城市化梯度上残存森林的物种多样性格局及其驱动因素

The rapid urbanization has a significant impact on remnant natural forest species richness and their spatial distribution. Island biogeography theory(IBT) is the theoretical basis for explaining the plant diversity pattern in islands and patch habitats. However, due to the complexity of urban environment and the serious human disturbance, there are much limitations when IBT used in urban, and few related studies have been done. Qingdao urban terrain is composed mainly by the Lao mountain and a hilly group of the northeast-southwest direction stretching branch of Lao mountain, where occupied mostly by natural forest and is the absolutely suitable place for test IBT in urban. Therefore, the study takes Laoshan as the “mainland” and different sizes hills with remnant forests which are stretching branch of Lao mountain as the “islands”，and quantify their urbanization gradient by remote sensing interpretation. Floristic investigation of woody plants will be carried out to explore the plant diversity pattern of the remaining natural forests along the urban-rural gradients, and analyzing the relationship between “island” properties and the surrounding urban landscape properties and plant species diversity by non-linear regression parameter fitting and establishing the optimal statistical interpretation model, and finally reveal the driving factors of remnant natural forest species diversity. The result of this study can provide an evidence of application of island biogeography theory to understand species diversity pattern of urban vegetation and provide the theoretical basis and technical support for best construction mode on “Qingdao Forest City”.

快速城市化是引发都市残存自然植被物种多样性丧失的重要原因，深刻影响着其分布格局。岛屿生物地理学理论是解释岛屿及斑块生境中植物多样性格局的理论基础，但由于城市陆地环境错综复杂、人为干扰严重，在城市中应用存在较大局限性，相关研究较少。青岛市区地形主要由崂山山脉及其余脉的丘陵群构成，亦是残存森林植被的主要分布地，是开展城市岛屿理论研究的绝好对象。因此，本研究以崂山为“大陆”，以崂山余脉大小不一的诸多丘陵为具有残存森林的“岛屿”，结合遥感解译量化其城市化梯度，全面开展木本植物区系调查，探究城市化梯度上残存森林的植物多样性格局；分析“岛屿”自身属性和周边城市景观属性与其植物物种多样性的关系，进行非线性参数拟合模型优选，最终揭示残存森林植物物种多样性格局的驱动因素。研究结果将为岛屿理论在城市植被中的应用提供实证，同时为构建青岛城市森林最佳建设模式提供理论依据和技术支撑。

快速城市化是引发都市残存自然植被物种多样性丧失的重要原因，深刻影响着其分布格局。岛屿生物地理学理论是解释岛屿及斑块生境中植物多样性格局的理论基础，但由于城市陆地环境错综复杂、人为干扰严重，在城市中应用存在较大局限性，相关研究较少。青岛市区地形主要由崂山山脉及其余脉的丘陵群构成，亦是残存森林植被的主要分布地，是开展城市岛屿理论研究的绝好对象。因此，本研究以崂山为“大陆”，以崂山余脉大小不一的诸多丘陵为具有残存森林的“岛屿”，结合遥感解译量化其城市化梯度，全面开展木本植物区系调查，探究城市化梯度上残存森林的植物多样性格局;分析“岛屿”自身属性和周边城市景观属性与其植物物种多样性的关系，进行非线性参数拟合模型优选，最终揭示残存森林植物物种多样性格局的驱动因素。研究表明，人为干扰程度（HI）、距离最近岛屿(即踏脚石)的直线距离（NN）、归一化植被指数（NDVI）、以岛屿边界向外扩展25m内的不透水率（S25）、岛屿面积（A）、距离崂山的距离（DS）对片段化森林斑块木本物种丰富度产生重要的影响。同时，城市中片段化森林斑块的物种丰富度与影响因子的关系随着物种性质的变化而不同,这种差异表现在残存森林植被与人工植被之间,不同种子传播类型之间以及不同生活型之间。研究结果为岛屿理论在城市植被中的应用提供实证，同时为构建青岛城市森林最佳建设模式提供理论依据和技术支撑。