城郊梯度下天然次生林的生态记忆演变

The ecological memory contains the remnant environment and organism resources after disturbance and all information embedded in the legacies. The research on ecological memory will be conductive to understand the forest succession and guide the forest restoration. Comparing with other urban green land, the urban secondary forest plays an irreplaceable role on conserving urban biological diversity, improving urban environment and providing ecological service. In order to reveal the effect of urbanization on urban secondary forest and their response mechanism, this research choose four forest areas along an urban-rural gradient as the research objects. We take ecological memory as research method, combining with remote sensing technology, to discuss the characteristics and changing rule of ecological memory of the urban secondary forest under urbanization pressure. We expect the result could help to reveal the succession and restoration mechanism of the urban forest under urbanization pressure, and provide the theoretical guideline for the use, conservation, planning and management of urban forest during the rapid urbanization.

生态记忆是群落或生态系统受干扰后所残留下的环境和生物等客观实体及其包含所有信息的总和。对其研究有利于理解森林演替和指导森林恢复。城市次生林与其他城市绿地相比，在保护生物多样性、改善环境和提供生态服务功能等方面有着不可替代的作用。为了探讨城市化对城市次生林的影响及其响应机制，本研究选取广州市城郊梯度上的四片次生林区域为研究对象，以生态记忆为研究手段，结合遥感技术（时间尺度）和城郊梯度（空间尺度）的研究方法，研究城市化压力下各次生林生态记忆特征及变化规律，从生态记忆的角度揭示城市化压力下城市森林的演替和恢复机制，为快速城市化过程中的城市森林的保护利用以及规划管理提供理论指导。

快速城市化背景下的城市森林结构、功能和服务正遭受前所未有的环境压力。如何评价、规划、保护和恢复受损的城市森林是当前亟需解决的问题。本研究选取广州市城郊梯度上的残存近自然林为研究对象，以生态记忆和卫星遥感为研究手段，从时间序列和空间梯度两个方面探讨了城市残存近自然林对快速城市化的响应过程。研究结果表明，广州市城郊梯度上的四片近自然林的生态记忆总量并无显著差异，均介于51.64%-54.06%之间。四片近自然林的演替状态处于华南地区自然演替轨迹的 Ⅰ -Ⅱ 阶段。近自然林的土壤微生物记忆、光环境记忆和土壤元素记忆存量较高（>75%），土壤表观年龄、土壤孢粉、土壤动物和鸟类记忆存量较低（25%-75%），植被记忆和土壤种子库记忆存量最低（<25%）。城市残存自然林的土壤孢粉记忆、土壤表观年龄记忆、鸟类记忆、土壤动物记忆和土壤种子库记忆与地带性顶级群落间差异较大。快速城市化导致近自然林的景观破碎化。近自然林的面积及活力在城市化初期迅速降低，中期趋势减缓，后期有所回升。城市不透水面和产业结构是影响近自然林景观和活力的关键因子。城市化初期近自然林对城市化因子为线性响应，后期则趋于非线性。从城市化初期到中期，城市化因子对近自然林的景观和活力的影响逐渐增强，城市化后期则开始减弱。影响城市近自然林的城市化因子随着城市化进程趋于多元化和去中心化。对城市近自然林景观和活力调控的最佳时期是城市化前期。后期政策和管理等行政因素可显著改善近自然林的景观和活力。