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城市化正在重塑全球生物多样性格局。生物同质化,即不同地区生物群落组成趋于相似,受到城市化的强烈驱动。但现有研究中对在全球尺度上城市地区是否发生了生物同质化仍存在一定争议。

针对上述问题,研究团队以城市树木为研究对象,整合多源实地观测数据,构建了全球城市树种分布数据集。研究创新性地以城市所在生态分区的树种组成为自然基线,对比基于物种丰富度的城市间树种组成差异与城市所在生态分区间的树种组成差异,去除自然背景的影响,实现了对城市化驱动的树种组成差异的量化。

研究发现,在全球尺度上,城市间树种组成并未呈现明显生物同质化趋势,但表现出显著的空间尺度分异格局。与直觉相反,在树种组成差异大的城市对中,远距离城市间树种组成多呈现生物同质化格局,而近距离城市间的树种组成则以生物分化格局为主(图1)。研究进行了多重敏感性分析,证实该格局具有稳健性。

图1 城市间与生态分区间的βsim差异明显的城市空间分布。(a)呈现生物同化格局的城市对;(b)呈现生物分化格局的城市对

研究进一步揭示了非本土树种的引入方式是形成上述格局的关键机制,并识别出五类影响城市间生物同质化与分化格局的路径(图2)。生物同质化主要源于引入相同的非本土树种,生物分化则更多由引入不同非本土树种所驱动。该研究提供了城市化通过物种重组重塑全球城市生物多样性格局的证据,显示了人类活动在全球物种分布中的深远影响。

图2 物种的不同引入途径对城市间树种组成差异的影响

上述成果以“全球城市树种群组的同质化与分化”(Homogenization and differentiation of urban tree assemblages globally)为题,发表于期刊《自然·城市》(Nature Cities)。

清华大学地球系统科学系2023级博士生杨旭东与江苏省农业科学院农业信息研究所助理研究员、清华大学地球系统科学系博士毕业生金晶博士为论文共同第一作者,清华大学地球系统科学系杨军教授为论文通讯作者。合作者包括清华大学地球系统科学系博士生刘心怡、耶鲁大学弗兰克.拉索特(Frank La Sorte)博士、桂林旅游学院闫蓬勃副教授和新泽西州立罗格斯大学米娜.艾荣森(Myla Aronson)博士。研究得到国家自然科学基金项目“城市化驱动的生物同质化的级联效应:以树木和鸟类为例”资助(No. 32171542)。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s44284-026-00393-4

论文免费阅读链接:https://rdcu.be/e5gKB

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