城市传粉者矩阵模型：助力城市传粉者保护的创新工具

研究人员为应对传粉者栖息地丧失问题，开展城市传粉者矩阵建模研究，发现种植本土植物更有益，为城市规划提供参考。

　　# 城市传粉者矩阵模型：守护城市生态的新钥匙
在城市不断扩张的今天，我们漫步在高楼大厦之间，不难发现身边的自然环境正悄然发生着变化。曾经随处可见的野花野草越来越少，取而代之的是整齐划一的草坪和千篇一律的观赏植物。这些改变看似微不足道，却对生态系统产生了深远的影响，尤其是对那些在花丛间忙碌穿梭的传粉昆虫。

传粉昆虫作为生态系统中的重要一环，对于维持植物的繁衍和生物多样性至关重要。它们就像大自然的 “红娘”，在花丛中飞舞，帮助无数植物完成授粉过程，确保植物能够顺利结出果实和种子。据统计，全球超过 35% 的粮食作物依赖于昆虫传粉 ，传粉昆虫的存在直接关系到人类的粮食安全。不仅如此，它们还在维护生态平衡、促进生物多样性等方面发挥着不可替代的作用。

然而，城市化进程的加速却给传粉昆虫带来了巨大的生存挑战。城市中大量的硬质铺装，如道路、停车场和建筑物，减少了传粉昆虫的栖息地和食物来源。同时，传统的草坪养护方式，频繁的割草和使用除草剂，使得原本可以为传粉昆虫提供食物的野花野草难以生长。此外，城市中引入的大量外来植物物种，与本土传粉昆虫之间缺乏协同进化关系，无法为它们提供适宜的食物和栖息环境。这些因素导致传粉昆虫的数量和种类不断减少，严重威胁着生态系统的稳定和人类的福祉。

为了应对这一严峻的挑战，来自美国农业部森林服务局洛基山研究站（Rocky Mountain Research Station, USDA Forest Service）、蒙大拿大学（The University of Montana）等机构的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们开发了一种名为 “城市传粉者矩阵（Urban Pollinator Matrix）” 的在线建模工具，旨在帮助市民和市政当局更好地规划保护行动，促进城市传粉者的生存和繁衍。相关研究成果发表在《Urban Ecosystems》杂志上。

研究人员在构建城市传粉者矩阵模型时，运用了多种技术方法。首先，他们基于模糊交互网络（FIW）理论，将生态系统中的各种要素，包括物种、环境因素和人类活动等，以节点和链接的形式构建成一个复杂的网络模型。通过收集大量的自然历史信息和相关文献，确定了节点之间的相互作用关系和强度。例如，本土蜜蜂与开放空间、本土景观、家庭花园等节点之间存在正相关关系，因为这些环境能为本土蜜蜂提供丰富的花蜜和适宜的栖息场所；而与杀虫剂、本土鸟类和蜜蜂等节点存在负相关关系，杀虫剂会直接杀死本土蜜蜂，本土鸟类会捕食它们，蜜蜂则会与它们竞争资源 。其次，对于模型中的节点参数，研究人员采用了多种数据来源进行估算。如利用在线工具 i-Tree Canopy 和 Beescape 估算城市栖息地节点的比例；通过搜索相关研究，获取传粉者调查数据，对传粉者节点的相对丰度进行赋值；对于人为因素节点，主要通过美国人口普查和其他调查数据来确定其参数 。最后，为了使模型更符合实际情况，研究人员还对模型进行了调优，通过迭代运行模型，不断调整节点之间的相互作用强度，直到模型输出的节点丰度与实际数据相匹配。

研究人员利用该模型对两种不同的保护行动进行了模拟分析。第一种行动是减少 50% 的传统草坪养护，即减少定期割草和除草剂的使用；第二种行动是在不限制传统草坪养护的情况下，将本土开花植物的种植比例提高到与观赏植物相当的水平（60%）。

模拟结果显示，这两种管理行动都有可能增加所有传粉者类别的数量。然而，种植本土植物对传粉者数量的提升效果更为显著，尤其是对那些较为特殊的物种，如本土蜜蜂、蝴蝶和大黄蜂。这是因为本土植物与本土传粉昆虫之间经过长期的协同进化，形成了更为紧密的生态关系，本土植物能够为这些传粉昆虫提供更适宜的食物和栖息环境。相比之下，减少传统草坪养护主要使蜜蜂等泛化传粉者受益更多，对其他传粉者的益处相对较小。这是因为减少传统草坪养护后，草坪上会生长出一些常见的开花杂草，这些杂草能够为泛化传粉者提供一定的食物资源，但对特殊传粉者的吸引力有限。此外，两种行动都预测会使本土鸟类数量有小幅度的增加，这主要是因为传粉昆虫数量的增加为食虫和食谷鸟类提供了更多的食物，同时增加的本土植物也为鸟类提供了更多的栖息地和植物性食物。

在研究结论与讨论部分，该研究开发的城市传粉者矩阵模型为城市传粉者保护提供了一种创新的工具和思路。它能够帮助人们直观地了解不同管理行动对传粉者种群的影响，从而制定更加科学有效的保护策略。通过模型模拟发现，增加本土植物的种植是一种既有效又具有社会可接受性的保护措施。这一结果为城市规划者和环保人士提供了重要的参考，他们可以在城市建设和绿化过程中，增加本土植物的种植比例，打造更适宜传粉者生存的城市生态环境。

同时，研究也指出模型预测的准确性依赖于模型结构和参数估计的准确性。随着数据的不断完善和研究的深入，模型的输入参数可以进一步优化，从而提高模型预测的可靠性。此外，该模型不仅可以应用于传粉者保护领域，还具有广泛的拓展性。它可以用于研究城市绿地对其他野生动物的影响，以及探索绿色空间与人类福祉、犯罪率之间的关系等。相信在未来，城市传粉者矩阵模型将在城市生态保护和可持续发展中发挥更大的作用，为构建更加美好的城市生态环境贡献力量。