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    中国城市生物多样性保护规划编制值得关注的问题

    关键词:风景园林;城市生物多样性;树种规划;一般树种

    Key words:landscape architecture; urban biodiversity; tree species planning; general tree species

    摘要:生物多样性保护是人类可持续发展的根本保障。针对城市生物多样性保护规划编制存在的问题,从树种规划、树种配置比例和栖息地构建3个方面有针对性地阐述城市生物多样性保护的切入点和有效途径。树种规划应从组成上体现为各类动物提供食物,树种配置比例要重视灌木和草本类型,应通过构建各类栖息地的方法进行动物多样性的保护。植物多样性是生物多样性保护的关键,为城市生物多样性保护规划编制提供参考。

    Abstract:Biodiversity conservation is fundamental for the sustainable development of human being. According to the problems in the compilation of conservation planning for urban biodiversity, the paper argued that tree plant species planning, plant species proportion, and habitat constructions should be the key points and effective methods for urban biodiversity conservation. Food resource for animals should be considered in tree plant species planning, the importance of shrubs and herbs should be valued in allocating the plant species proportions, and various habitats should be constructed for conserving animal diversity. The plant diversity is critical for biodiversity conservation. The paper is valuable as a reference for the compilation of conservation planning for urban biodiversity.

    内容:面对全球的气候变暖、人类生存环境的恶化,生物多样性保护受到了当今世界的普遍关注和重视,从自然保护区和国家森林公园的体系建设到城市绿地系统建设,都明确要求保护生物多样性[1]。住房和城乡建设部非常重视城市生物多样性保护工作,早在2002年,国家建设部颁布的《城市绿地系统规划编制纲要(试行)》通知中就明确规定将树种规划和生物多样性保护规划作为指定章节进行编写,2005年印发的《国家园林城市申报与评审办法》通知中明确要求编制《城市规划区范围内生物多样性(植物)规划》,2009年住房和城乡建设部又印发了《关于加强城市生物多样性保护工作的通知》,2010年出版的《城市园林绿化评价标准》中对生物多样性保护进一步作了相应的量化规定,从中可见重视程度。
    然而,我国开展城市生物多样性保护规划工作,没有现成的经验可以借鉴,至今没有规范性的编制提纲,各城市多在探索中开展这项工作,使这项重要工作在具体实施中面临一定的困难[2-3]。笔者认为,植物多样性保护是进行城市生物多样性保护的关键。植物是地球生物圈维持平衡的原动力,生态系统的组成包括生产者(植物)、消费者(动物)、还原者(微生物)3个组成部分,其中植物作为生产者占据着重要的地位,植物通过自身的光合作用为整个生物圈提供能量和动力,而动物(包括人类)则作为消费者直接或间接地依赖植物提供的能量而生存,微生物则使三者形成了地球生物圈的循环。

