城市化对植物多样性影响的研究进展

本文综述了城市化对植物多样性影响的研究进展。随着全球特别是发展中国家城市化水平的提高, 城市化对生物多样性的影响逐渐引起了人们的重视。城市化造成了本土植物物种的丢失和外来物种的增加。在空间分布上, 城市化还常使城区本土植物多样性沿着远郊农区－城郊－城区梯度性下降; 但是由于引进大量外来物种, 总体植物多样性反而升高, 沿着远郊农区－城郊－城区梯度性升高。城市化对植物种类组成也有很大影响,优势种在远郊农区、城郊和城区呈现不同。城市化对植物多样性影响的机制主要有人为引入外来物种、小生境改变以及景观格局的变化三个方面。以下四个研究方向将越来越重要: (1) 不同区域、不同方法、不同学科的系统整合研究;(2) 城市化扩张与植物多样性变化过程的定位监测研究; (3) 本土植物多样性丢失以及性状改变的内在机制研究, 特别是外来物种与本地物种的相互作用过程和机制的研究; (4) 城市植物多样性保护研究。     

北京温榆河-北运河生态廊道自生植物多样性对城市化的响应

城市化进程带来的城市生境破碎化对城市野生动植物多样性产生了巨大的影响,而生态廊道作为城市中的绿色线性空间,对缓解城市化进程下的生物多样性丧失具有重要作用。自生植物不仅是城市植物多样性的重要组成部分,也为乡土动物提供了赖以生存的资源,在低维护植物景观营造中起到关键作用。聚焦北京温榆河-北运河生态廊道,在对廊道自生植物总体物种组成进行分析的基础上,探究城市化梯度上自生植物物种组成与多样性特征差异,并分析不同自生植物种群对城市化水平的适应性。共调查到温榆河-北运河自生植物195种,隶属于73科,156属,以自生草本植物为主。各城市化水平下自生木本植物的α多样性无显著差异;中低城市化水平下草本植物的α多样性显著高于其他水平（P<0.05）。随着城市化水平升高,自生乔木和一、二年生的β多样性升高,自生多年生草本、自生入侵植物和外来植物的β多样性值下降。在城市化梯度上的生态位宽度均值排序为入侵植物 > 乡土植物 > 国外外来植物 > 国内外来植物。将生态廊道自生植物按照生态位宽度划分为广适型、中适型和狭适型,并依据生态位重叠筛选了与15种入侵植物在城市化梯度上适应性相近的自生乡土植物种类。本研究结果可以为营造稳定的低维护自生植物群落,抵抗外来入侵植物的扩散,实现城市河流生态廊道的生物多样性保护功能提供参考。     

城市化对本土植物多样性的影响——以廊坊市为例

虽然城市化对生物多样性影响的研究在发达国家是一个重要的研究领域,但是在发展中国家这方面的研究不多。通过案例研究,分析本土植物多样性沿着城市化梯度的变化,及其与生境土壤因子的关系。在廊坊市,中国北部一个快速城市化的地区,沿着中心城区、城区、郊区、远郊区城市化梯度,每个梯度选取6个样地进行本土植物多样性调查,记录种类数、多样性和种类组成,并分析了多样性指数。与远郊区相比,中心城区失去了88%的物种,物种多样性下降了78%,城区物种多属于禾本科、藜科等耐践踏、耐土壤紧实度的物种。远郊区的本土植物属于45个科,科数大于城区物种。相似性指数表明,城区和郊区大部分物种相同,但是远郊区差异较大。DCCA分析表明,土壤总氮、有机质含量是影响物种城市化分布的主要因素。城市化促进了物种分布的匀质化。     

城市化景观格局对本土植物多样性的多尺度影响——以北京市顺义区为例

景观格局对植物多样性的影响已经在很多研究中得到了验证,但有关城市景观的影响仍然知之甚少。为了探究城市化景观格局对植物多样性的影响及其尺度效应,本研究在北京市顺义区调查了105个样地,计算每个样地的α和β多样性指数;并以100 m为步长,分析了100～1000 m范围内的10个尺度43个城市的景观格局指数。结果表明: 在所有尺度上,城市景观面积指数、核心类指数和边缘指数与本土植物多样性均呈负相关;形状复杂性指数在小尺度内有利于植物多样性,而面积加权复杂性指数则在较大尺度上影响明显。其他指数如城市斑块的连接性、邻近性、内聚性、破碎性和散布并列指数与本土植物多样性之间的关系轻微且不稳定。城市化强度与尺度呈负相关,与各个尺度的植物多样性呈负相关。合理将城市区域分为许多边缘简单的小斑块,能够更好地保护本土植物多样性。该研究提出了保护城市植物多样性的景观格局建议,为生态城市建设提供参考。     

