全球城市生物同质化的模式与驱动因素：一项元分析

城市化背景下生物同质化与异质化机制及驱动因素研究。通过全球元分析整合45篇文献的110个效应量，探讨城市化和生物多样性相互作用。结果表明：鸟类在内城同质化最强（北美），两栖类/无脊椎动物/植物趋势较弱；β多样性中置换率（turnover）下降主导同质化，非-native物种丰富度是核心驱动，气候/地理因素地域性显著。跨城市比较显示同质化仅部分出现，区域内部城市相似性高于区域间。

　　

摘要

研究目的

城市化是生物同质化（BH）的主要驱动力，通过物种入侵和灭绝减少了生物多样性。然而，其驱动因素和机制仍不甚明了，而且城市生态系统也可能表现出生物分化（BD）。本研究通过元分析来探讨不同地区和分类单元中的生物同质化和生物分化模式、潜在过程及关键驱动因素。

研究地点

全球范围。

时间范围

2004–2023年。

主要研究对象

节肢动物、两栖动物、鸟类和植物。

研究方法

我们进行了全球元分析，整合了45篇文献中的110个效应量，以评估城市内部及城市间的生物同质化现象。我们量化了β多样性及其周转率和嵌套性成分在不同城市化程度下的变化。在城市内部，我们分析了β多样性的变化情况；而在城市间，我们评估了城市群落的相似性。随后，我们研究了环境、城市和生物因素（如气候、不透水覆盖物、外来物种丰富度）对生物同质化的影响。

研究结果

尽管各研究之间的结果存在差异，但β多样性对城市化的响应呈现出明显的模式。鸟类在城市内部的同质化现象最为显著，尤其是在北美洲；而两栖动物、节肢动物和植物的同质化趋势较弱或不一致。周转率是β多样性的主要组成部分（超过65%），但随着城市化的加剧而下降，尤其是在鸟类和植物中。嵌套性随着城市化的推进而增加，反映了某些情况下物种的丧失。在潜在的驱动因素中，外来物种丰富度始终与生物同质化呈正相关，而气候和地理变量则具有依赖具体情境的影响或影响微乎其微。城市间的分析显示，只有在某些分类单元和地区才存在生物同质化现象，而同一地区内的城市之间的相似性高于不同地区之间的相似性。

主要结论

城市化通过依赖具体情境的过程影响β多样性，其中周转率的下降是生物同质化的主要机制。外来物种丰富度是一个持续的驱动因素，而其他因素的影响则具有特殊性。虽然某些分类单元和地区存在生物同质化现象，但这并非普遍现象。这为保护一些城市群落的生物地理独特性并防止进一步同质化提供了机会。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

重现本案例研究所需的所有代码和数据可通过Dryad的“Private for Peer Review”渠道获取，具体链接为：https://doi.org/10.5061/dryad.0p2ngf2c7。