    1  城市生物多样性保护值得关注的问题
    城市生物多样性保护的载体是城市绿地系统,所以目前城市绿地系统应高度重视并解决以下三方面的问题,才能更好地体现、兼顾城市植物多样性保护,最终达到城市生物多样性保护的目的。
    1.1  细化城市园林植物种类的规划
    城市园林植物种类按城市绿地系统规划中树种规划的要求可分为基调树种,骨干树种和一般植物,按要求其中基调树种可确定6种左右,骨干树种20余种,而一般树种仅仅是收录几十种至数百种的植物名录,不够细化。为了达到城市生物多样性保护的目的,应对“一般植物”的规划进行细化、深化。
    以江苏省宿迁市的树种规划为例[4],其基调树种有:国槐、白蜡、侧柏、垂柳、银杏;而骨干树种有:流苏树(Chionanthus retusus)、栾树、木瓜(Chaenomeles sinensis)、楸树(Catalpa bungei)、悬铃木、合欢、雪松、刺槐、欧美杨(意杨)、臭椿、三角枫、黑松(Pinus thunbergii)、榉树(Zelkova schneideriana)、朴树(Celtis sinensis)、元宝槭、西府海棠、圆柏、广玉兰、石榴(Punica granatum)、龙柏。一般树种不能笼统地汇总列出树种名录,要按乔木树种、灌木树种、观叶树种、观花树种、观果树种等进行多类型树种规划。其中乔木类主要有水杉、皂荚(Gleditsia sinensis)、薄壳山核桃(Carya illinoensis)、紫弹树(Celtis biondii)、榔榆(Ulmus parvifolia)、重阳木(Bischofia polycarpa)等;灌木类主要有枸骨、日本女贞(Ligustrum japonicum)、石楠等;观叶类主要有枫香、乌桕、榉树、黄连木(Pistacia echinensis)、盐肤木(Rhus chinensis)、建始槭(Acer henryi)、色木槭(A. mono)、紫叶李等;观花类主要有桃、樱花、海棠类(Malus spp.)、麻叶绣线菊(Spiraea cantoniensis)、紫玉兰(Magnolia liliflora)、李、牡荆(Vitex negundo var. cannabifolia)、木槿(Hibiscus syriacus)、蜡梅等;观果类主要有南天竹(Nandina domestica)、山楂、石榴、海棠类等。只有按上述类型进行一般树种的规划,才能有利于城市生物多样性保护。以观果树种为例,观果树种多样与留鸟多样性保护有着密切的联系,因为植物果实可以为鸟类提供食物,如果观果树种特别是冬季着果的种类能配置合理,例如冬青、女贞、枸骨、十大功劳、桂花、琼花、棕榈等,可在冬季为留鸟提供基本的食物,有利于在当地维持一定规模的益鸟群体,到夏秋季则可捕食园林绿地的害虫,维持园林绿地的稳定和健康[5]。
    同一个城市的一般植物规划,应按功能类型进行分类规划,每类还应细化,其中一般树种的乔木类型可再细分常绿落叶乔木、阔叶落叶乔木等,观叶类型可再细分季节性变色、常年色叶等,观花类型可再细分早春开花、春花、晚春开花、夏花、秋花、冬花等,观果类型可再细分夏果、秋果、冬果等。一个城市的园林植物配置只有包含多种类型,每个类型还要有合理的组成结构,才能既表现观赏的多样,又有利于生物多样性的保护。与观果树种合理配置同理,观花植物的合理配置有利于益虫成虫的采蜜(提供蜜源);观叶植物可为益虫的幼虫提供食物。所以,城市的树种规划要重视一般树种的详细规划,有利于提高城市生物多样性保护的水平。
