巴尔的摩街道树木分布与树木状况同社会经济因素相关联，而树木多样性和树木规格则与社区环境条件密切相关

本研究系统揭示了巴尔的摩街道树木分布与树木状况同社会经济因素（如种族、收入和教育水平）显著相关，而树木多样性（species richness, evenness）和树木规格（DBH）则更多受环境因素（如不透水地表覆盖率、气温）影响。研究结果为推动城市自然资源公平分配及提升生态系统服务提供了重要依据。

　　

亮点

街道树木分布

街道树木特征在巴尔的摩市各个社区间呈现出显著差异（图1）。全市整体的街道树木种植率（即已种植的树木点位占比）为56%，各社区的种植率范围从28.44%到87.66%不等（表2）。在所有社区中，潜在街道树木点位的数量与我们所选的任何社会环境变量均无相关性（表3），但与道路长度存在相关性（r = 0.36, p < 0.05）。相比之下，种植率与社会经济变量呈现出显著的相关性：与白人人口比例（r = 0.52, p < 0.05）、家庭收入中位数（r = 0.49, p < 0.05）以及拥有学士学位或更高学历的居民比例（r = 0.51, p < 0.05）均呈正相关。相反，种植率与黑人人口比例（r = -0.48, p < 0.05）呈负相关。种植率与环境变量之间没有显著的相关性。

树木状况

不同社区的树木健康状况也存在差异。健康状况良好（good condition）的树木比例与白人人口比例（r = 0.43, p < 0.05）、家庭收入中位数（r = 0.42, p < 0.05）以及高学历居民比例（r = 0.41, p < 0.05）呈正相关。而健康状况不良或死亡（poor or dead condition）的树木比例则与黑人人口比例（r = 0.38, p < 0.05）呈正相关。树木健康状况与环境变量之间没有显著的相关性。

树木大小与种植点位

树木的平均胸径（DBH）与午后气温（r = -0.41, p < 0.05）和不透水地表覆盖率（r = -0.39, p < 0.05）均呈负相关。符合巴尔的摩市林业部门目标树坑尺寸的种植点位比例也与午后气温（r = -0.37, p < 0.05）和不透水地表覆盖率（r = -0.36, p < 0.05）呈负相关。树木大小和种植点位尺寸与社会经济变量之间没有显著的相关性。

物种多样性

物种丰富度（species richness）与午后气温（r = -0.45, p < 0.05）和不透水地表覆盖率（r = -0.44, p < 0.05）呈负相关。物种均匀度（species evenness）也与午后气温（r = -0.40, p < 0.05）和不透水地表覆盖率（r = -0.38, p < 0.05）呈负相关。物种丰富度和均匀度与社会经济变量之间没有显著的相关性。Beta多样性（Beta diversity）分析（即社区间物种组成差异）表明，午后气温是驱动社区间树木群落相似性的最重要因素，气温较高的社区其树木群落组成更为相似。

讨论

社会经济和文化资源与城市环境的生物物理条件相互作用，共同塑造了自然资源在城市景观中的分布格局（Machlis et al., 2005）。街道树木尤其受到人类管理和政策的影响，因为它们通常是人工种植的（尽管也可能自然萌发），并且常常出于安全或美观考虑而在衰老前就被提前移除。因此，历史上的红线歧视（redlining, Schell et al., 2020）、基础设施投资决策、社区财富水平以及居民对政府的信任度等因素，共同导致了街道树木资源在城市中分布不均的模式。我们的研究结果与先前在美国其他城市（如纽约市、休斯顿）和全球城市（如巴塞罗那、蒙特利尔）的研究发现一致，这些研究也揭示了街道树木覆盖度和多样性与社会经济地位（SES）之间存在关联（Lin et al., 2021; Cubino & Retana, 2023; Pham et al., 2013, 2017; Lin & Güneralp, 2024）。我们的研究通过将分析范围扩展到包括树木状况、树木大小、种植点位适宜性以及更复杂的生物多样性指标（如均匀度和Beta多样性），扩展了现有的研究。

我们发现，社会经济因素（种族、收入、教育）与街道树木的种植率和树木状况有着最强的关联。这与之前的研究，包括在巴尔的摩进行的研究（Anderson et al., 2023; Burghardt, 2022），以及关于其他类型绿色基础设施（如公园）分布不均的研究发现是一致的（Grove et al., 2018; Brown, 2021）。这些模式反映了历史上和当前在资源分配、社区投资以及可能存在的社区对植树倡议接受度方面的差异。

另一方面，环境因素（气温、不透水地表覆盖率）与树木多样性（丰富度和均匀度）以及树木大小有着最强的关联。气温较高、不透水地表覆盖率较高的社区，其树木更小，物种更少，分布更不均匀，符合标准树坑尺寸的点位也更少。这些环境条件可能限制了树木的生长和存活，从而导致树木平均尺寸更小，也可能影响了林业部门在过去选择种植哪些树种（即选择更能耐受恶劣条件的树种，但可能多样性较低）。气温与Beta多样性之间的负相关关系表明，炎热的环境条件可能正在过滤物种库，导致气温较高的社区拥有更为同质化的、可能耐热的树木群落。

值得注意的是，我们发现社会经济因素和环境因素共同解释了街道树木群落组成的差异。这表明，社会和环境因素共同影响着哪些树种被种植在哪些社区。例如，富裕的、以白人为主的社区可能有更多的资源来种植和维护多样化的树木，而低收入、以黑人为主的社区可能不仅缺乏种植树木的资源，而且还面临更严峻的城市环境条件（如热岛效应），这限制了许多树种的生存。

我们的研究结果对巴尔的摩市的公平城市林业实践具有重要启示。市政林业部门及其非营利合作伙伴正在积极努力解决历史上的投资不平等问题（Sonti et al., 2024）。我们的分析表明，需要采取多管齐下的策略：1）在树木覆盖率低的社区增加种植（解决种植率问题）；2）在树木健康状况不佳的社区改善树木养护；3）在环境条件恶劣的社区，需要采取创新措施改善种植点位条件（如使用土壤细胞、连续树坑等增加可用土壤体积），并仔细选择能适应未来气候条件的树种，以促进树木生长和提高存活率；4）在所有社区推动种植多样化的树种，以增强整个城市街道树木种群应对病虫害和气候变化的韧性。

结论

我们的研究表明，巴尔的摩街道树木的分布和质量与社会和环境因素密切相关。社会经济因素（种族、收入、教育）与街道树木的种植率和树木状况关联更强。环境因素（气温、不透水地表覆盖率）与树木多样性（丰富度、均匀度）和树木大小（DBH）关联更强。此外，气温和社会经济因素共同影响着街道树木的群落组成（Beta多样性）。这些发现强调了在制定城市林业管理和规划策略时，必须同时考虑社会公平和环境可持续性，以确保所有社区都能公平地享受街道树木带来的生态系统服务。