管理情境与城市绿色基础设施生态价值的关联:来自科特迪瓦亚穆苏克罗三种对比性城市绿地的证据

《Trees, Forests and People》:Management contexts are associated with differences in the ecological value of urban green infrastructure: evidence from three contrasting urban green spaces in Yamoussoukro, C?te d’Ivoire

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月25日 来源:Trees, Forests and People 3.6

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  中文翻译: 并非所有城市绿色基础设施都具有相同的生态价值。导致这种异质性的一个主要因素——管理情境,目前仍缺乏充分记录。本研究评估了科特迪瓦亚穆苏克罗三种对比性管理情境与城市绿色基础设施的植物区系、结构及遗产生态价值之间的关联,并探讨了其对城市规划的启示。研

  
中文翻译:

并非所有城市绿色基础设施都具有相同的生态价值。导致这种异质性的一个主要因素——管理情境,目前仍缺乏充分记录。本研究评估了科特迪瓦亚穆苏克罗三种对比性管理情境与城市绿色基础设施的植物区系、结构及遗产生态价值之间的关联,并探讨了其对城市规划的启示。研究比较了三个样地:KONGHO(圣林,社区管理)、亚穆苏克罗城市森林(FUY,机构管理)和高尔夫球场(景观管理)。采用半随机抽样方法,在26个600平方米样方中记录了2,052个木本个体(胸围≥10厘米)。研究人员运用非参数检验、PERMANOVA、NMDS和指示物种分析评估了植物区系多样性、植被结构、植物区系组成和生态遗产价值。加权多样性和植物区系组成在样地间存在显著差异,优势树高也表现出显著差异;而大多数其他结构属性无显著差异。KONGHO表现出最高的有效多样性、最高的优势树高和最高的生态遗产价值,而高尔夫球场的有效多样性较低,且人工种植的非本地物种比例更高。FUY则呈现中间生态特征。这些结果表明,尽管总物种丰富度相当,但三个城市绿地呈现出对比性的生态特征。因此,仅凭物种丰富度无法完整表征生态价值。研究结果支持将圣林视为城市绿地网络的组成部分,并强调了在面向生物多样性的城市绿地规划中考虑管理情境、植物区系组成和结构属性的重要性。
论文解读文章

**一、 研究背景与科学问题**

城市化是陆地社会-生态系统最快速且不可逆的转变形式之一,将自然栖息地转化为建成区,并削弱了支撑生物多样性的生态过程。城市绿色基础设施(Urban Green Infrastructure, UGI)作为组织城市自然的网络框架,其提供的生态和社会效益备受关注。然而,并非所有城市绿色基础设施都具有同等的生态价值,这种异质性可能受到多种因素影响,其中管理情境是一个关键但文献记载不足的因素。不同城市绿地可能由截然不同的治理模式管理,例如圣林的社区习惯法管理、林业部门的机构管理以及为休闲目的进行的景观管理,每种管理模式都有不同的目标和干预水平。然而,这些管理模式如何共同塑造生态价值在很大程度上尚未被探索。

现有城市生态学研究主要围绕两个比较轴展开:一是城市化梯度,揭示日益加剧的人工化如何使植物群落同质化;二是绿地类型比较,如公园、私人花园、街道树木和棕地。然而,这两种方法均未分离出管理本身的影响:梯度研究混淆了距市中心距离与协变量,绿地类型比较则混淆了空间性质与治理制度。此外,现有研究很少将生态价值作为多维结构来处理,而多依赖单一指标(最常用的是物种丰富度),这可能掩盖管理对组成或结构的真实影响。在撒哈拉以南非洲地区,尽管城市化压力位居世界前列,但城市生态学研究仍显不足,现有数据较为零散。针对圣林的研究虽表明习惯管理比国家管理的保护区具有更高的生物多样性和更稳健的结构,但通常仅单独比较两种管理机制,从未根据多样性、结构和遗产这三个综合维度进行评估。因此,本研究旨在通过比较三种对比性管理情境下的城市绿地,评估其生态价值的差异,并探讨对非洲热带城市规划的启示。

