长时序监测揭示城市鸟类群落局域丰富度提升背后的区域组成同质化危机及其机制
近日，广东省科学院动物研究所动物保护恢复创新中心在国际权威学术期刊《Landscape and Urban Planning》【IF(5Y)：10.4，生态学JIF排名6/200，地理学JIF排名2/174】上在线发表了题为“Trait-basis and environmental drivers of urban biotic homogenization: a temporal analysis in a subtropical megacity”的研究论文。该研究基于近二十年的长期野外监测数据，系统揭示了鸟类群落多样性对城市化胁迫的响应规律及其驱动机制。
城市化是人类世下生物多样性时空变化的最主要驱动因素，不仅会改变局域与区域物种丰富度（即alpha与gamma多样性），更会重构群落组成，进而引发beta多样性变化。生物同质化（biotic homogenization，即beta多样性下降）是城市群落组成重构所引发的一个重要潜在后果。然而，受限于长期时序数据的匮乏，当前学界对城市生物同质化普遍性及发生机制的认知仍十分有限。
为此，本研究以中国南方超大城市广州为研究区域，依托全市104条固定样线，分别于2005年、2017年和2023 年开展三期鸟类群落重复监测，系统分析了鸟类alpha、beta、gamma多样性的时序变化规律。在此基础上，研究进一步通过对beta多样性时序变化的解构，深入剖析了鸟类群落物种组成变化的内在机制；并量化评估了物种功能性状以及环境因子变化对beta多样性时序变化的影响。
图1 2005、2017 和 2023年广州市104条固定样线的空间分布
图2鸟类群落物种组成时序变化过程解构的概念框架
研究结果显示，2005至2023年间，固定监测样线平均alpha多样性增加了一倍，而beta多样性同步下降一半，表明鸟类群落局域多样性显著提升，但以群落组成同质化为代价；区域原有常见物种的进一步扩散定殖是导致同质化主要过程；分布范围大、飞行能力强、生境宽度广的物种更容易通过定殖过程导致同质化；而地区生产总值（GDP）与人口密度（POP）的增加则是驱动物种定殖过程的主要环境因子。
本研究为尚存争议的城市生物同质化假说提供了直接实证依据，并指出：若城市生态恢复仅聚焦于提升局地物种丰富度，容易忽视区域尺度群落物种组成同质化的潜在风险，难以实现生态系统功能与韧性的全面保护。研究结果不仅为城市生物多样性保护策略规划提供了重要理论依据，也强调了建立长期、标准化的生物多样性监测体系对精准量化与评估城市化生态效应的重要性。
广东省科学院动物研究所梁健超副研究员为论文第一作者，胡慧建研究员为论文通讯作者。共同作者包括张琼悦博士、丁志锋研究员、张春兰副研究员、柯培峰研究实习员、周智鑫副研究员、华南农业大学许镇州博士及李晖教授。该研究得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等项目的资助。