    1.2  确定城市园林树种(植物)配置比例
    科学确定乔、灌、草配置比例一方面可增加城市绿地的植物物种多样性水平,另一方面可决定城市植物景观的整体外貌特征。
    1.2.1  目前大多城市绿地系统规划中树种规划普遍存在的问题
    目前大多城市绿地系统规划中的树种规划普遍存在的问题是:在确定乔木、灌木、草本的种类比例时,乔木种类的比例明显偏高,草本植物种类的比例明显偏低。严重制约了城市绿地中植物多样性水平的提高。而从景观设计遵循的师法自然的角度看,中国约有3万种维管植物,包括木本植物近8 000种,其中乔木约1 000种,自然界中的乔灌草比例是1:7:22,草本的比例很高。另外,从发达国家的城市园林植物种类运用数量看,一般城市的园林植物应用种类在1万种左右(包括品种),其中大量应用丰富的草本花卉种类(品种)是重要原因。
    1.2.2  确定乔灌草配置比例关系
    以江苏省为例,5个不同的区域乔灌草参考比例见表1[4],从南到北看,苏南地区的气候条件优越,经济发达,规划乔灌草比例中,草本的比例可以高些;苏北地区的气候条件相对较差,乔灌草参考比例中草本的规划比例可略低些;确定比例关系的总的原则是草本种类高于灌木种类,灌木种类高于乔木种类。
    1.3  动物栖息地的构建
    因动物在自然界中的生存直接或间接依赖植物,所以,应该以植物多样性保护为核心内容,按生态系统中“生产者”的要求进行适合各类动物生存的栖息地构建,以植物群落的多样性构建和保护为载体间接地为动物提供栖息地的方式保护动物多样性,最终保护整个城市的生物多样性。
    通过构建、恢复、优化各类地带性植被,使这些植被可以为相应的动物提供生存所必需的食物,为被保护的目标动物提供生存场所。规划范围应扩大到包括建成区、市域的城乡交错带、部分远郊的大型自然绿地斑块,这样才能有足够的绿地空间分别构建森林留鸟、候鸟、鱼类等栖息地,使城市生物多样性保护具有可操作性。
    1.3.1  森林留鸟栖息地的构建及保护
    以无锡市为例,城区的山体现状植被为黑松、马尾松和杉木人工林地,尽管绿地覆盖率高但种类单一,为提高其生物多样性保护水平,对现有山体应通过林相更新改造恢复地带性植被(图1),有如下几种类型。
    1)常绿阔叶林。按建群种的不同可分:(1)石栎林,以石栎为建群种,林内还可配植苦槠、青冈、冬青、石楠等常绿树种,落叶树种可配植白栎、栓皮栎、枫香、山槐、黄檀、野柿等,形成稳定群落;(2)苦槠林,以苦槠为建群种,林内可配植冬青、短柄枹、白栎、化香等树种,灌木层可配植隔药柃、乌饭树、山胡椒、白檀等;(3)青冈林,以青冈为建群种,乔木层可混植少量石栎、青栲、苦槠、红楠、冬青等常绿树种;配植部分檫木、紫树等落叶树种。