**二、 研究设计与方法概述**

研究在科特迪瓦政治首都亚穆苏克罗开展。研究区域属潮湿热带气候(柯本气候分类Aw型),位于几内亚和苏丹森林区域之间的过渡地带,残留的半落叶林与森林前稀树草原呈镶嵌分布。研究人员选取了三个管理情境对比鲜明的绿地:KONGHO(社区管理的圣林,隶属Dougounou Kouadiokro村,由传统守护者依据习惯制度治理);亚穆苏克罗城市森林(FUY,由水和森林部进行机构管理的唯一官方城市森林);以及总统高尔夫俱乐部(高尔夫球场,由SONAPIE进行景观管理)。研究人员采用半随机且空间受限的抽样设计:在每个样地周边排除25米缓冲区以限制边缘效应,样方间保持至少100米的最小距离以限制空间自相关。共设置26个600平方米(20米×30米)的矩形样方,其中高尔夫球场12个、FUY样地8个、KONGHO样地6个。记录所有胸围≥10厘米的木本个体,共2,052株,并测量胸径、高度等参数。研究使用的主要技术方法包括:基于个体的稀罕性分析(rarefaction)和插值-外推曲线控制采样强度差异;采用Hill指数(q=0、1、2阶)量化有效多样性;通过Bray–Curtis相异矩阵进行单因素PERMANOVA(999次置换)和NMDS排序分析植物区系组成;使用IndVal指示物种分析、SIMPER相似性百分比分析和IVI重要值指数识别关键物种;运用非参数Kruskal-Wallis检验及Mann-Whitney U检验(Bonferroni校正)比较结构属性;采用卡方检验比较遗产价值分布。研究最终构建了一个复合生态价值指数(Composite Ecological Value Index, CEVI),整合植物区系价值(40%)、植物区系组成(20%)、植被结构(25%)和保护价值(15%),以0–100分制对样地进行综合评分。

**三、 主要结果**

**3.1 植物区系丰富度与实际多样性**

尽管采样强度差异显著(样方数从6到12不等),但三个样地的观测物种丰富度大致相似,介于52至54种之间。然而,基于386个个体的共同参考规模进行稀罕性标准化后,KONGHO的预期物种丰富度最高,其次为FUY和高尔夫球场。插值-外推曲线显示,KONGHO的累积曲线迅速趋近渐近线,表明其采样已捕获当地物种库的大部分;而FUY和高尔夫球场的丰富度预计在增加采样后仍会继续上升。Chao1和Jackknife1估计值也支持这一解释。尽管总物种丰富度(Hill q?)无显著差异,但加权多样性指标(Hill q?、q?、Shannon指数、Simpson指数和Pielou均匀度)在三个样地间均存在显著差异(Kruskal-Wallis检验,p<0.01),且均匀度的效应量最大(ε2=0.47)。这表明优势种的多度分布而非仅物种数本身是区分样地的关键因素。

**3.2 植物区系组成与指示物种**

PERMANOVA分析显示三个样地的植物区系组成存在显著差异(伪F=5.74,R2=0.333,p=0.001),但PERMDISP也表明组内多变量离散度存在显著异质性(p=0.0012),因此该结果应解释为群落组成差异与样地内离散度差异的综合体现。三维NMDS排序(应力值=0.118)显示出明显的样地聚类,其中高尔夫球场与FUY之间的重叠大于任一者与KONGHO之间的重叠。指示物种分析确定了每个样地独有的显著指示物种。Celtis mildbraedii和Nesogordonia papaverifera仅与KONGHO显著关联(IndVal=100);Senna siamea和Peltophorum africanum与高尔夫球场关联最强;而Albizia lebbeck和Ficus exasperata则与FUY相关。SIMPER分析进一步量化了物种对样地间相异性的贡献,Senna siamea和Peltophorum africanum共同解释高尔夫球场与KONGHO之间约四分之一的累积相异性。IVI分析显示,高尔夫球场以Senna siamea为结构优势种(IVI=75.2),FUY以Albizia lebbeck为主(IVI=43.2),而KONGHO以Trichilia prieureana为主(IVI=32.0)。

