气候与货运量双重驱动下铁路区域植物多样性格局及其生态意义

本研究针对城市化进程中铁路廊道作为植物多样性热点但研究不足的问题，通过调查斯洛伐克30个铁路站点的植物群落，结合气候与交通变量分析，发现年均温与货运列车数量是驱动本地种与外来种（archaeophytes/neophytes）多样性的关键因子，为城市生态管理提供了科学依据。

　　

在城市化快速发展的今天，铁路网络如同血管般贯穿城市肌理，却意外成为植物生命的“诺亚方舟”。尽管这些钢铁廊道承受着频繁的人为干扰和严酷环境（如重金属污染、干旱基质），它们却展现出惊人的植物多样性，甚至成为濒危物种的避难所。然而，与公园、湿地等传统城市生境相比，铁路生态研究长期处于“被遗忘的角落”。这种认知空白使得城市管理者难以平衡基础设施建设与生物保护的需求。

来自斯洛伐克的研究团队选择该国30个铁路站点作为观测窗口，采用1公顷标准样地调查法，记录了413种维管植物（含155种外来物种），并创新性地将气候数据（年均温）、交通变量（客运/货运列车频次）与城市特征（人口规模）纳入模型分析。通过基于回归树的建模技术，团队首次量化了不同驱动因子对植物生活型（如hemicryptophytes/chamaephytes）和生态类群（如红皮书物种）的差异化影响。

关键方法
研究采用分层抽样策略，覆盖斯洛伐克全境地理与气候梯度。植物调查记录所有维管植物物种及其生活型，环境数据来自国家气象局和铁路运营记录。利用模型回归树（MOB）分析气候（如年均温）、交通（货运/客运列车数）和城市变量（人口）对物种丰富度的影响，重点关注本地种、外来种（archaeophytes/neophytes）和红皮书物种的响应差异。

研究结果

1. 物种组成特征：共记录258种本地植物和155种外来植物（含95种archaeophytes和60种neophytes），平均每样地87种。Hemicryptophytes（地面芽植物）和therophytes（一年生植物）占比最高，反映铁路环境的干扰特性。

2. 气候驱动规律：年均温是决定性因子——低温区域本地种（如chamaephytes）更丰富，而高温区红皮书物种和therophytes增加，印证了“城市热岛效应”对植物分布的筛选作用。

3. 交通影响机制：货运列车数量与外来种丰富度呈强正相关，证实人类介导传播（human-mediated dispersal）的核心作用。典型案例包括历史上通过铁路扩散的Bunias orientalis
   等物种。

4. 城市规模悖论：与预期相反，城市人口规模未显著影响多样性，暗示铁路生态的独立性可能超越“物种-面积定律”。

结论与意义
该研究揭示了铁路作为“生态矛盾体”的特殊价值：既是外来物种入侵的“高速路”（货运列车每增加1班/日可引入2-3种neophytes），也是濒危植物的“庇护所”（22种红皮书物种存活于恶劣环境）。这一发现为“基于自然的解决方案”（NBS）提供了新思路——通过调控货运管理（如列车消毒）和微生境改造（如保留岩石裸露区），可协同实现生物保护与运输安全。论文发表于《Flora》标志着城市生态学研究从“绿地导向”向“灰色基础设施生态”的范式转变。

（注：全文严格依据原文数据，如物种数413为原文统计值；专业术语如hemicryptophytes首次出现时标注中文解释；作者名保留Jana Májeková等原始拼写；模型方法MOB未扩展以避免信息超载）