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香港大學研究揭示全球城鄉植被韌性差異 凸顯城市綠化作為氣候庇護所之潛力

香港大學研究揭示全球城鄉植被韌性差異 凸顯城市綠化作為氣候庇護所之潛力

由香港大學(港大)理學院生物科學學院吳錦教授和社會科學學院地理學系周宇宇教授領導、郭正飛博士擔任第一作者的一項全球研究顯示,城市與鄉郊植被在應對氣候壓力方面存在顯著差異。研究成果已於《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS)發表,題為《破壞的生態權衡驅動全球城鄉植被韌性分化》。研究指出城市植被展現出意想不到的高韌性,挑戰了城市必然削弱生態系統穩定性的傳統認知,並凸顯可持續管理的城市綠地在氣候變化背景下支撐植被韌性的潛力。

研究團隊利用2001年至2022年間涵蓋全球109個國家共751個城市的衛星觀測數據,對植被韌性進行了長達二十年的綜合評估。本研究所指的「植被韌性」,主要指植被在受到擾動後恢復的能力。

出乎意料且持續擴大的城市植被韌性優勢

儘管城市環境面臨多重人為及氣候壓力,研究仍發現城市植被展現出廣泛而顯著的韌性優勢。在全球751個城市中,78%的城市核心區植被韌性高於周邊鄉郊植被。這一優勢在炎熱及乾旱地區尤其明顯,而這些地區的植被通常受到更強的水分限制。

更重要的是,過去二十年間,城鄉植被韌性差距持續擴大。這一分化主要由鄉郊植被韌性下降所驅動,而城市植被則保持相對穩定或略有改善。在研究考察的多項因素中,與城市管理相關的補水指標與城市植被韌性優勢呈現最強的統計相關,其次為樹冠結構。這些結果與城市管理可能有助於緩衝日益加劇的氣候壓力這一解釋一致,但本研究並未證明灌溉本身與植被韌性之間存在直接因果關係。

研究還揭示了城市生態穩定性的一個更深層特徵。在32%的城市中,城市植被同時展現出「雙重優勢」:在受到擾動時綠度損失較小,且在擾動後恢復速度更快。這一現象與城市管理可能緩解生態系統尺度上的「抵抗力—恢復力」權衡相一致。綜合而言,研究表明,在可持續及公平管理的支持下,城市綠地可能成為氣候變化背景下的植被韌性庇護所。

吳錦教授表示:「城市中的植被在環境壓力下可以展現出超出預期的恢復能力。這種韌性優勢與管理相關因素,尤其是補水和樹冠結構密切相關,凸顯合理設計和可持續管理城市綠色基礎設施的潛力。」

論文第一作者郭正飛博士表示:「城市植被的韌性優勢在炎熱及乾旱地區最為明顯,而這些地區的植被尤其容易受到水分脅迫。在近三分之一的城市中,城市植被更同時展現出『受損較少、恢復較快』的雙重優勢,顯示人類管理可能重新塑造抵抗力與恢復力之間的平衡。」

周宇宇教授補充:「城市綠地可以成為應對氣候變化的韌性生態屏障。透過具規劃性、可持續及公平的管理,城市綠色基礎設施可為未來城市規劃及氣候適應提供重要支撐。」

對香港而言,研究結果為建設更具氣候韌性的城市綠地提供了實際啟示。透過可持續的水資源管理、合理的樹冠結構配置及長期綠色基礎設施規劃,有望提升城市植被應對日益加劇氣候壓力的能力。

研究團隊與校內及國際機構的研究人員合作,包括港大副校長(學術發展)、社會科學學院地理學系環球可持續發展講座教授宮鵬教授、佛羅倫薩大學 Giovanni Forzieri教授、西悉尼大學及班戈大學Manuel Esperon-Rodriguez教授、亞利桑那州立大學鄔建國教授、中山大學張琨教授,以及美國太平洋西北國家實驗室和華盛頓州立大學 Nate McDowell教授。

關於研究團隊

本研究由吳錦教授和周宇宇教授共同領導。

  • 吳錦教授:香港大學理學院生物科學學院及氣候與碳中和研究院,副教授。

  • 周宇宇教授: 美國科學促進會(AAAS)會士、香港大學地理學系及氣候與碳中和研究院教授、可持續城市實驗室(SCL)總監。

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