晋中盆地人类聚居地植物多样性分异规律

在城市化的发展过程中,生物多样性受到的影响日趋严重,因此开展这一方面的研究显得非常重要。以晋中盆地为研究对象,用随机抽样法选取86个村庄驻地、48个乡镇驻地及9个县市驻地,然后在各个驻地建成区内分别设置调查样方,运用Gleason丰富度指数、Whittaker Beta多样性指数、Jaccard相似性指数和t-检验对建成区内野生植物、栽培植物及总植物物种进行分析,同时探索总结植物多样性分异规律。结果表明:沿村庄-乡镇-县市梯度,野生植物平均丰富度降低,栽培植物平均丰富度增加,总植物物种平均丰富度先降低后增加;野生植物、栽培植物和总植物物种的β多样性指数均降低;植物相似度方面,村庄与乡镇的相似性最高,乡镇与县市次之,村庄与县市的相似性最低。同时,调查过程中发现,沿"村庄-乡镇-县市"梯度,城市化水平的差异与人为干扰强度的不同是引起盆地内植物多样性变化的重要原因。     

城市绿地微生物及其对城市化的响应

城市绿地微生物的稳定性是城市绿地发挥其重要生态系统功能的重要因素。人类世时代的快速城市化会改变城市绿地土壤理化性质、输入新兴污染物、加剧微生物生态系统潜在风险、改变微生物群落多样性及生态系统功能多样性,深远地影响了城市绿地的生态系统服务功能。本文综述了城市绿地微生物的特征,以及城市化进程对城市绿地微生物组(包括土壤、植物叶际和空气)、抗生素抗性基因、病原微生物和稀有物种群落的影响。与自然微生物相比,城市绿地微生物普遍具有较高的异质性,受人类活动影响大。同时,抗生素抗性基因水平以及人类致病菌数量则显著增加,体现了城市化对城市绿地生态系统健康和功能的扰动。今后研究中应更加关注城市化对于城市绿地微生物的影响,为其对人群健康影响风险评价提供可靠理论支持。     

贵阳城市化和边缘效应对城市残存森林木本植物系统发育特征的复合影响

城市残存森林具有很高的保护价值,探究城市化与城市残存森林木本植物系统发育特征的关系有助于揭示城市残存森林生物多样性的维持机制。本研究以中国西南山地城市贵阳为研究区域,调查了9个残存森林斑块72个样地中木本植物的组成,计算了其系统发育指数,通过多重比较、配对t检验、相似性分析等方法解析了城市化和边缘效应对城市残存森林木本植物系统发育特征的综合影响。结果表明：灌木群落的系统发育多样性较高但系统发育结构的聚集趋势更明显;高城市化水平下幼苗幼树层植物群落的边缘效应显著;城市化水平对边缘生境植物群落系统发育特征的影响大于内部生境;高城市化水平边缘生境植物群落与低城市化水平内部生境植物群落的系统发育结构差异大。研究表明,城市化水平和边缘效应共同影响了残存森林斑块中植物群落的系统发育特征,建议控制残存斑块周围的城市化程度以减轻边缘效应对残存植物系统发育的影响。     

城市菌根真菌多样性、变化机制及功能应用

菌根真菌能够与大多数陆生植物的根系形成菌根共生体,具有改善宿主植物矿质营养、增强抗逆性、改良土壤结构等重要生态功能。城市化过程中气候、土壤、植被、土地利用等因素的改变,对菌根真菌的多样性产生了直接或间接的影响。目前城市菌根真菌的研究多侧重对其空间分布及群落组成的简单描述,缺乏针对城市典型生态现象及生态问题系统性的探讨。分别从城市菌根真菌的多样性变化、影响机制及功能应用等3方面进行了综述,全面揭示城市菌根真菌的研究现状及研究的复杂性,发现当前研究存在多样性评估简单化、研究层次单一化、内在机制现象化及功能应用停滞化等问题,认为今后应建立更为系统、综合、标准的研究体系以深刻而准确地认识与理解城市化对菌根真菌多样性的影响,为城市微生物资源的保存及绿地系统维持提供理论依据。     

城市化对生物多样性的影响研究综述

城市化正在全球范围内迅速发展。城市的发展不但极大程度地改变了生物的生存环境,而且导致生物多样性的急剧变化。在概述城市生态环境特点的基础上,综述了城市化对生物多样性的影响,并分析了乡村-城市生物多样性分布格局特征,同时为进一步研究城市化对生物多样性的影响提出了几点建议。     

城市土壤微生物多样性研究进展

城市化对生物多样性的影响是当前生态学研究的热点之一, 引起了人们的广泛关注。土壤微生物多样性是城市生物多样性的重要组成部分, 对维持城市生态系统的健康稳定具有重要意义和作用。近年来, 已有研究关注城市土壤微生物群落结构及多样性, 回答了一些关键问题, 但缺乏系统的总结与论述。基于此, 本文分析了城市化对土壤微生物特性、群落组成、功能和多样性的影响, 总结了影响城市土壤微生物多样性的主要因素, 发现城市化改变了土壤微生物组成和功能, 并且对细菌和真菌多样性的影响存在差异, 城市环境因子通过直接和间接作用共同影响土壤微生物多样性。进一步探讨了城市土壤微生物多样性的维持与保护, 并对今后城市土壤微生物研究需要关注的问题进行了展望, 包括: (1)城市化对城市绿地土壤微生物多样性的影响机制; (2)城市土壤微生物多样性变化对生态系统多功能性的影响; (3)土壤微生物多样性与人类健康的关系。以期为城市土壤生物多样性保护研究提供参考。