    2)常绿—落叶阔叶混交林。按建群种的不同可构建:(1)落叶栎类并含有冬青的混交林,形成由短柄枹+白栎+栓皮栎+冬青—白檀+满山红+胡颓子为主要组成的群落;(2)黄檀、化香并含有冬青的混交林,形成黄檀+化香+冬青+榉树—山胡椒+卫矛+白马骨主要组成的群落;(3)短柄枹、白栎、苦槠林,形成短柄枹+白栎+盐肤木+山槐—满山红+山胡椒+长叶鼠李主要组成的群落;(4)短柄枹、青冈林,形成短柄枹+青冈+黄连木—满山红+映山红+乌饭树主要组成的群落;山体的北坡还可构建落叶阔叶林。
    在这些森林类型中增加观果树种,为留鸟提供越冬食物,冬季和早春挂果的诸如枸骨、棕榈、女贞、胡颓子等园林树木[5],为留鸟的冬季生存提供食物,以便其春夏秋季捕食园林绿地害虫,保障城市绿地系统的稳定安全。
    无锡市留鸟的保护对象分为2类:直接保护对象是直接取食果实的杂食性鸟类:灰喜鹊、乌鸫、山斑鸠、喜鹊、白头鹎、伯劳、麻雀等。间接保护对象是以上述鸟类为食物的猛禽类:红隼、猫头鹰等。还有大斑啄木鸟、星头啄木鸟等食虫鸟类等。
    1.3.2  湿地候鸟栖息地构建及其多样性保护
    以无锡市为例,城市及周边湿地众多,可用于湿地候鸟栖息地构建的有太湖、五里湖、长广溪湿地公园、梁塘河湿地公园、阳山湿地公园、十八湾湿地公园等水深较浅的地段。
    可以通过构建水生湿地植物群落的手段,为候鸟提供食物,主要有以下群落类型。挺水植物群落有:1)芦苇植物群落,在浅水湖滩恢复一定面积的芦苇植物群落,伴生一些水莎草、稗、华夏慈姑、假稻等;2)香蒲植物群落,可呈单一种群,也可和其他水生植物混生;3)菰群落,布局在芦苇群落的外围,呈小丛状单种群,或与芦苇及莲组成混交群落。浮水植物群落有:1)野菱群落,在河沟、水塘内,伴生槐叶萍、满江红、荇菜、菹草等。2)荇菜群落:在水塘内,伴生浮萍、满江红、菹草等。沉水植物群落有:1)黑藻+金鱼藻群落,在湖内和河流中,伴生苦草、竹叶眼子菜等;2)菹草群落,在湖中和河流中,伴生有黑藻、荇菜和苦草等;3)苦草群落:生长在深水处,伴生黑藻、金鱼藻和竹叶眼子菜等。 
    应特别重视构建水生动物区系,诸如河蚌、田螺等软体动物、浮游生物、多类型鱼类等,按图2示意食物链式组合水生动物群落[6],可为候鸟提供食物。
    所构建的湿地栖息地可保护的鸟类有3类。1)水域鸟群,即游禽与栖息于水域、河岸、池塘边低垂树枝或岩石上以鱼虾等水中生物为食的鸟群,如鸳鸯、绿头鸭、鸬鹚、苍鹭等;2)游禽和涉禽,主要分布在较大的水面附近,常见的种类有白鹭、池鹭、夜鹭等;3)候鸟,雁鸭类的迁徙性鸟类等,是豆雁、鸿雁、花脸鸭等珍贵水鸟的越冬场所(图3)。不仅为水生留鸟和水生候鸟提供食物和栖息场所,同时也有利于增加湿地景观的可观赏性。
    1.3.3  鱼类栖息地构建及其多样性保护
    以无锡市为例,可用于鱼类保护的水体除湿地候鸟栖息地的水体外,还有蠡湖、京杭大运河、梁鸿湿地公园、宛山荡、苏舍荡、鹅真荡等(图4)。主要是构建为鱼类提供食物的水草(菹草、金鱼藻)生态系统,投放为鱼类喜食的软体动物和节肢动物,同时合理配比滤食性鱼类(鲢鱼等)、草食性鱼类(草鱼等)、肉食性鱼类(桂鱼、乌鱼等),形成鱼类的食物链循环。最终通过完善湖泊的水生植被群落、减轻河湖的水污染、解决湖泊富营养化等措施,改善鱼类的生存环境,促进区域鱼类多样性的保护。

