城市化重塑绞杀榕-宿主网络并启示热带城市绿地管理
绞杀榕(strangler figs)是热带生态系统中一类兼具生态价值与管理挑战的特殊植物。它们以半附生方式在宿主树上萌发生长,逐渐发育气生根并最终可能“绞杀”宿主,形成独特的生态景观。在热带城市绿地中,绞杀榕的广泛定殖在丰富城市生物多样性的同时,也对宿主树的健康与公共安全构成潜在威胁。然而,城市化进程如何影响绞杀榕的定殖动态及其与宿主树的相互作用网络,此前缺乏系统的量化研究。
中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称“版纳植物园”)植物适应性与生态恢复团队,通过对云南西双版纳景洪市城区及热带雨林保护区共计5万余株树木的系统调查,比较分析了城市化对绞杀榕定殖、物种组成及其与宿主树生态网络的影响。研究发现,城市化显著促进了绞杀榕的初始定殖——城区绞杀榕个体数量是热带雨林的6倍以上。然而,城区绝大多数绞杀榕(88%)停留在附生或早期过渡阶段,仅0.2%的个体进入“独立乔木”阶段;而在热带雨林中,超过60%的个体已进入过渡阶段后期,且6%的个体已经处于“独立乔木”阶段。上述结果表明,城市环境有利于绞杀榕的早期定殖,但其向后期生长阶段的发展明显受限。
研究进一步揭示,城市化将绞杀榕-宿主网络从热带雨林中高度专性、模块化的结构,重塑为低专性、高嵌套性的泛化网络——城区近79%的绞杀榕个体集中于油棕等少数引入栽培宿主,油棕与雨树充当网络“连接者”在多模块间维系网络连通性;同时群落β多样性显著降低,呈现同质化趋势。驱动因素分析表明,城区绞杀榕后期建立受定殖位置、宿主胸径、高度及冠幅等多因素显著调控,而雨林中仅定殖高度与宿主高度具显著影响,凸显城市化增强了宿主相关确定性限制因素的生态过滤作用。基于上述发现,团队提出分情景管理策略:在生物多样性保育优先区域,可将绞杀榕作为生态与文化资产予以保留;而在学校、医院周边等公共安全敏感区域,则应针对油棕等关键宿主开展定期监测与早期干预——附生阶段为最佳管理窗口,切断气生根及选用较小径级、树皮光滑的本土树种可有效降低定殖风险。
相关研究成果以“Urbanization facilitates colonization and reshapes strangler-host networks: the fate of strangler figs in a tropical urban landscape and implications for management”为题发表于国际城市林业领域权威期刊Urban Forestry & Urban Greening。版纳植物园在站博士后莫雨轩和已毕业硕士研究生邹璜为论文共同第一作者,宋亮研究员为通讯作者。该研究是团队在热带绞杀现象生态机制系列研究中的重要延续。2022年,团队在New Phytologist上揭示了获取磷是半附生榕树绞杀宿主的一个关键驱动因素;2024年,团队在Tree Physiology上以斜叶榕为对象,报道了叶片功能性状的种内变异与协同变化如何帮助绞杀榕适应半附生和地生两种截然不同的生境;同年,团队还在Plants People Planet上报道了版纳植物园内绞杀榕与宿主树的多样性特征及管理方案。该次发表于Urban Forestry & Urban Greening的研究将视野从植物园拓展至城市化区域,首次系统揭示了城市化作为生态过滤器如何重塑绞杀榕与宿主树的互作网络,为理解人类主导景观下的物种相互作用提供了新视角。该研究得到了国家自然科学基金、云南省重点研发计划、版纳植物园“十四五”规划、中国博士后科学基金、云南省彩云博士后基金等项目的资助。特别感谢西双版纳热带雨林生态系统研究站提供的支持与帮助。

图1. 城市区域和热带雨林中不同生长阶段的绞杀榕。

图2. 绞杀榕及其宿主树以及地生榕树在不同生境中的差异。

图3. 热带雨林和城市区域中的绞杀榕-宿主树相互作用网络。