城市化是人类世最突出的生态过程之一，对全球范围内的生物多样性有着广泛而深远的影响。生境丧失和破碎化，外来物种引入，热岛效应，光、噪音、空气、土壤污染等伴随城市化的各种事件都会改变原有物种的适合度和生活史，种群动态，物种间相互作用，群落结构以及生态系统服务功能。随着全球范围内城市化进程不断增加，研究人员、公众和政府对如何管理城市从而促进生物多样性保护、粮食生产和生态恢复以实现可持续的未来发展产生了浓厚兴趣和广泛关切。植物与动物间的传粉相互作用及其结果是生态系统的关键过程和重要服务功能，地球上近90%被子植物的繁衍以及人类食物的三分之一依赖动物传粉。目前，由于人类活动加剧引起的环境快速变化，世界不同国家和地区报导了不同程度的传粉者种群衰退甚至灭绝；而城市中不同类型绿地被认为可作为特定传粉者的避难所，同时城市农业的兴起和发展带来的社会和经济价值，使得城市传粉互作过程受到广泛关注。在这一背景下，全面客观评价城市提供的高度异质化生境对不同类型传粉者多样性的影响及其潜在原因，分析城市化对传粉服务功能的影响式样和结果，具有重要的科学价值和迫切的现实意义。
中国科学院武汉植物园植物繁殖生态学学科组近年来持续关注城市环境与动植物传粉互作，系统梳理了传粉者多样性的生态价值和综合功能（Plant Diversity, 44: 429-435, 2022），揭示了城市环境对传粉者多样性和传粉服务的影响可以发生在极小的尺度上（Urban Forest and Urban Greening, 65: 127378, 2021）。近期，学科组与德国哈勒·威登堡大学合作，系统收集了全球可用数据并深入分析了城市化与传粉者多样性及传粉服务的关系，并通过对城市环境特征以及传粉者特征分析，提出了一系列可能发挥作用的因子，重点探讨了以下三个科学问题。首先，城市化对传粉者多样性的影响。与自然生境相比，城市中传粉者多度不变，但物种数显著降低；城市内部差异显著，这种差异与城市环境异质性高度有关，中等干扰程度且食物和筑巢资源丰富的生境能支持较高的传粉者多样性。不同类群传粉者响应具有明显差异，鳞翅目昆虫受影响最严重，其次膜翅目和双翅目，而鸟类和鞘翅目未受影响。值得关注的是，城市化促进了外来的传粉者，减少了本地物种，外来物种可能通过竞争花资源、筑巢地点或传播寄生虫和病原体而加剧本地野生物种的保护风险。第二，城市化对具有不同功能性状传粉者的过滤作用。城市化显著减少了地下筑巢、独居性和早春活动的传粉者多样性，但食性多寡、体型大小和活跃时长等不是显著影响因素，未来需对物候、耐热性、飞行能力等影响适应城市环境的性状展开深入研究。第三，城市化对传粉服务的影响。虽然传粉者多样性降低，但是城市传粉者仍然为城市植物提供足够的传粉服务，尤其结籽率，泛化的蜜蜂属和熊蜂属昆虫对城市化耐受程度高，对促进城市植物繁殖成功有重要意义。另外，具对称性花的植物繁殖成功显著增加，而植物来源（外来或者本地）并不影响其在城市中的繁殖成功。
研究首次量化了城市化对传粉者多样性和传粉服务的影响，并探讨了可能的影响因素，提出了潜在的传粉者多样性保护策略。如花资源多样性可以显著提高传粉者的多样性，从而缓解城市化的消极影响。未来城市传粉保护应注重提高绿地的质量和连接性，满足不同生态需求的传粉者，从而增加其多样性。相关结果为城市生态系统中生物多样性保护和管理提供了科学依据，也为城市化在提高人类福祉的过程中如何更好呈现和发挥生态价值提供了思考方向。
研究成果以The effects of urbanization on pollinators and pollination: A meta-analysis为题，发表在生态学旗舰期刊Ecology Letters上。梁欢博士为论文第一作者，德国哈勒·威登堡大学Panagiotis Theodorou博士和杨春锋研究员为共同通讯作者，博士研究生何勇登参与了研究。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（XDB31010000）、国家自然科学基金项目（32100188，31970253，32270243）的资助。
图1 研究案例分布
图2 城市化对传粉者多度(a)和物种数(b)的影响程度及因素
图3 城市花资源多样性增加传粉者多样性
