干旱与破碎化塑造韩国城市孤立林地的演替轨迹

为何城市树木与小型林地重要

随着更多人迁入城市，夹在道路与建筑之间的那些小块森林在默默承担着重要职能：为炎热街区降温、净化空气、储存碳，同时为野生动植物与人们提供一处喘息之地。但这些城市森林正面临来自高温、干旱以及城市将绿地切割成支离破碎片段的日益加剧的压力。本研究考察了韩国主要城市中数百块森林斑块，提出一个简单却关键的问题：这些城市小树林是在随着时间变得更健康、更成熟，还是正在倒退为更脆弱、退化的状态？

森林如何向前发展或退化

“森林演替”指的是随着森林生长与老化，植物群落如何发生变化。在许多温带森林中，生长快速的先锋树种会逐渐被生长较慢、寿命更长、形成致密冠层和更丰富栖息地的晚期物种所取代。研究者以此为基础，将327块孤立林斑中的1,220个样地分类为向前演替（进展）或向后演替（退化/逆行）。他们通过比较冠层优势树种与下层更新种类来判定，并将橡树占优势的林相作为较为成熟城市森林的实用基准。

好消息与警示信号

在韩国七个主要城市中，大多数样地——约83%——处于进展或稳定路径。许多地方，朝鲜战争后人工栽植的外来树种（包括松树和引入物种）正被本土橡树及其它晚期物种所替代。这表明尽管交通、建筑和长期的干扰存在，许多城市森林仍有望朝更复杂、生态更丰富的状态演替。然而，17%的样地显示出逆行演替。在这些地方，橡树林正在被更能耐热、耐旱并适应城市胁迫的物种取代，形成更简单的冠层，可能降低降温与碳储存等生态服务，尽管这些树种仍能支持部分野生生物。

高温、干旱与小斑块的问题

为找出促使森林向前或向后演替的驱动因素，研究团队结合了两种强大的统计工具：结构方程模型（用于解析直接与间接影响）与随机森林分析（用于排序最重要的预测因子）。有两项因素在各城市中明确突出：长期干旱胁迫和林斑大小。在累计干旱更严重且林斑更小的地方，进展演替的可能性显著下降，逆行演替更为常见。相比之下，在当今韩国较为清洁的环境下，空气污染指标尽管理论上有害，但对各地差异的解释力较弱。

城市胁迫如何重塑森林群落

城市森林处于热岛效应、改变的水文过程、土壤压实以及频繁的人为干预（如灌木层清理）交织的网络中。这些压力充当筛选器，偏向能耐受干旱与扰动的物种。研究发现，一组特定的本土树木与灌木——例如银叶榆属（Aria alnifolia）、蜡梅科的Styrax japonicus，以及山樱（Prunus sargentii）等——在两种演替方向中都常出现：它们在进展样地替代了外来造林树种，但在逆行样地也替代了橡树。它们的成功反映出适应城市恶劣环境的性状：对干旱和叶片损伤的韧性，以及在贫瘠土壤和破碎栖息地中生长的能力。因此，城市演替并不简单复制偏远森林的教科书模式，而是气候胁迫、斑块孤立与以往管理之间拉锯的结果。

对更绿、更凉爽城市的启示

对于关心宜居城市的规划者与居民而言，结论既有希望也有警示。许多城市林斑正走在健康的轨道上，构建更复杂的冠层，为街区降温、储存更多碳并支持更高的生物多样性。但干旱与破碎化会将较小斑块推入衰退的反馈圈，晚期树种衰弱并被更为耐胁迫的简单林相所取代。作者建议将保护重点放在维持与扩大小型林斑、保护不易受热和干旱影响的区域，以及重新审视像全面清理灌木层这样的日常管理做法。在某些地点，优先选用耐旱的本土强健物种可帮助森林在更热更干的未来中存活，即便它们看起来不那么像传统的成熟林。理解并引导这些演替路径，能让城市绿化更具韧性、成本效益，并为人类与自然带来更大益处。

引用: Kim, I., Sou, HD., Kim, JS. et al. Drought and fragmentation shape successional trajectories of isolated urban forests in South Korea. Sci Rep 16, 11847 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42621-w

关键词: 城市森林, 森林演替, 干旱, 栖息地破碎化, 生态修复