張洪茂教授教授團隊在城市森林研究中取得重要進展

華大在線訊（通訊員 張洪茂 牛紅玉）日前，城市研究領域TOP期刊 Landscape and Urban Planning發表了我校生命科學學院張洪茂教授、牛紅玉副教授團隊關于城市森林群落木本植物多樣性維持機制的研究成果（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）。生命科學學院牛紅玉副教授為論文的第一和并列通訊作者，張洪茂教授為通訊作者，碩士研究生陳治文、岳星程、趙恒月，湖北省林業科學研究院王曉榮博士，德國馬爾堡大學Finn Rehling博士、 Dana G. Schabo博士、 Nina Farwig教授為共同作者。

該研究發現在片段化的城市森林中，木本植物的多樣性符合島嶼生物地理學理論，受森林斑塊面積、隔離度的影響，自然更新的木本植物的群落結構和片段化、植物種子擴散模式以及早期造林策略等相關。

城市化過程中原有的森林往往被道路或者人工建筑隔離，成為城市景觀中的“綠色島嶼”，為城市生態系統提供生物多樣性維持、氣候調節和生態康養等生態功能。了解現有木本植物的自然更新現狀和影響因素可以深入了解城市森林的結構與功能維持機制，為城市林業規劃和管理提供理論依據。

在武漢市28個森林斑塊中（圖1），研究人員共記錄7231株成樹，7273株幼樹和8905株木本植物幼苗，其中依賴動物擴散種子的植物個體在成樹、幼樹和幼苗階段的比例成增加趨勢，分別是49.1%、65.1%和80.7%。

圖1：研究的28個森林斑塊的地理位置和典型斑塊森林外貌

分析結果顯示，武漢城市森林斑塊中木本植物物種多樣性和斑塊面積、隔離度、植物種子傳播模式以及植物生長階段相關。武漢市不同行政區在造林時候選擇了不同樹種，導致同一行政內的森林斑塊具有相似群落結構，行政區之間有相異的群落結構，且這種差異性從成樹階段保持到幼苗和幼樹階段，說明造林策略對森林植物群落具有長期影響。然而，依賴動物傳播種子的植物群落在斑塊面積較小或者隔離度較大的森林斑塊中保持一致，進一步說明動物傳播植物在片段化的城市森林中具有更高的更新潛力。

由此可見，多個因素影響了城市森林的自然更新，其多樣性維持受造林策略的長期影響，同時還受破碎化和種子傳播模式的影響。隨著時間的推移，動物傳播植物將在城市森林中占據主導地位。因此，從長遠考慮，為了維持城市森林中木本植物多樣性，需要多次重復種植來促進非動物傳播植物在城市森林中的更新。

本研究得到國家自然科學基金、國家留學基金、以及中國科學院動物研究所農業蟲鼠害國家重點實驗室開放課題資助。

近年來，張洪茂教授團隊針對城市森林生態系統，開展了一系列關于城市生物多樣性與群落構建、動植物互作網絡與城市森林生態系統結構與功能維持、城市化對生物多樣性的影響以及動植物的形態、行為、生理適應和功能響應等的研究，相關成果發表在Landscape and Urban Planning, Urban Forestry & Urban Greening, Urban Ecosystem 等城市研究領域TOP期刊上。

（審讀人：謝波）