華東師范大學生態與環境科學學院宋坤研究團隊在云南這一生物多樣性熱點區域的16個主要地級市進行了實地調研,針對城市自生植物種子擴散方式的形成機制這一關鍵科學問題進行了深入研究,揭示了不同種子擴散方式的城市自生植物物種豐富度的影響因素及其敏感性差異,在城市生態學領域取得重要進展。團隊這一發現不僅豐富了對城市植物多樣性維持機制的認識,也為城市規劃和生態保護提供了新的理論依據。該研究成果以“Response and sensitivity of urban plants with different seed dispersal modes”為題發表于Nature Cities。

Nature Cities刊發華東師范大學生態與環境科學學院宋坤研究團隊研究成果
在自然界中,物種的擴散是物種形成、群落構建和維持的關鍵過程,也是影響物種分布的重要因素。城市作為一個高度復雜的生態系統,其環境因子對物種擴散的影響錯綜復雜。物種能否成功擴散到新生境,不僅受環境因子(外因)的影響,還受到物種自身擴散能力(內因)的制約(圖1)。

圖1 不同種子擴散類型城市自生植物多樣性影響因子的概念框架
自生植物,既非殘存自然植被,也非人為栽培,它們是城市化進程中的重要指示種組,構成了城市生物多樣性的重要組成部分。然而,關于不同種子擴散方式的自生植物在城市環境梯度上的分布格局及其成因,我們的認識仍然有限。為深入理解這一現象,本研究選取云南省16個地級市作為研究對象,對城市綠地斑塊中的自生維管束植物進行了詳細調查(圖2)。通過分析,探討了不同種子擴散方式的自生植物物種豐富度的影響因素,并評估了這些因素的敏感性差異。

圖2 云南省16個城市調查樣方布設示意圖
研究發現:(1)云南省16個城市中共記錄自生植物1744種,其中自體傳播是最常見的傳播方式,其次是動物傳播、風傳播和水傳播(圖3)。

圖3 云南16個城市物種組成桑基圖
(2)自體傳播植物對擴散限制最為敏感,而水傳播植物對于生境質量和氣候因子較為敏感(圖4)。

圖4 不同種子擴散方式之間的相互作用估計的對比
(3)自然環境因子和人為因子共同影響了不同種子傳播方式的城市自生植物的物種豐富度,人為因素(如,生境質量和擴散限制等)占據主導作用(圖5)。

圖5 各種子擴散模式自生植物多樣性的平均模型的參數估計值和解釋率
華東師范大學生態與環境科學學院宋坤副教授為論文通訊作者,博士后高志文為論文第一作者,中國科學院東北地理與農業生態研究所研究員潘應驥為論文共同第一作者,合作單位包括西安建筑科技大學、東北林業大學、昆明學院、新西蘭Nelson Marlborough Institute of Technology。
附:
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s44284-024-00169-8
來源|生態與環境科學學院、科技處 編輯|蔣萱 編審|郭文君