    2  讨论
    2.1  城市植物多样性保护提高了园林绿地的观赏性
    2.1.1  植物的遗传多样性层面
    通过花卉品种遗传资源的收集保护,一方面丰富了花色和品质,另一方面延长了观赏期,提高了园林绿地的可观赏性。例如蜡梅有素心品种群、红心品种群和乔种品种群等诸多品种,花色丰富,不同品种的花期不一致,多品种的合理应用可提高观赏性。
    2.1.2  植物的物种多样性层面
    不同植物种类的生长物候期不同,开花期等发育时间也随之有春花、夏花、秋花等差别,丰富了园林绿地的观赏性。例如,蜡梅科的美国蜡梅花期在春天,夏蜡梅花期在初夏,亮叶蜡梅花期在秋天,而蜡梅花期在冬季,这4个物种花色和花期显著不同;同一地区的不同物种的物候期也不一致,形成丰富多彩的季相变化,也提高了可观赏性。
    同样,从彩叶树种的物种多样性看,秋红型树种在秋季落霜后叶色呈现红色,主要有鸡爪槭、枫香、黄连木、乌桕、卫矛、山麻杆、榉树、南天竹等。秋黄型树种在秋季落霜后叶色呈黄色,主要有银杏、复叶槭、无患子、槲栎、七叶树等。春红型树种在春季抽出的幼嫩枝叶为红色,常见有石楠、桂花等种类。不同种类彩叶树种的合理配植可延长观赏期。
    2.1.3  生态系统多样性层面(植物群落层面)
    城市植物多样性保护大大丰富了不同绿地类型的植物景观多样,涉及的范围从居住区绿化、花径与园路、道路绿化、城市公园、郊野公园、森林公园、湿地公园和风景名胜区等,运用不同群落类型的群落式配植手法,大大提高了不同绿地类型绿地的观赏性。
    2.2  城市植物多样性保护提高了城市园林绿地的稳定性
    植物多样性可减轻害虫对城市园林绿地的危害。例如,20世纪80年代,美国密歇根州城市和郊区广泛种植美国乡土树种洋白蜡树,随后毁于一种源于中国的虫害白蜡窄吉丁,本该枝繁叶茂的夏季,洋白蜡树叶被蚕食殆尽,给城市植物景观带来了巨大灾难[7]。20世纪60年代,广泛种植的美国乡土树种美国榆树也毁于引种荷兰榆树带来的疾病。由于上述原因,当地管理部门采取的措施是同属树木的应用尽量不要超过10%,同种树木不宜超过5%,以避免单一树种种植引起病虫害后而造成的大面积景观破坏[7]。通过提高城市园林绿地的植物多样性,增加其抵抗病虫害的能力。
    又如,南京东郊的紫金山植被恢复良好,通过对果期物候调查,尤其是对冬季挂果树种的果期和挂果时间、以及冬季和早春访问挂果树木的鸟类作连续观察[5],结果表明,从着果的时间看,以秋季(9—11月)的着果种类最多,多达35种;冬季着果变化较大,初冬12月着果种类有30种,1月有14种,而2—3月份仅有8种;春季4月有着果但仅有5种,多为上一年秋季或冬季开花的种类,如棕榈、枸骨、桂花、香樟、胡颓子等,这些种类为南京的冬季留鸟提供了充足的越冬食物,维持了足够大留鸟群体的存活,促其来年夏季捕食园林绿地的害虫,南京紫金山植被的多样性维持了南京园林绿地的健康和稳定。
    2.3  服务于“低碳”城市
    城市的人口和工业生产是产生“碳”大量排放的根源之一。据统计我国地级以上的287座城市的CO2排放量达到了全国的72%。因此,城市绿地系统的重要功能之一是可以成为降低城市大气中CO2浓度的第一道“防火墙”。对于CO2发生量巨大的城市区域,固碳释氧是城市园林绿地系统对“低碳”作出的最直接贡献,最靠近CO2发生源的城市绿地系统通过园林中绿色植物的光合作用,将过量的CO2转换为有机物质和氧气。城市园林绿地是城市区域内极其重要的碳汇空间,在提倡“低碳”生活方式以减少排放同时,更要重视提高城市园林绿地植物多样性水平,充分发挥其独特的固碳效率。

    3  结语
    城市生物多样性的建设关键在于城市植物多样性的科学构建,将城市园林植物按照生态系统中“生产者”的要求进行合理配置,分别为诸如鸟类、鱼类和昆虫等“消费者”提供食物,而这些“消费者”又服务于城市园林,增强城市园林的稳定性和观赏性,使城市园林绿地健康、和谐、多样。这也是城市生物多样性保护规划的最终目标。
    生物多样性保护是人类可持续发展永恒的主题。城市生物多样性保护对于区域生物多样性、物种迁移、生态系统服务功能等方面都具有重要意义[8]。随着中国城市化进程的加快,城市的增加和面积的扩大,占城市1/3面积的绿地在生物多样性保护中将具有重要的地位;随城市生物多样性保护规划的实施,其生态环境势必会大大改善。经过努力,不远的将来,城市与自然高度和谐的中国城市人居环境将会展现在世人的面前。

    注:文中图片均由作者绘制。


    参考文献:
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    [6] 郝日明,许瑛.城市湿地在未来城市绿地生态系统建设中的地位与作用[J].江苏林业科技,2005,32(6):46-49;56.
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    (编辑/王媛媛)