、1.26、2.5 和 5km），最终确定以 1.26km 半径作为位点尺度，5km 半径作为景观尺度 。他们对多种环境因素进行量化，包括土地利用变化（将土地分为建成区、农田、绿地、水域和裸地等类别）、城市热岛效应（通过提取地表温度衡量）、噪声污染（用道路密度和道路复杂度作为代理指标）、夜间人工照明（ALAN）以及建筑特征（建筑年份、高度和城市规划土地利用类别）等。

统计分析时，研究人员使用广义相加混合效应模型（GAMMs），将家燕巢的存在与否作为因变量，上述环境因素作为自变量进行分析。同时，他们还采取了一系列措施来控制空间自相关性和多重共线性等问题，确保研究结果的准确性。

研究结果

1. 城市规划土地利用类别和建筑特征：经过数据处理，研究共保留了 177 个家燕巢和 114 个无巢位置的数据。家燕巢主要出现在居民区、商业区以及靠近绿地的公共设施附近。这些建筑的平均高度为 18.87±5.10m（六层建筑），最老的建筑超过三十年，最新的建于 2019 年。
2. 位点尺度（1.26km 半径）模型结果：考虑经纬度变化后，顶级模型显示，位点尺度上，较高的地表温度和较老的建筑与家燕筑巢的可能性显著正相关。建筑高度和道路复杂度对家燕巢的存在没有解释力，城市规划土地利用类别对家燕巢址选择也没有显著影响。
3. 景观尺度（5km 半径）模型结果：景观尺度的空间明确顶级模型表明，较高的夜间平均人工照明和道路复杂度与家燕的存在呈正相关。而地表温度、建筑高度和建筑建造年份与家燕巢的存在没有相关性，城市规划土地利用类别同样与家燕巢的存在无显著关联。

研究结论与意义

研究发现，家燕在筑巢时会对建筑年份、温度、道路网络密度和 ALAN 等因素做出复杂响应。在位点尺度，温暖的地表温度有利于家燕繁殖，老建筑因具有适合筑巢的结构特征，更受家燕青睐；在景观尺度，简单的道路网络和一定强度的 ALAN 为家燕提供了更好的觅食条件，增加了筑巢的可能性。

这项研究为城市规划和管理提供了重要参考。在城市更新项目的总体规划过程中，应充分评估老城区的生态价值，在新建区域融入对生物多样性友好的设计。例如，在建筑设计时，可以考虑增加适合家燕等鸟类筑巢的结构，如屋檐、外部壁架和飞檐等，同时选择有利于鸟类筑巢的建筑材料。在景观层面，城市交通规划可以纳入野生动物走廊，减少复杂道路网络对野生动物的负面影响；制定城市规划和设计指南时，应考虑将 ALAN 控制在一定阈值内，保护对其敏感的物种。

总的来说，该研究揭示了城市规划对野生动物的直接影响，强调了在城市发展过程中，充分考虑生物多样性保护的重要性。它为城市规划者和管理者提供了科学依据，有助于实现城市发展与生物多样性保护的平衡，让城市成为人类与野生动物和谐共处的家园。