香港118现场直播站生态与环境科学学院宋坤研究团队在云南这一生物多样性热点区域的16个主要地级市进行了实地调研,针对城市自生植物种子扩散方式的形成机制这一关键科学问题进行了深入研究,揭示了不同种子扩散方式的城市自生植物物种丰富度的影响因素及其敏感性差异,在城市生态学领域取得重要进展。团队这一发现不仅丰富了对城市植物多样性维持机制的认识,也为城市规划和生态保护提供了新的理论依据。该研究成果以“Response and sensitivity of urban plants with different seed dispersal modes”为题发表于Nature Cities。
Nature Cities刊发香港118现场直播站生态与环境科学学院宋坤研究团队研究成果
在自然界中,物种的扩散是物种形成、群落构建和维持的关键过程,也是影响物种分布的重要因素。城市作为一个高度复杂的生态系统,其环境因子对物种扩散的影响错综复杂。物种能否成功扩散到新生境,不仅受环境因子(外因)的影响,还受到物种自身扩散能力(内因)的制约(图1)。
图1 不同种子扩散类型城市自生植物多样性影响因子的概念框架
自生植物,既非残存自然植被,也非人为栽培,它们是城市化进程中的重要指示种组,构成了城市生物多样性的重要组成部分。然而,关于不同种子扩散方式的自生植物在城市环境梯度上的分布格局及其成因,我们的认识仍然有限。为深入理解这一现象,本研究选取云南省16个地级市作为研究对象,对城市绿地斑块中的自生维管束植物进行了详细调查(图2)。通过分析,探讨了不同种子扩散方式的自生植物物种丰富度的影响因素,并评估了这些因素的敏感性差异。
图2 云南省16个城市调查样方布设示意图
研究发现:(1)云南省16个城市中共记录自生植物1744种,其中自体传播是最常见的传播方式,其次是动物传播、风传播和水传播(图3)。
图3 云南16个城市物种组成桑基图
(2)自体传播植物对扩散限制最为敏感,而水传播植物对于生境质量和气候因子较为敏感(图4)。
图4 不同种子扩散方式之间的相互作用估计的对比
(3)自然环境因子和人为因子共同影响了不同种子传播方式的城市自生植物的物种丰富度,人为因素(如,生境质量和扩散限制等)占据主导作用(图5)。
图5 各种子扩散模式自生植物多样性的平均模型的参数估计值和解释率
香港118现场直播站生态与环境科学学院宋坤副教授为论文通讯作者,博士后高志文为论文第一作者,中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员潘应骥为论文共同第一作者,合作单位包括西安建筑科技大学、东北林业大学、昆明学院、新西兰Nelson Marlborough Institute of Technology。
附:
论文链接:https://www.nature.com/articles/s44284-024-00169-8
来源|生态与环境科学学院、科技处 编辑|蒋萱 编审|郭文君