城市热岛效应下日本园林苔藓叶绿素荧光的季节性响应及其生态指示意义

本研究通过贝叶斯模型分析京都苔藓光合效率（Fv/Fm）的季节动态，揭示城市热岛（UHI）对苔藓生理的持续性胁迫，为园林保育提供科学依据，并提出苔藓可作为气候变化的生态指示器。

　　

Highlight

本研究首次系统揭示日本京都苔藓花园中四种优势苔藓物种（鼬尾藓、灰发藓、发帽藓和地毯藓）叶绿素荧光（Fv/Fm）对城市热岛（UHI）胁迫的季节性响应规律。通过贝叶斯线性模型解析环境因子与光合性能的关联，发现脆弱物种（如鼬尾藓）的Fv/Fm随温度上升持续下降，且效应从春季延续至秋季，突破夏季高温的局限认知。

Discussion

苔藓Fv/Fm表现出显著季节性差异，温度对其呈负向影响且存在物种特异性。对UHI最敏感的鼬尾藓在最长季节范围内保持最强负响应系数，印证了假说一：脆弱物种的Fv/Fm随温度升高衰退最显著。但假说二（夏季衰退最显著）未完全成立，因春秋季亦出现显著响应，表明UHI影响具有季节性延展性。物种间差异源于水分保持策略与热适应能力的权衡：高持水能力物种（如地毯藓）虽延长光合窗口，却可能加剧热暴露损伤。苔藓Fv/Fm作为UHI胁迫的敏感生物指标，其季节性动态整合了气候条件、物候节律与物种特异性适应策略，为园林苔藓的保护性干预提供时序依据。

Conclusions

本研究确立苔藓Fv/Fm作为UHI胁迫的灵敏生物指示器，为苔藓花园的证据型保育策略奠定基础。Fv/Fm的季节与种间变异反映了气候条件、物候及物种热适应差异，UHI脆弱物种在升温中呈现最显著Fv/Fm下降，强化其作为城市绿化规划中热韧性指标的价值。融合生态敏感性与文化可见性，苔藓可成为向公众传递气候影响的媒介，并支持气候适应型城市绿色空间构建。