综述:城市树木高碳储量选择对动物多样性的效益:系统综述

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Landscape and Urban Planning 7.9

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  这篇综述系统分析了城市树木碳储量与动物多样性(faunistic biodiversity)的协同关系,指出树木特征(如DBH、树龄)比树种选择更能促进生态系统服务(ES)协同效应,为可持续城市规划提供了科学依据。

  

引言

城市化与气候变化导致生物多样性锐减,而城市树木作为关键生态要素,同时承担碳储存(carbon storage)和动物栖息地功能。尽管生态系统服务(ES)与生物多样性的关联已被广泛讨论,但树木特征如何协调碳储量与动物多样性的机制仍不明确。本文通过系统综述68项研究,揭示了树木形态特征(如胸径DBH、树龄)对多重ES的协同作用。

材料与方法

研究采用Web of Science和Bibliometrix工具,筛选2004-2025年文献,聚焦三个核心问题:

  1. 高碳储量树种的共有特征;
  2. 高碳储量树种与动物多样性的关联;
  3. 碳储存、生物多样性与其他ES(如降温、空气净化)的协同或权衡关系。
    通过卡方检验和方差分析(ANOVA)评估树木特征(如叶片类型、种子传播方式)的显著性。

结果

文献计量分析

63项研究主要来自德国、美国和中国,90.1%作者隶属全球北区(Global North)。关键词“生物多样性”和“多样性”自2016年后显著增长,反映研究趋势。

碳储量与树木特征

18项研究涉及232个树种,Fabaceae(如刺槐)、Fagaceae(如橡树)和Moraceae(如榕树)为高碳储量优势科。DBH与碳储量显著正相关(F2,52
=10.526, p<0.001),而叶片类型(阔叶/针叶)和起源(原生/引进)无显著影响。例如,柏林公园树木因DBH较高(中位数30.06 cm),碳储量(中位数354.76 kg/株)远超伊朗Tabriz的年轻树木(57.7-87.3 kg/株)。

动物多样性影响因素

27项研究表明,树龄和DBH是动物多样性的关键驱动因子。大型老树为鸟类(如啄木鸟)、蝙蝠和昆虫(如鞘翅目)提供微生境。橡树(Quercus)在欧州支持多达5类动物群,而引进树种如刺槐(Robinia pseudoacacia)虽吸引传粉者,但城市化程度越高其效益越低。

与其他ES的协同效应

树木冠层覆盖度和DBH同时增强降温(10项研究)和空气净化(9项研究)。例如,椴树(Tilia cordata)在街道环境中降温效能突出,而老树的文化价值(如墓地景观)也被3项研究强调。

讨论

树木特征优先于树种选择

DBH和树龄是碳储量与动物多样性的共性指标。老树虽碳增速减缓,但其生态与文化价值不可替代。建议在城市公园等低人流区优先保护老树,平衡安全与生态需求。

全球北区数据偏差

研究集中在温带地区,热带城市树木的ES协同机制亟待探索。

规划建议

  • 多样性设计:单一树种占比≤10%,避免生态位重叠;
  • 功能组合:速生树种(如杨树)短期固碳,长寿树种(如橡树)长期持存;
  • 安全考量:枯木可水平放置于高密度区域,减少坠落风险。

结论

城市树木管理需超越碳储存单一目标,整合ES与生物多样性指标。未来研究应拓展至全球南区,并量化ES权衡关系(如BVOCs排放与空气净化的冲突)。通过科学选种和空间规划,城市树木将成为气候适应与生态韧性的核心载体。

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