人与自然叠合视角下城市多重生境分类初探

尊龙备用网站-有态度的娱乐门户 /2019-02-28来源:《林业知识服务》微信公众号
【字体: 打印本页

  摘要:文章从人与自然全域叠合的视角提出“多重生境”的概念,对应城市的土地使用性质和人工-自然叠合程度,将全覆盖的多重生境分为近自然农林与水域生境、半自然公园绿地生境、半人工休闲绿化生境、人工硬质界面生境和人工废弃-自然演替生境5类,并分别指出它们的生境斑块功能与供给潜力以及所对应的规划层级,为在城市规划建设中保护生境和提升生物多样性提供参考。

 

  生境(habitat)又称栖息地,指生物的个体或种群生存繁衍的空间区域,以及该空间区域所包含的环境条件、各种资源和生物与生物之间、生物与非生物环境之间错综复杂的关系。许多城市的维管束植物和大部分野生动物群落都有着较高的物种丰富度。其中一些城市甚至还处在或接近生物多样性的热点地区之中,另一些则是迁徙物种重要的中转栖息地。城市独特的气候、土壤、水文、光照等条件,带来了与原生环境不一样的特殊城市生境及其中的特定动植物类群。城市生境对于强化城市地域特色、改善城市生态环境及提高城市居民生活质量的意义与那些位于城郊乃至更远地区的大型风景名胜区、自然保护区及国家公园相比更加直接和重要。因此将城市生境纳入各层级城市规划建设中进行整体保护和可持续利用,是城市生态发展与生态系统优化的重点之一。

  目前国内对城市规划建设中的生境研究较多关注城区边缘地带的自然保护区、野生动物重要栖息地、大型公园绿地和特定物种的生境修复。国外的研究则更强调所有城市空间全覆盖的生物多样性潜力,如英国的“go wild”,美国的“going native”,日本的“将自然引入城市”和新加坡的“花园中的城市”,都体现了对城市生物、城市自然、城市野趣价值的认同和尊重,并且出现了由行业协会、规划管理部门、设计企业和NGO发布的针对不同尺度的生境保护和提升生物多样性的规划设计导则,帮助规划师、开发商、业主通过各自的努力,共同建设人与生物共生的城市环境。这恰恰是当前国内城市规划建设中所忽略的内容,即便在如火如荼的生态城市规划建设中也未能得到足够的重视。因此,本文拟从人与自然叠合视角探讨全域“多重生境”的概念、类型及其功能与供给潜力,理清城市生境与规划用地、规划层级之间的关系,为在城市规划建设中保护生境和提升生物多样性提供参考。

  1 城市多重生境概念的提出

  人类活动与自然叠加可形成无限的局部,即所谓的“多重自然”。Kowarik基于城市植物区系和动物区系的特质,将城市自然分为4种“自然类型”,即人类生态足迹影响可以忽略的原生自然(城市森林和湿地)、乡村农业自然、城市园艺自然和城市产业区特殊自然。城市生境不仅仅是由自发生长的城市动植物所形成的第一第二类自然生态系统,也包含第三类和第四类受人工改造影响的自然。

  城市绿地系统和开放空间系统对人类福祉和野生生物具有同样重要的价值。生物是城市的“原住民”,城市生物生存和繁衍的基本需求及其生态位都可以在城市中找到相对应的空间,这些空间不仅存于单一的残存原生自然,也存在于受到人类不同程度干扰的其他叠合自然。

  鉴于此,笔者将城乡空间视为人类与自然多重叠加的资源,以“全域叠合”的视角审视城市生物的潜在生境,提出“多重生境”的概念,“多重”代表了城市建成环境中生物空间和人居空间在不同尺度以不同形式的多元重合,意味着生物生境不仅局限于保护区和重要栖息地等原生自然地带,也可以融合在城乡空间环境的不同用地之中。“多重生境”将城市生物视作与人一样的城市空间“共享者”而非仅仅是“被掠夺者”,将全覆盖的城市空间(甚至三维空间)都视为生物可以利用并满足其栖居、迁移、繁衍不同需求的潜在基质,以不同规模、尺度和功能共同构筑城市生物生境网络。

