城市化强度与持续时间驱动Youngia japonica功能性状和生态策略的适应性分化

《Journal of Environmental Management》：Intensity and duration of urbanisation drive adaptive divergence of functional traits and ecological strategies in Youngia japonica

本研究通过原位调查和同质园实验，揭示了城市化强度与持续时间对植物功能性状和CSR（竞争-胁迫耐受-杂草型）策略的协同驱动作用。发现长期极端城市化导致性状稳定化，为理解城市作为"当代进化实验室"的机制提供了新见解。

　　

Highlight

通过整合原位测量和同质园实验，本研究系统阐明了城市化强度与持续时间对Youngia japonica功能性状和生态策略的协同驱动机制。研究发现极端城市化环境会定向选择特定性状组合，而长期暴露于城市化的种群表现出更稳定的适应性特征。

Discussion

Youngia japonica种群在原位生境中表现出显著的功能性状种内变异。城市选择压力驱动三大核心适应特征：矮化株型（响应混凝土热辐射）、增大花径（补偿传粉者稀缺）和增加比叶面积（SLA）。作为植物资源获取策略的关键指标，SLA随光照条件变化（Jagodziński等，2016）。虽然光照胁迫通常降低SLA，但研究表明城市环境中的高SLA可能源于对间歇性遮荫和养分可利用性的适应策略（Leffler等，2014）。本研究中，极端城市化生境的较高SLA可能反映了对城市冠层遮荫和斑块化资源分布的适应。

城市化持续时间显著影响性状可逆性。短期城市化暴露的种群在同质园中表现出快速性状恢复，而长期极端城市化种群则保持稳定的性状分化，暗示遗传同化的形成（Ghalambor等，2015）。这种"进化记忆"效应表明表型可塑性在初期适应中的主导作用逐渐被遗传分化取代（Yakub和Tiffin，2016）。

CSR策略分析揭示城市化驱动生态策略从胁迫耐受型（S-选择）向竞争型（C-选择）和杂草型（R-选择）的转变。值得注意的是，长期极端城市化种群在同质园中仍保持较高的C-选择，表明竞争能力已固化为遗传特征（Grime和Pierce，2012）。这种策略转变可能与城市环境中持续的生物互作和资源竞争压力相关。

Conclusions

本研究证实城市化强度与持续时间共同驱动Youngia japonica功能性状和生态策略的种内变异，确立了城市作为"当代进化实验室"的重要地位。表型可塑性可能促进对短期城市胁迫的初始适应，而长期极端城市化则导致遗传分化和稳定性状的形成。这些发现为理解植物对快速环境变化的适应机制提供了新视角，对预测全球气候变化下的生物响应具有重要启示。