**3.3 植被结构**

在结构属性方面,多数变量未表现出显著差异:密度(p=0.670)、胸高断面积(p=0.261)、平均直径(p=0.207)、二次平均直径(p=0.220)、最大直径(p=0.413)和平均树高(p=0.649)均无显著差异。然而,优势树高(每个样方内胸径最大的六株树的平均高度)在各样地间存在显著差异(p=0.016),以KONGHO最高、FUY最低。径级分布显示,三个样地均以最小可测量径级(3.18–10厘米)的个体为主,占KONGHO茎干总数的63.99%、高尔夫球场的64.64%和FUY的77.70%。>50厘米的大径级个体在KONGHO占比最高(1.81%),FUY最低(0.42%),表明KONGHO拥有更多大径级树木。

**3.4 遗产价值**

遗产价值指标同样显示出KONGHO与另两个样地之间的对比。IUCN保护状态分布存在显著差异(卡方检验),受威胁茎干(易危+濒危)比例以KONGHO最高(8.8%),FUY居中(2.2%),高尔夫球场最低(2.0%)。数据集中仅有的两个CITES物种——Khaya ivorensis和Afzelia africana仅在FUY出现。Raunkiaer生物类型的分布也有显著差异(χ2=156.1,df=4,p<0.001)。最显著的对比涉及原生性:KONGHO的所有茎干均属本地原生物种,而FUY和高尔夫球场仅有约73%为原生种(χ2=135.8,df=2,p<0.001)。

**3.5 生态价值综合指数**

基于四个分析组分(植物区系价值、植物区系组成、植被结构、保护价值)构建的CEVI综合指数显示,KONGHO得分最高(100.00),对应极高生态价值;FUY(59.40)和高尔夫球场(58.05)均属中等生态价值。总体梯度为KONGHO > FUY > Golf。

**四、 讨论与结论**

本研究从环境过滤理论的视角解释样地间的差异:不同的管理情境可能通过改变干扰制度(采伐、种植、维护、习惯限制)来筛选物种,从而在区系组成、结构和遗产价值上产生联合效应。KONGHO几乎完全不存在采伐,习惯禁忌限制了干扰,使林分向成熟、原生状态演替,这与西非圣林研究中社会禁忌有效性高于法律地位的发现一致。FUY以喜光先锋物种(如Albizia lebbeck、Ficus exasperata)为主导且缺乏大径级树木,符合次生演替进行中的特征,且其孤立状态可能限制了大型种子顶极物种的扩散。高尔夫球场则通过人为种植观赏性非本地物种(如Senna siamea、Peltophorum africanum)增加了非本地物种比例,但并未完全取代残留的本土物种,因此总物种丰富度仍然较高。研究强调,仅使用物种丰富度单一指标会掩盖管理机制在多样性、组成和结构上的真实效应。该研究在概念上提出了多样性-结构-遗产三位一体的生态价值框架,在方法上提供了同一城市中三种管理情境(习惯、机构、景观)的对比范式,并明确承认每个管理情境仅由一个样地代表这一局限。

研究结论指出,这三个样地在植物区系组成和加权多样性上存在差异(H1),结构特征尤其在优势树高上存在差异(H2),遗产相关属性也存在差异(H3),这些差异为差异化的保护和规划策略提供了依据(H4),但单一样地设计使结果不能仅归因于管理。从科学角度看,研究揭示了对比性管理情境与结构、组成和遗产维度的趋同性差异相关联,这与生态过滤解释一致,但并非严格的因果证明。方法论上,研究证明了物种丰富度单独可能掩盖群落组成、结构成熟度和遗产属性的重要差异,并提出了可通过多城市、多样地复制检验的框架。对规划的启示包括:应将圣林正式纳入城市绿地规划,确保其土地使用权,将管理情境作为分类标准,并加强斑块间的生态连通性。研究局限性包括:单一样地设计导致管理情境与样地特定特征混淆,缺乏各管理制度的完整历史记录,横断面设计无法区分真实轨迹与瞬时快照,以及仅涵盖植物区系组分而无土壤或动物数据。未来研究应开展长期监测、采用功能性状方法并评估各管理制度提供的生态系统服务。该研究最终得出结论:绿色基础设施的生态价值应不仅考虑其面积,还须考虑其生态特征和管理情境,将这些维度纳入城市政策有助于热带城市更具差异化和可持续性的规划。
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