  2 城市多重生境的叠合类型

  国外的多项研究提出了适用于不同尺度不同城市性状的生境类型,如Gilbert将英国的生境按照土地使用分为城市公用地、工业区、铁轨、道路、城市中心区、城市公园、份地休闲花园、墓园、花园、河道-运河-池塘-湖泊-水库和水管道、树林11类;Godde等将德国杜塞尔多夫市的生境分为公园地、废弃地、河岸、水塘边缘等32类;Kstler等基于自然条件以及土地利用特点,将柏林的生境类型分为流动水体、静止水体、人工和野化草地、沼泽、草地、草坪、灌丛、灌丛与列植树和树组、森林和林地、耕地、绿地和开放空间、特殊生境、建成区与交通设施和特殊区域共12大类及其下设91小类;新加坡国家公园绿色与生态城市研究中心将新加坡的关键景观生境分为森林、内河、沼泽、海岸带、草地和城市特殊生境;英国全国生态系统评价将全英的城市生境分为自然与半自然绿地、行道树、公共公园、家庭花园、绿色廊道、室外运动场地和休闲地带、休闲绿地、份地花园、社区花园和都市农场、墓地、教堂庭院和埋葬场地、棕地、水体等;Müller等认为人居环境中的生境包括残存植被(如本土植物群落的残存栖息地),农业景观(如草地、耕地等),城市-工业景观(如废弃地和空地、居住用地、工业园区、铁路用地、棕地等),观赏性花园和景观(如正式的公园和花园、小型花园和绿地);Douglas等按照生境来源,将生境空间分为封装乡村地带(encapsulated countryside)、人工绿地(managed greenspace)、自然更新生境(naturally regenerating habitats)和城市湿地。

  笔者从城市生境与城市规划用地的关系出发,在城市多重生境分类中首先考虑其所在城市土地的使用性质。《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB 50137-2011)将城乡用地分为建设用地和非建设用地,因此在分类中需要区分建设用地和非建设用地的属性。另一方面,城市多重生境在演化过程中受到人类建设不同程度的干扰,因而呈现出不同的介质特征,因此在分类中还需要考虑人工环境对原生自然环境的干扰程度,即人工-自然的叠合程度。

  基于上述分类依据,笔者将全域城市用地中的多重生物生境分为近自然农林与水域生境、人工废弃-自然演替生境、半自然公园绿地生境、半人工休闲绿化生境和人工硬质界面生境。

  2.1 近自然农林与水域生境

  近自然农林与水域生境指在长期的城市建设过程中,残留于城市建成区及边缘带、高度破碎化的野生动植物栖息地以及那些在受干扰少的人工基底上发展起来的生境,这些生境经过长期演化逐渐适应了本地自然及人工条件,并与其所处的城市环境形成良好的共生关系。这种生境一般包含非建设用地中的林地、耕地、园地、草地等农林生境,以及城市河流、小溪、湿地、沼泽地、池塘、运河、河漫滩、海岸带等水域和近水域生境。这种生境通常是区域生物多样性最高的地区,并具有较强小气候调节、水量调节、休闲、美学等生态服务功能。

  2.2 半自然公园绿地生境

  半自然公园绿地生境包含公园、街头绿地等公共绿地以及生产防护绿地和郊野公园、野生动植物园、植物园等其他绿地,是城区生物栖息空间的主体。

  2.3 半人工休闲绿化生境

  半人工休闲绿化生境包含居住用地、商业服务用地、商务办公用地、文化用地、医疗卫生用地、体育用地、教育科研设计用地等生活工作用地中的各种休闲绿地、社区花园、居民私人庭院、都市农业场地、观赏性草坪、室外体育场地等,是城市居民最容易接触和感知的生物生境。

