近日，上海交通大学农业与生物学院惠楠团队在“自然子刊”Nature Communications发表题为“城市植被多样化分布如何打破微生物群落的‘千篇一律’并守护我们的健康”（Beta-diversity of urban vegetation shapes microbial heterogeneity and maintains healthy environment）的研究论文。明确了城市植被差异对微生物群落的“隔离效应”，揭示了植被β多样性促进微生物群落异质性进而影响居民呼吸健康的机制，由此提出“β多样性假说”和“βdis指数”，为营造有害微生物风险可控的健康园林和居住环境提供了新理论和新方法。

芬兰科学家Ilka Hanski提出“生物多样性假说”，认为城市生物多样性下降会破坏人体免疫功能，导致免疫介导疾病发病率上升。为验证该理论，以往研究多聚焦城市绿地α多样性（物种丰富度），很少从β多样性（不同生境间物种组成差异）的角度探讨城市园林绿地的健康效应。其难点在于园林绿地植被β多样性对比试验的设置，关键点在于生态环境与人体健康数据的匹配。研究团队以上海72个典型居民区为研究样地，依托自主研发的入室气溶胶微生物采集系统VenTube（图1）和βdis模型，综合分析土壤、叶际和入室气溶胶微生物样本，与临床专家合作开发居民呼吸健康表型精准评估方法，在超大型城市尺度上证实了“植被β多样性驱动微生物异质性进而维系居民呼吸健康”的级联效应，即β多样性假说（图2），期待未来研究在全球不同生境中进一步验证其普适性。

图1入室气溶胶微生物采集系统VenTube

图2 AMTI异质性对呼吸系统疾病分布的影响

本研究将β多样性从理论生态指标转化为可设计、可评估的健康干预工具，为园林绿地规划提供了量化依据。在绿化设计层面，建议优先选择亲缘关系较远、功能互补的树种组合，避免单一物种大面积种植。具体可参照βdis阈值（≥ 0.661），通过“棕榈+桂花+广玉兰”等经典组合在空间上形成植被差异带，利用不同树种创造的多样化微生境产生“隔离效应”，阻断有害微生物的同质化传播路径，快速提升微生物异质性（图3）。例如，某新建小区若采用香樟纯林配置，土壤与叶际微生物群落趋于同质化，居民呼吸道感染风险升高。而按βdis阈值引入桂花和广玉兰，与香樟形成异质性植被斑块，入室气溶胶微生物群落异质性显著提升，潜在致病菌丰度下降。

图3 基于βdis模型的居民区乔木配置

该模式不仅适用于新建社区绿地规划，也可指导老旧小区绿化改造，以有限空间实现健康效益最大化。未来可考虑将βdis纳入城市绿地建设标准，提出基于微生物健康效应的植被配置指标，使绿化工程从景观导向转向健康导向，为全国乃至全球城市生态建设提供可复制的技术方案，以较低的绿化投入节省巨额公共健康开支。本研究连接“城市再野化”与“同一健康”理念，为推动生态学成果向公共健康政策转化奠定了理论基础。

上海交通大学农业与生物学院惠楠研究员为论文通讯作者，上海交通大学博士后赵畅为论文第一作者。参与论文的作者还包括上海交通大学医学院殷勇教授、美国堪萨斯州立大学Ari Jumpponen教授、瑞典于默奥大学David A. Wardle教授、芬兰赫尔辛基大学Heikki Setälä教授、Martin Romantschuk教授和D. Johan Kotze副教授。研究得到了上海交通大学农业与生物学院Hui Lab全体工作人员的鼎力支持，以及国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国博士后科学基金等资助。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-72572-9#Ack1