為刺激偏遠山區的經濟發展、脫離貧困，修建道路一直被認為是解決此類問題的優選方案；俗話說，要想富先修路。但是，道路的修建及運營必然會通過形成邊緣效應，促進更多雜草類物種定居，損害對自然棲息地有依賴的物種，破壞自然生態系統，最終影響山區的生物多樣性及其保護價值。已有研究發現，路邊群落通常更有利于非本地物種的定植和生長，非本地物種的引入將進一步改變植物群落的物種組成。山區道路為廣布性物種的擴散提供了通道，同時促進了它們在原始生境中的傳播。在世界范圍內，道路被認為是山區生物多樣性喪失的主要原因。因此，我們常常會問：“對生物多樣性保護來說，修建多少道路是可以被接受的？”以及“如何減輕道路對植物多樣性的負面影響？”。
山區具有在短距離內包含高度多樣化的地質構造、侵蝕和氣候過程的特征，這將導致植物群落所在的物理環境以及群落內的種間關系在海拔和坡向梯度上存在巨大差異。許多已發表的科學研究已經探索了山區復雜的地形梯度是如何影響山區植物多樣性分布的。同樣，山區陡峭的地形條件也將調節道路對植物多樣性的影響。了解上述作用規律將有助于在具有較高保護價值的地區進行山路規劃。
邛崍山的海拔范圍在450 m到 6,250 m之間，它是大熊貓等許多瀕危和地方性野生動物的家園，也是世界上植物最豐富的溫帶地區。該范圍因其生物多樣性價值于2006年被列入世界自然遺產，于2018年被納入新成立的大熊貓國家公園范圍內。該地區的生物多樣性已引起了科學工作者們極大的關注，其中，棲息地的喪失和破碎化、放牧、基礎設施建設和非木材林產品開采等人為干擾以及氣候變化被認為是該區域生物多樣性的主要威脅因素。雖然當地利益相關者希望更多地接觸外部世界，以提高地方經濟發展；但為保護該區域生物多樣性，管理機構只能采取相對保守的管理措施；因此，進一步了解道路對植物多樣性的影響不僅可以幫助管理機構確定國家公園的保護重點，還有助于確定未來對生物多樣性影響最小的山區道路的規劃方向。
本研究擬回答以下兩個問題：1）道路給邛崍山植物多樣性帶來了哪些影響？為了回答這個問題，我們在同一采樣點建立了成對的樣方。其中一個樣方是緊靠路邊并平行于路邊的，另一個樣方位于距離路邊50m以上的位置。我們在景觀水平上比較了兩個樣方類別之間的物種多樣性沿海拔梯度的分布模式。2）第二個問題，我們擬回答地形梯度（海拔和坡向）是否影響路邊和內部樣方之間物種多樣性的關系？通過對比了同一采樣點的成對樣方間的物種多樣性，我們分析了道路對植物多樣性的影響隨地形梯度的變化。
本研究使用線性混合效應模型分析了山區道路對物種豐富度沿海拔梯度分布模式的影響，評估了非本地/一年生物種如何改變這些多樣性分布格局，并通過廣義加性模型（GAM）探討了道路效應沿著地形梯度的變化。結果表明，（i）物種豐富度沿海拔梯度呈單峰分布，并在中海拔達到峰值；這些模式均在一定程度上被非本地物種和一年生物種所改變；（ii）山區道路通過本地、多年生物種的選擇性滅絕和一年生植物的殖民化導致研究區植物群落物種組成的均質化，這種現象并沒有在非本地物種中發現；（iii）在景觀尺度，山區道路對植物多樣性變異的貢獻不大于 8.98%；與貝塔多樣性相比，道路對物種豐富度的影響更大；研究區山地生態系統對道路的影響表現出很強的彈性。根據上述結果，我們建議為了減輕道路對本地植物多樣性的負面影響，今后的道路修建盡量規劃布設在東北坡向和低海拔地段。
該研究成果李紅林為第一作者、羅鵬研究員和楊浩博士為通訊作者，以“Effect of road corridors on plant diversity in the Qionglai mountain range, China”為題發表在期刊《Ecological indicators》（IF=4.958）上。本研究得到國家重點研發計劃（2016YFC0503305）、省科技廳項目（2018SZDX0036）、環保部項目（2019HJ2096001006）等項目支持。
道路對植物多樣性變異的相對貢獻
道路效應隨地形梯度的變化趨勢