城市社区花园中的集合群落：高度管理斑块内物种组装的环境、空间和社会过滤机制相对强度分析

《Landscape Ecology》：Metacommunities in community gardens: relative strength of environmental, spatial, and social filters for species assembly in highly managed urban patches

本研究针对城市化进程中生物多样性面临的挑战，创新性地将社会过滤因子纳入集合群落理论框架，通过对加州中部海岸23个社区花园的系统调查，揭示了栽培植物、非栽培植物、传粉者和天敌等不同功能群落的组装机制差异。研究发现除栽培植物外，其余类群均表现出明显的扩散限制特征，其中非栽培植物和传粉者符合斑块动态模型，天敌类群则更接近中性模型，为优化城市绿色空间规划以促进生物多样性保护提供了重要理论依据。

　　

随着城市化成为全球增长最快的土地利用方式，城市生态系统在生物多样性保护中扮演着日益重要的角色。尽管城市中栖息着丰富多样的营养级生物，但这些生物面临着持续干扰、栖息地破碎化以及影响扩散的物理屏障等多重挑战。如何在高度人为管理的城市环境中理解生物群落的组装机制，成为生态学家亟待解决的科学问题。

传统集合群落理论主要关注环境过滤和空间过滤的作用，但在人类主导的生态系统中，这两种过滤机制都直接或间接地受到社会经济和人口特征等社会因素的影响。城市社区花园作为社会生态耦合系统的典型代表，为研究城市景观中的群落组装过程提供了理想模型。这些高度管理的栖息地斑块既包含有计划引入的栽培植物，也包含自发定居的非栽培植物、传粉者和天敌等伴生生物，其群落组装过程可能同时受到人力协助和自然扩散的双重影响。

为揭示这些机制，研究人员在加州中部海岸的23个社区花园展开了系统研究。他们采用标准化样方调查法，在每个花园设置20m×20m主样方，通过树木灌木普查和草本植物盖度估计，记录了栽培植物（包括蔬菜、水果、草本植物和观赏植物）和非栽培植物（自然萌发的"杂草"）的物种组成。对传粉者（膜翅目、鳞翅目和双翅目）采用主动网捕法进行采样，而在天敌调查中则重点监测南瓜植株上的节肢动物捕食者和寄生性天敌，并根据扩散方式将其分为步行天敌和飞行天敌两类。

研究团队同时量化了三类过滤因子：环境过滤（包括花园年龄、面积、地面覆盖类型和2km半径内的土地利用组成）、空间过滤（花园间地理距离）和社会过滤（邻里社会经济指标和人口特征）。通过Mantel检验和偏Mantel分析，他们揭示了不同生物类群群落组成与环境、空间和社会因子差异之间的相关性。

环境过滤的主导作用

栽培植物群落组成与环境差异显著相关（r=0.25, p=0.011），而与空间距离和社会因素无显著关联。这表明栽培植物的分布主要受花园管理决策的影响，特别是花园面积和地块大小成为关键决定因素。这种模式符合人类改造系统中的物种分类模型，说明园艺活动通过改变局部环境条件主导了栽培植物的组装过程。

扩散限制的普遍存在

与栽培植物形成鲜明对比的是，非栽培植物（r=0.37, p=0.001）、传粉者（r=0.34, p=0.001）以及两类天敌（步行天敌：r=0.34, p=0.001；飞行天敌：r=0.192, p=0.02）的群落差异均与空间距离呈显著正相关。这表明自然扩散的生物类群普遍存在扩散限制现象，群落相似性随距离增加而降低。

组装机制的类群特异性

非栽培植物和传粉者同时受到环境过滤和空间过滤的显著影响，其群落组装更符合斑块动态模型。非栽培植物对周边城市化程度（2km半径内的城市覆盖度）敏感，而传粉者多样性则与花园内树木灌木数量密切相关。相比之下，天敌类群仅显示空间效应，与环境或社会因子无显著关联，更接近中性群落动态模型。

管理启示与保护意义

研究发现扩散限制是城市花园中自然定居生物类群的普遍特征，这意味着这些群落更容易受到局部灭绝事件的威胁。因此，改善城市绿色空间之间的生物扩散通道对于维持生物多样性至关重要。针对不同功能群落的特异性组装机制，城市绿地规划应采取差异化策略：对于栽培植物，可通过优化花园设计和管理实践来提升多样性；对于自然扩散类群，则需要重点考虑栖息地网络的连通性布局。

这项研究创新性地将社会生态视角融入集合群落理论，不仅深化了对城市生物多样性组装机制的理解，也为可持续城市景观规划提供了科学基础。通过揭示不同生物类群对环境、空间和社会过滤的差异化响应，为制定针对性的生物多样性保护策略提供了重要依据。未来研究需要进一步整合个体园艺师尺度与花园尺度指标，并开展多类群长期监测，以全面把握城市生态系统的复杂动态。