  2.4 人工硬质界面生境

  大桥、塔楼、建筑、电线、桥梁、铁轨,甚至任何干燥并经受极端昼夜温差变化的建筑墙体和屋顶表面,都可以包含人工种植或自然适生植物及与其相关的无脊椎动物的生态位。石墙和砖墙中丰富的石灰砂浆层为植物提供了立足点,包括旱生植物、原生岩生植物以及一年生植物、蕨类植物,都可以容忍这些基质的高钙水平。在这些植物之间,很多昆虫、蜘蛛、原生动物和节肢动物等无脊椎动物得以生存。在另一个垂直空间高度,鸟类很容易被高层建筑的类悬崖特征所吸引。亦有大量鸟类和小型兽类利用人类建筑筑巢。而人工种植的屋顶绿化、阳台盆栽绿化、垂直绿化等,也为城市生物提供了三维空间的离地生境。人工硬质界面生境尽管无法取代丧失的原生自然生境,但可以有助于补充并创建鸟类、蝙蝠类、无脊椎动物和多种植被的新生境。人工表面的质量和类型在定义一个场所的生物多样性中同样具有重要作用。高比例的硬质表面,例如混凝土、沥青对于动植物生存无法提供任何潜力,同时也会造成大量的雨水径流从而导致内涝;而以透水性沙砾为材的地表、木制格栅的铺地或者植草的蜂窝状墙体,则可以为小型植物和无脊椎动物带来巨大的潜在生存空间。 

  2.5 人工废弃-自然演替生境

  随着社会变迁、转型的不断加快,特别在工业化、城市化和现代化的快速发展时期,城市功能更新所带来的废弃地数量迅速增加,主要包括工业废弃地、交通废弃地、矿业废弃地。由于缺少人类监管和干扰,废弃地的植被自发生长和自然演替后极易吸引野生动物,往往比一般城市绿地拥有更多的物种,甚至为稀有的动植物物种提供生存空间,一些沦为垃圾堆埋场的废弃地成为野生杂食性动物的热点地区,也有一些靠近河道的低洼空地形成了自然湿地,成为野生鸟类的家园 。空地和废弃的工业用地为土壤提供了非常规的物理性状变化,反而能强化特定的植被群落。在国外,墓园也常常是支持多种物种自然演替的热点 。

  3 各类型生境的斑块功能与供给潜力

  根据景观生态学的原理,斑块是生态系统中为某种生物种群提供的最基本适宜生境,其生态学意义包括“源”“汇”“踏脚石”等。“源”指的是在某一斑块上栖息、繁殖的物种,种群数量增大,呈现出生物流向外扩散的特征;“汇”指当某一斑块具有适宜的生境,景观中的生物流就能向该处汇聚;“踏脚石(Stepping Stone)”则是一些帮助动物个体向较远的地方扩散同时方便个体在各生境斑块之间运动的中转小斑块。

  根据自然法则,所有野生动物生存的基本需求包括食物、水、庇护,在城市环境中,食物、水和庇护3项基本需求都可以找到各自对应的生态位。根据生态位所对应的空间位置属性,笔者将觅食和饮水所需空间归为食性空间生态位;而将庇护功能生态位中的筑巢、繁殖、育雏需求所需的空间归纳为巢居空间生态位,休息、漫游所需空间归为休憩生态位,逃生和抵抗天气冷热的需求在生物利用的各种空间都存在。

  以上5类生境中,近自然农林与水域生境和半自然公园绿地生境作为规模最大和人工干扰程度最低的生境类型,可以成为城市中的“源”生境,为大部分城市野生动物提供巢居空间、食性空间和休憩空间;半人工休闲绿化生境根据生境斑块的规模和质量,可以成为“汇”或不同尺度的中转“踏脚石”,主要提供休憩空间和部分食性空间,一般很难提供巢居空间;人工硬质界面具有成为“踏脚石”生境的潜力,可以提供休憩空间,偶尔提供食性和巢居空间;人工废弃-自然演替生境可以提供丰富的食性空间和一定的休憩空间,能否提供巢居空间取决于自然演替后的生境质量,具有成为城市中特殊“汇”甚至“源”生境的潜力。5类生境的规划设计根据其对应的不同用地属性,也可对应不同的规划控制层级。

  4 结语

  本文从人与自然叠合视角,提出了“多重生境”的概念,并基于城市土地的使用性质与人与自然的叠合程度初步探讨了城市全域多重生境“五大类型”及其功能与供给潜力,延伸了现有以局部自然地为主的城市生物生境范畴。当前的研究较多涉及近自然生境和半自然公园绿地生境类型,未来应进一步将研究重点向城市居民最容易感知的半人工休闲绿化生境、人工硬质界面生境以及人工废弃-自然演替生境拓展,以便在城市规划建设中形成多样化、全覆盖的生境保护网络,为提升城市生物多样性奠定更有利的空间环境基底。

  作者简介:干靓(1979-),女,助理研究员,博士,主要研究方向为城市生物多样性与建成环境、城市生态规划与研究。