Ecological connectivity networks in rapidly expanding cities

• DOI: 10.1016/j.heliyon.2017.e00325
• Publication Date: 2017-06-24T03:45:57Z
• Authors: Amal Najihah M. Nor; Ron Corstanje; Jim A. Harris; Darren R. Grafius; Gavin M. Siriwardena
• Keywords: 0106 biological sciences; Science (General); Wildlife Ecology and Conservation Biology; Landscape ecology; Population; 710; Fragmentation (computing); Space (punctuation); 01 natural sciences; Article; Environmental science; Q1-390; Sociology; Biological dispersal; 11. Sustainability; Environmental resource management; Biology; Ecosystem; Demography; H1-99; Global and Planetary Change; Global Analysis of Ecosystem Services and Land Use; Ecology; Geography; Landscape Fragmentation; Urban green space; Habitat Connectivity; Road Ecology; 15. Life on land; Computer science; FOS: Sociology; Social sciences (General); Habitat; Operating system; Habitat Selection; FOS: Biological sciences; Environmental Science; Physical Sciences; Population Connectivity; Ecological network; Ecological Effects of Roads on Wildlife and Habitat Connectivity; Landscape connectivity

يزيد التوسع الحضري من تجزئة المناظر الطبيعية. في الواقع، يقلل التجزؤ من الاتصال، ويتسبب في فقدان المساحات الخضراء ويؤثر على بيئة ووظيفة المساحات الخضراء. غالبًا ما تتطلب استعادة وظائف المساحات الخضراء استعادة الاتصال البيئي لهذه المساحات الخضراء داخل مصفوفة المدينة. ومع ذلك، لا يزال تحديد الممرات البيئية التي تدمج الاتصال الهيكلي والوظيفي المختلف للمساحات الخضراء غامضًا. يعد تقييم الاتصال لتطوير شبكة بيئية باستخدام نماذج فعالة أمرًا ضروريًا لتحسين هذه الشبكات في ظل التوسع الحضري السريع. تقدم هذه الورقة نهجًا منهجيًا جديدًا لتقييم ونمذجة الاتصال لعصفور الشجرة الأوراسي (Passer montanus) والبلبلبل الأصفر التهوية (Pycnonotus goiavier) في ثلاث مدن (كوالالمبور، ماليزيا ؛ جاكرتا، إندونيسيا ومترو مانيلا، الفلبين). يحدد النهج ممرات الأولوية المحتملة لشبكات الاتصال البيئي. جمعت الدراسة بين نماذج الدوائر وتحليل الاتصال والنماذج الأقل تكلفة لتحديد الممرات المحتملة من خلال دمج بنية ووظيفة بقع المساحات الخضراء لتوفير نماذج شبكة اتصال بيئية موثوقة في المدن. تم اشتقاق المعلمات ذات الصلة مثل مقاومة المناظر الطبيعية وهيكل المساحات الخضراء (كثافة الغطاء النباتي وحجم الرقعة ومسافة الرقعة) من نهج قائم على الخبرة والأدب يعتمد على تفضيل سلوك الطيور. سمحت النماذج المتكاملة بتقييم الاتصال لكلا النوعين باستخدام مقاييس مختلفة لهيكل المساحات الخضراء التي تكشف عن الممرات المحتملة والمسارات الأقل تكلفة لكلا نوعي الطيور في مواقع الرقعة. يمكن أن يؤدي تنفيذ التحسينات على الممرات المحددة إلى زيادة اتصال المساحات الخضراء. تقدم هذه الدراسة أمثلة على كيفية مساهمة الجمع بين النماذج في تحسين الشبكات البيئية في المدن سريعة التوسع وتوضح فائدة هذه النماذج في الحفاظ على التنوع البيولوجي والتخطيط الحضري.<br/>L'expansion urbaine augmente la fragmentation du paysage. En effet, la fragmentation diminue la connectivité, entraîne la perte d'espaces verts et a des impacts sur l'écologie et la fonction des espaces verts. La restauration de la fonctionnalité des espaces verts nécessite souvent de restaurer la connectivité écologique de cet espace vert au sein de la matrice urbaine. Cependant, l'identification des corridors écologiques qui intègrent différentes connexions structurelles et fonctionnelles des espaces verts reste vague. Évaluer la connectivité pour développer un réseau écologique en utilisant des modèles efficaces est essentiel pour améliorer ces réseaux en pleine expansion urbaine. Cet article présente une nouvelle approche méthodologique pour évaluer et modéliser la connectivité du Bruant des arbres d'Eurasie (Passer montanus) et du Bulbul à vent jaune (Pycnonotus goiavier) dans trois villes (Kuala Lumpur, Malaisie ; Jakarta, Indonésie et Metro Manila, Philippines). L'approche identifie les corridors prioritaires potentiels pour les réseaux de connectivité écologique. L'étude a combiné des modèles de circuit, une analyse de connectivité et des modèles à moindre coût pour identifier les corridors potentiels en intégrant la structure et la fonction des espaces verts pour fournir des modèles de réseau de connectivité écologique fiables dans les villes. Des paramètres pertinents tels que la résistance du paysage et la structure des espaces verts (densité de la végétation, taille des parcelles et distance des parcelles) ont été dérivés d'une approche experte et basée sur la littérature basée sur la préférence du comportement des oiseaux. Les modèles intégrés ont permis d'évaluer la connectivité des deux espèces à l'aide de différentes mesures de la structure des espaces verts révélant les corridors potentiels et les voies les moins coûteuses pour les deux espèces d'oiseaux sur les sites des parcelles. La mise en œuvre d'améliorations aux corridors identifiés pourrait augmenter la connectivité des espaces verts. Cette étude fournit des exemples de la façon dont la combinaison de modèles peut contribuer à l'amélioration des réseaux écologiques dans les villes en expansion rapide et démontre l'utilité de ces modèles pour la conservation de la biodiversité et la planification urbaine.