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张洪茂教授教授团队在城市森林研究中取得重要进展

日期:2023-02-17 作者:张洪茂 牛红玉 点击量:

华大在线讯(通讯员 张洪茂 牛红玉)日前,城市研究领域TOP期刊 Landscape and Urban Planning发表了我校生命科学学院张洪茂教授、牛红玉副教授团队中欧体育app官方下载(中国)有限公司官网城市森林群落木本植物多样性维持机制的研究成果(Regeneration of urban forests as influenced by fragmentation, seed dispersal mode and the legacy effect of reforestation interventions, https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2023.104712)。生命科学学院牛红玉副教授为论文的第一和并列通讯作者,张洪茂教授为通讯作者,硕士研究生陈治文、岳星程、赵恒月,湖北省林业科学研究院王晓荣博士,德国马尔堡大学Finn Rehling博士、 Dana G. Schabo博士、 Nina Farwig教授为共同作者。

该研究发现在片段化的城市森林中,木本植物的多样性符合岛屿生物地理学理论,受森林斑块面积、隔离度的影响,自然更新的木本植物的群落结构和片段化、植物种子扩散模式以及早期造林策略等相关。

城市化过程中原有的森林往往被道路或者人工建筑隔离,成为城市景观中的“绿色岛屿”,为城市生态系统提供生物多样性维持、气候调节和生态康养等生态功能。了解现有木本植物的自然更新现状和影响因素可以深入了解城市森林的结构与功能维持机制,为城市林业规划和管理提供理论依据。

在武汉市28个森林斑块中(图1),研究人员共记录7231株成树,7273株幼树和8905株木本植物幼苗,其中依赖动物扩散种子的植物个体在成树、幼树和幼苗阶段的比例成增加趋势,分别是49.1%、65.1%和80.7%。

图1:研究的28个森林斑块的地理位置和典型斑块森林外貌

分析结果显示,武汉城市森林斑块中木本植物物种多样性和斑块面积、隔离度、植物种子传播模式以及植物生长阶段相关。武汉市不同行政区在造林时候选择了不同树种,导致同一行政内的森林斑块具有相似群落结构,行政区之间有相异的群落结构,且这种差异性从成树阶段保持到幼苗和幼树阶段,说明造林策略对森林植物群落具有长期影响。然而,依赖动物传播种子的植物群落在斑块面积较小或者隔离度较大的森林斑块中保持一致,进一步说明动物传播植物在片段化的城市森林中具有更高的更新潜力。

由此可见,多个因素影响了城市森林的自然更新,其多样性维持受造林策略的长期影响,同时还受破碎化和种子传播模式的影响。随着时间的推移,动物传播植物将在城市森林中占据主导地位。因此,从长远考虑,为了维持城市森林中木本植物多样性,需要多次重复种植来促进非动物传播植物在城市森林中的更新。

本研究得到国家自然科学基金、国家留学基金、以及中国科学院动物研究所农业虫鼠害国家重点实验室开放课题资助。

近年来,张洪茂教授团队针对城市森林生态系统,开展了一系列中欧体育app官方下载(中国)有限公司官网城市生物多样性与群落构建、动植物互作网络与城市森林生态系统结构与功能维持、城市化对生物多样性的影响以及动植物的形态、行为、生理适应和功能响应等的研究,相关成果发表在Landscape and Urban Planning, Urban Forestry & Urban Greening, Urban Ecosystem 等城市研究领域TOP期刊上。

(审读人:谢波)