重庆高密度高架桥下空间植物多样性及其驱动因素

《Biodiversity and Conservation》：Plant diversity and drivers in high-density Chongqing viaduct footprint spaces

　　

摘要

在城镇化进程中，人工结构物下方的特殊生境日益普遍，其生态价值及其在城市生物多样性网络中的作用备受关注。中国重庆市作为典型的山区城市，高架桥密度高、场地条件独特。其高架桥底空间（定义为高架桥桥面垂直投影到地面形成的遮荫区域）内的植物群落组成及多样性维持机制仍是城市生态研究中的薄弱环节。本研究系统调查了重庆市中心区高架桥底空间内自生植物与栽培植物的物种组成与多样性。通过整合高架桥底空间的环境因子，包括高架桥结构、光照环境、土壤性质及养护管理强度，采用多种统计分析方法揭示影响植物多样性的关键驱动因素。结果表明：（1）共记录自生植物189种和栽培植物182种。自生植物群落以草本和本土植物为主，但包含23种入侵植物（其中15种为1–2级高危害入侵植物），表明该生境面临显著的生物入侵风险。栽培植物中非本土物种占比较高，反映了人为选择偏好。（2）光照强度对栽培植物多样性具有显著影响，但其对自生植物的独立效应在多元模型中不显著，而高架桥走向对自生植物多样性有显著影响。植物多样性总体上随相对光照强度的增加而增加。总体而言，自生植物与栽培植物在样方水平上的多样性差异不显著。然而，自生植物在南北向高架桥下的多样性始终高于东西向高架桥下，且往往高于栽培植物多样性。相比之下，高架桥走向对栽培植物多样性的影响较小。（3）影响自生植物与栽培植物群落多样性的环境驱动因素存在差异。自生植物多样性主要受高架桥结构和管理强度的制约。具体而言，高架桥净空高度与自生植物多样性呈显著正相关，而东西向走向、更大的高架桥宽度及高强度养护管理是其多样性的负向统计预测因子。相反，对于栽培植物，养护管理强度、观测范围内较高的土壤pH值、相对光照强度和高架桥宽度与总体多样性呈显著正相关，而高架桥净空高度仅与Margalef丰富度指数呈正相关。本研究为城市特殊生境中植物资源的保护与可持续利用提供了科学依据，并为高架桥底空间的生态设计以及城市规划中"基于自然的解决方案"的创新应用提供了理论基础。