<br/>La expansión urbana aumenta la fragmentación del paisaje. En efecto, la fragmentación disminuye la conectividad, causa la pérdida de espacios verdes e impacta en la ecología y la función de los espacios verdes. La restauración de la funcionalidad del espacio verde a menudo requiere restaurar la conectividad ecológica de este espacio verde dentro de la matriz de la ciudad. Sin embargo, la identificación de corredores ecológicos que integran diferentes conectividad estructurales y funcionales de los espacios verdes sigue siendo vaga. Evaluar la conectividad para desarrollar una red ecológica mediante el uso de modelos eficientes es esencial para mejorar estas redes en rápida expansión urbana. Este documento presenta un enfoque metodológico novedoso para evaluar y modelar la conectividad del gorrión arbóreo euroasiático (Passer montanus) y el bulbul de ventilación amarilla (Pycnonotus goiavier) en tres ciudades (Kuala Lumpur, Malasia; Yakarta, Indonesia y Metro Manila, Filipinas). El enfoque identifica posibles corredores prioritarios para las redes de conectividad ecológica. El estudio combinó modelos de circuitos, análisis de conectividad y modelos de menor costo para identificar corredores potenciales mediante la integración de la estructura y función de los parches de espacios verdes para proporcionar modelos de red de conectividad ecológica confiables en las ciudades. Los parámetros relevantes como la resistencia del paisaje y la estructura del espacio verde (densidad de vegetación, tamaño del parche y distancia del parche) se derivaron de un enfoque experto y basado en la literatura basado en la preferencia del comportamiento de las aves. Los modelos integrados permitieron la evaluación de la conectividad para ambas especies utilizando diferentes medidas de la estructura del espacio verde que revelan los corredores potenciales y las vías de menor costo para ambas especies de aves en los sitios del parche. La implementación de mejoras en los corredores identificados podría aumentar la conectividad de los espacios verdes. Este estudio proporciona ejemplos de cómo la combinación de modelos puede contribuir a la mejora de las redes ecológicas en ciudades en rápida expansión y demuestra la utilidad de dichos modelos para conservar la biodiversidad y la planificación urbana.<br/>Urban expansion increases fragmentation of the landscape. In effect, fragmentation decreases connectivity, causes green space loss and impacts upon the ecology and function of green space. Restoration of the functionality of green space often requires restoring the ecological connectivity of this green space within the city matrix. However, identifying ecological corridors that integrate different structural and functional connectivity of green space remains vague. Assessing connectivity for developing an ecological network by using efficient models is essential to improve these networks under rapid urban expansion. This paper presents a novel methodological approach to assess and model connectivity for the Eurasian tree sparrow (Passer montanus) and Yellow-vented bulbul (Pycnonotus goiavier) in three cities (Kuala Lumpur, Malaysia; Jakarta, Indonesia and Metro Manila, Philippines). The approach identifies potential priority corridors for ecological connectivity networks. The study combined circuit models, connectivity analysis and least-cost models to identify potential corridors by integrating structure and function of green space patches to provide reliable ecological connectivity network models in the cities. Relevant parameters such as landscape resistance and green space structure (vegetation density, patch size and patch distance) were derived from an expert and literature-based approach based on the preference of bird behaviour. The integrated models allowed the assessment of connectivity for both species using different measures of green space structure revealing the potential corridors and least-cost pathways for both bird species at the patch sites. The implementation of improvements to the identified corridors could increase the connectivity of green space. This study provides examples of how combining models can contribute to the improvement of ecological networks in rapidly expanding cities and demonstrates the usefulness of such models for biodiversity conservation and urban planning.<br/>