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城市化是人類世最突出的生態過程之一，對全球范圍內的生物多樣性有著廣泛而深遠的影響。生境喪失和破碎化，外來物種引入，熱島效應，光、噪音、空氣、土壤污染等伴隨城市化的各種事件都會改變原有物種的適合度和生活史，種群動態，物種間相互作用，群落結構以及生態系統服務功能。隨著全球范圍內城市化進程不斷增加，研究人員、公眾和政府對如何管理城市從而促進生物多樣性保護、糧食生產和生態恢復以實現可持續的未來發展產生了濃厚興趣和廣泛關切。植物與動物間的傳粉相互作用及其結果是生態系統的關鍵過程和重要服務功能，地球上近90%被子植物的繁衍以及人類食物的三分之一依賴動物傳粉。目前，由于人類活動加劇引起的環境快速變化，世界不同國家和地區報導了不同程度的傳粉者種群衰退甚至滅絕；而城市中不同類型綠地被認為可作為特定傳粉者的避難所，同時城市農業的興起和發展帶來的社會和經濟價值，使得城市傳粉互作過程受到廣泛關注。在這一背景下，全面客觀評價城市提供的高度異質化生境對不同類型傳粉者多樣性的影響及其潛在原因，分析城市化對傳粉服務功能的影響式樣和結果，具有重要的科學價值和迫切的現實意義。
中國科學院武漢植物園植物繁殖生態學學科組近年來持續關注城市環境與動植物傳粉互作，系統梳理了傳粉者多樣性的生態價值和綜合功能（Plant Diversity, 44: 429-435, 2022），揭示了城市環境對傳粉者多樣性和傳粉服務的影響可以發生在極小的尺度上（Urban Forest and Urban Greening, 65: 127378, 2021）。近期，學科組與德國哈勒·威登堡大學合作，系統收集了全球可用數據并深入分析了城市化與傳粉者多樣性及傳粉服務的關系，并通過對城市環境特征以及傳粉者特征分析，提出了一系列可能發揮作用的因子，重點探討了以下三個科學問題。首先，城市化對傳粉者多樣性的影響。與自然生境相比，城市中傳粉者多度不變，但物種數顯著降低；城市內部差異顯著，這種差異與城市環境異質性高度有關，中等干擾程度且食物和筑巢資源豐富的生境能支持較高的傳粉者多樣性。不同類群傳粉者響應具有明顯差異，鱗翅目昆蟲受影響最嚴重，其次膜翅目和雙翅目，而鳥類和鞘翅目未受影響。值得關注的是，城市化促進了外來的傳粉者，減少了本地物種，外來物種可能通過競爭花資源、筑巢地點或傳播寄生蟲和病原體而加劇本地野生物種的保護風險。第二，城市化對具有不同功能性狀傳粉者的過濾作用。城市化顯著減少了地下筑巢、獨居性和早春活動的傳粉者多樣性，但食性多寡、體型大小和活躍時長等不是顯著影響因素，未來需對物候、耐熱性、飛行能力等影響適應城市環境的性狀展開深入研究。第三，城市化對傳粉服務的影響。雖然傳粉者多樣性降低，但是城市傳粉者仍然為城市植物提供足夠的傳粉服務，尤其結籽率，泛化的蜜蜂屬和熊蜂屬昆蟲對城市化耐受程度高，對促進城市植物繁殖成功有重要意義。另外，具對稱性花的植物繁殖成功顯著增加，而植物來源（外來或者本地）并不影響其在城市中的繁殖成功。
研究首次量化了城市化對傳粉者多樣性和傳粉服務的影響，并探討了可能的影響因素，提出了潛在的傳粉者多樣性保護策略。如花資源多樣性可以顯著提高傳粉者的多樣性，從而緩解城市化的消極影響。未來城市傳粉保護應注重提高綠地的質量和連接性，滿足不同生態需求的傳粉者，從而增加其多樣性。相關結果為城市生態系統中生物多樣性保護和管理提供了科學依據，也為城市化在提高人類福祉的過程中如何更好呈現和發揮生態價值提供了思考方向。
研究成果以The effects of urbanization on pollinators and pollination: A meta-analysis為題，發表在生態學旗艦期刊Ecology Letters上。梁歡博士為論文第一作者，德國哈勒·威登堡大學Panagiotis Theodorou博士和楊春鋒研究員為共同通訊作者，博士研究生何勇登參與了研究。該研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項（XDB31010000）、國家自然科學基金項目（32100188，31970253，32270243）的資助。
圖1 研究案例分布
圖2 城市化對傳粉者多度(a)和物種數(b)的影響程度及因素
圖3 城市花資源多樣性增加傳粉者多樣性