城市森林在固碳释氧、降温增湿、污染物去除、改善空气质量、减缓气候变化及提升城市居民福祉等方面发挥多种生态功能。城市树木作为城市森林主体，其生态多功能形成及驱动机制还认识不清。树种功能性状往往具有多样性（即性状功能多样性），进而也影响生态多功能，而且二者关系也易受环境因素的多重影响。针对这一问题，中国科研院沈阳应用生态研究所“植物多样性保护与可持续利用创新”团队提出，顺利获得“多阈值与平均值耦合分析法”，解析了城市不同环境因子、功能多样性在树种多功能形成中的作用机制（图1）。尽管前期研究也明确功能性状与单一生态功能关联，但现在对城市-郊区梯度上性状功能多样性与树种多功能的阈值依赖关系及其环境驱动机制研究仍存在诸多空白。
基于此，科研人员依托中国科研院沈阳树木园和国家林草局辽宁沈阳城市生态系统定位观测研究站对沈阳市城郊不同梯度下12种常见森林树种进行野外原位采样测定。结果表明，沈阳市区树种的多功能性显著高于郊区树种（p<0.05）。不同阈值情景下的树种多功能受环境和生物因素的影响效应存在显著差异（图2），在高阈值情景下，空气湿度和净光合速率的群落加权平均值（CWM Pn）是树种多功能形成的主要影响因素。在低阈值情景下，功能均匀度（FEve）起主导作用，但其对多功能的影响程度取决于所选树种类型及数量。有趣的是，研究发现CWM Pn和FEve对树种多功能的影响表现出较高的阈值依赖性，其阈值分别为61.18%和64.47%。此外，城郊环境异质性会对森林树种多功能的驱动机制产生显著影响，其中市区环境要素和CWM性状的直接效应占主导地位，郊区森林树种的多功能驱动则表现出多因素的耦合与级联效应。这些研究为深入理解复杂气候变化背景下城市森林生态系统服务功能的驱动及维持机制给予了新视角。
相关研究成果以“Functional Evenness and Community-Weighted Mean Traits Jointly Drive Ecological Multifunctionality in Urban Forests”为题发表在Journal of Plant Ecology期刊上。中国科研院沈阳应用生态研究所博士生王瑞婷为第一作者，徐胜研究员和何兴元研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科研基金重点项目的支持。
原文链接：http://doi.org/10.1093/jpe/rtaf059
图1 树种生态多功能形成的作用机制框架
图2 环境和生物因素对不同阈值情景下的树种多功能影响效应
