《Trees, Forests and People》：Street-tree composition, infrastructure conflicts and carbon storage in a medium-sized Brazilian city
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本研究针对巴西中等城市Frutal的行道树系统开展综合性诊断，评估了物种组成、健康状况、基础设施冲突及生态系统服务。研究发现群落结构简化，少数物种（如Moquilea tomentosa）高度主导，外来种比例高（63.4%），导致系统脆弱性增加。树木健康状况总体良好（90.3%为“良好”），但真菌、白蚁等生物胁迫显著降低健康等级。基础设施冲突普遍（尤以根系裸露和架空线路干扰为主），且与树高显著相关。碳储量（695.8 t C）高度集中于少数物种。研究提出基础设施冲突指数（ICI）作为管理工具，强调物种多样性、空间公平性和物种-立地匹配对提升城市森林韧性的重要性。
在全球气候变化和快速城市化的背景下，城市愈发依赖绿色基础设施来缓解热应激、调节水文过程和改善人类福祉。行道树作为城市森林中管理最密集的组成部分，因其种植在人行道和道路走廊沿线，必须与建筑物、地下管线、电杆和架空线路共存，常常面临有限的土壤容积和高强度的干扰。尽管行道树在微气候调节、空气污染减缓、雨水渗透、社会福祉和城市生物多样性方面扮演着关键角色，但它们也特别容易受到结构失衡、植物检疫压力和城市基础设施冲突的影响。在巴西，城市绿化往往缺乏长期规划，导致物种高度单一化、外来类群广泛使用、物种与立地匹配不当，以及树木与城市基础设施之间的频繁冲突。这一问题在中等规模城市中尤为突出，相关研究多停留在描述性评估，缺乏将组成模式、健康状况、基础设施冲突和生态系统服务估算整合于一体的分析框架，这限制了科学知识向支持城市林业规划和管理决策的可操作标准的转化。
为了填补这一空白，由Rodrigo Ferreira de Morais、Gustavo Shimizu等人组成的研究团队，在巴西米纳斯吉拉斯州的弗鲁塔尔市（Frutal）开展了一项针对行道树的综合定性和定量评估研究，相关成果发表在《Trees, Forests and People》上。该研究旨在通过结合物种组成和起源、树木测量结构、植物检疫状况、标准化基础设施冲突指标、人为破坏作为人类压力指标、空间分析以及地上生物量和碳估算，明确地将结构模式与功能结果和管理意义联系起来。
研究人员在2024年4月至12月期间，在弗鲁塔尔市的两个街区（Nossa Senhora Aparecida 和 Alto Boa Vista）对1000棵行道树个体（高度≥2米）进行了清查。采样严格限于人行道和公共道路用地，采用基于街区的采样方案，确保每个街区覆盖500棵树木。对每棵树记录了地理定位、物种分类、起源（原生或外来）、树木测量属性（如胸径DBH、树高）、总体状况、植物检疫状况、人为破坏、生态相互作用以及周围基础设施元素。数据分析包括多样性指数计算、基础设施冲突指数（ICI）构建、地上生物量（AGB）和碳储量估算（采用Chave等人的热带异速生长方程），以及使用广义线性模型（GLM）分析冲突和人为破坏的概率驱动因素。
3.1. 采样充分性与空间覆盖
在两个街区共记录了1000棵行道树个体，识别出29个植物科的82个物种。采样充分性得到证实，采样点约占两个街区合并城区面积的6.7%。
3.2. 物种组成与多样性
物种组成高度单一，少数物种占个体大部分。两个街区物种丰富度相近（ABV: 57种; NSA: 59种），但ABV的香农多样性指数（H′ = 2.27）和均匀度（J′ = 0.561）高于NSA（H′ = 2.08; J′ = 0.510）。外来物种占主导（63.4%）。
3.3. 总体状况与树木测量结构
大多数树木（90.3%）处于良好状态。平均胸径（DBH）为61.2厘米，平均树高为6.15米。ABV的树木高度<5米的比例较高，而NSA的树木高度>10米的比例较高。
3.4. 基础设施环境与冲突
根系裸露主要发生在人行道上（70.2%的个体）。树高是基础设施冲突的最强预测因子，增加了冲突发生几率。Alto Boa Vista（ABV）街区的冲突几率更高，而外来物种的冲突几率较低。
3.5. 植物检疫状况与人为破坏
大多数树木（81.4%）没有植物检疫问题。真菌是最常记录的病原体。序数逻辑回归表明，真菌、白蚁和蚂蚁的存在与较低的健康状况等级相关。人为破坏总体较低（6.4%），但在物种间分布不均。
3.6. 地上生物量与碳储量
总地上生物量（AGB）估计为1480吨，对应碳储量为695.8吨碳。生物量和碳储量在街区间和物种间分布不均，高度集中于少数物种。
3.7. 基础设施冲突指数与不适宜物种筛选
基础设施冲突指数（ICI）揭示了物种间冲突倾向的显著差异。例如，Moquilea tomentosa（ICI = 0.878）和Mangifera indica（ICI = 0.733）等物种表现出高冲突值，主要与根系裸露和架空线路冲突相关。
研究的讨论部分强调，弗鲁塔尔的行道树系统反映了巴西许多中等规模城市面临的生态和运营挑战。观察到的模式表明了一个结构简化的系统，尽管物种丰富度相对较高，但功能冗余有限，生态系统服务和结构角色不成比例地集中在少数类群中，增加了对病虫害和极端气候事件的敏感性。街区间的差异显示了种植历史和城市设计如何塑造树木结构和冲突模式。树木高度是基础设施冲突的主要驱动因素，突出了物种选择与立地限制匹配的重要性。植物检疫评估强调了预防性监测和技术指导修剪的重要性。生物量和碳储量的集中虽然增强了短期生态系统服务供给，但也增加了系统脆弱性。
结论指出，该研究提供了一个可复制且面向决策的框架，将健康评估、冲突指数、空间分析和生物量估算整合在一个统一的分析框架内。研究结果强调了协调市政规划的重要性，需明确将物种多样性和空间公平性作为核心要素，以发展更具韧性和可持续性的中等城市行道树系统。从管理和规划角度看，提升城市森林韧性不仅依赖于物种丰富度，更取决于平衡的物种组成、适当的物种-立地匹配以及协调的长期策略。
