城市生境的维护和营造,本文主要内容关键词为:生境论文,城市论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
1 城市生境及其物种的特点
城市的生境多种多样,从喧嚷的商业区到环境优雅的风景名胜区,其间也难免夹杂有许多垃圾场、污物处理场、工厂和农场原材料堆放地、缺人管理的废弃土地,乃至建筑物内外一些阴暗角落。不同的区域都可能有不同的物种生存其中。可以说,城市是一个人造的、 自然的和半自然的生境镶嵌体,具有自己独特的气候、土壤和水文条件,它与邻近的乡村完全不同。城市紫外线辐射较弱,特别在冬季,日照时间比周围乡村地区短5%~15%,年平均气温高1~2℃以上,年平均风速低10%~20%,相对湿度冬天低约2%,夏天低约8%~10%,年雨量要多5%~30%,云量覆盖多5%~10%,雾日高10%,凝结核要大10倍以上。城市不透水地面一般占总面积的12%~37%,并有很多的下水道和排水系统。显然,土壤和水文情况与乡村地区有明显差异。在这样人口密集、房屋拥挤、污染严重的地方,许多物种自然无栖身之处;但是,仔细观察也会发现,不少物种隐藏在混凝土、钢铁和塑料或茅草所构成的建筑物和一些缺人照管的荒芜区域,黑鼠、家鼠、蟑螂等就在地下室内活动,坐享人类丢弃的各种碎屑物。许多人工绿地上也有鸽子、雨燕、茶隼等在适宜的地方安家。许多野生物种适应性很强,一些栖居热带雨林的鸟类已经成功地适应城市的生境,例如巴布亚新几内的短尾鹦鹉,1970年发现在该国高原的许多城镇以木麻黄的种子为食。新几内亚大木燕原来在雨林的大树顶上觅食,现在在城镇里,它停歇在电线杆上和无线电塔上伺机出击觅食。发光的欧惊鸟把它的巢从树干转移到空调的通风孔。至于东亚雨燕一般都把巢建在洞内,现在可利用城镇的许多防空地道筑巢。巴布亚发光鼠原来是在夜间活动,现在已经学会在城市街区取食老鼠。当前,许多鸟类已变成和人类共栖,欧椋鸟、鸽子和麻雀已习惯于混凝土生境。麻雀与人类如此密切,以致它原来最喜欢的小生境是怎样的,都无从考究了。同样,白色大翠鸟原先是独一无二的海岸鸟类,只是近20年的事,它已扩展到新加坡的花园和城市公园小生境中栖息。
看来,城镇中鸟类和啮齿类动物活动较多,因而也出现其一些捕食者,例如狐狸。它常常在城镇房舍,特别是一些仓库或货栈中繁殖,有些地方还有狼群出没。
在城市建设过程中,虽然原来的植被遭到毁灭性的破坏,但是生存其中的植物种类也不少,常常较之周围乡村地区还要多,这与建设植物园和引进许多外来种类有关。例如柏林有高等植物1432种(外来种占593种),圣彼德堡有401种(外来种占184种),伦敦的种类更多,有2100种,而整个英国不过1500种,这显然与皇家植物园引入大量的种类,成功地成长起来有关,北京有1633种,广州有1651种, 1655种①,外来种大约都占40%左右。总的说,除了极少数例外,适应城市的植物种大多是一些次生生境下适应性较强的种,其中原生性植被中的典型种类还比较少见,这是需要今后绿化建设中予以改变的。
2 城市建设活动对生物多样性的影响
城市建设活动对生物多样性的影响表现在下列两个方面:
2.1 直接影响
当人们还没有认识到绿色空间对自己生存和生活的重要性时,城市建设往往只是集中在不同建筑物和道路的规划上,以混凝土地表和楼群所构成的宏伟景观为最终目标。即使是在大片原生性森林或草原地区建设城市也是如此,人到树倒,寸草不留。留下小块进行绿化的空间常常也会被见缝插针式的各种服务性附属建筑所占,使得绿地残缺不全,难以发挥应有的作用。云南西双版纳勐腊县城,50年前还是一望无际的密茂热带森林,现在森林已退缩到50~100km以外的山区。吉林安图二道白河,原来也是繁茂的温带森林,现在已成为长白山保护区外围的一个繁华重镇, 原生性森林已荡然无存。内蒙古伊克昭盟乌海市就是在辽阔的草原上发展起来的,结果使那里特有的四合木陷入频临灭绝的境地。许多城市是在河岸、湖岸或海岸开始发展起来的,所以湿地首先受到严重冲击。华南沿海一些开放城市过去只顾盖房修路,使得红树林遭到严重破坏(图3~11),就是因为不认识自然与现代化共存对其发展的重要性所引起,现在他们只能采用栽培的方法,来恢复和扩大其面积,以弥补过去的失误。
城市的建设需要大量的砂石、矿产、木材和薪炭等建设材料,也导致周围地区生态系统严重的破坏。有些生态系统虽然不是全部被清除,但其碎化也损害它们的结构和功能的完整和正常运转的能力,导致小环境的变化,从而威胁许多物种的生存,特别是某些昆虫、鸟类和食肉动物等。 日本东京小片残存森林中的鸟类,在过去20多年内减少了一半,甚至城市生境中普遍存在的鸟类数量也下降,如树雀、乌鸦、大山雀和家鸽等;但林内发现有200多种甲虫,占全日本甲虫种数的1/3。印度尼西亚雅加达1938年记载有199种鸟类,但1975~1979年调查只有100种。另一方面也发现一种现象,城市中的鸟类虽少,但其数量远较邻近乡村地区要多,例如芬兰赫尔辛基市有21种鸟,邻近的原生性林区有54种,但前者每平方公里鸟类的数量和种群生物量(鲜重)分别3倍和10倍于后者。可以看出,人造绿地的物种远较原生性植被要少,原生生态系统的面积保留愈小,物种组成的变化和物种灭绝的可能性就愈大,并招致许多入侵种的进入。
2.2间接影响
城市由于地表不透水与下水道和排灌系统的影响,使得水流速度与土壤表面明显不同。而且,城市水流因受到污染,大多带有大量的悬浮固体、杀虫剂、氯化物和重金属元素,它们是氮、磷的主要来源。如果缺乏治污的净化系统来处理,这样的水流进入河流就必然对水域产生极大的冲击,轻者造成富营养化,重者造成河流、海岸污染,破坏湿地及其生物多样性的生存,并造成土壤污染,严重影响农业生产。城市供水不得不耗巨资从远处引进,而且常常因为过度的抽取地下水,造成土地下沉、地面爆裂、漏水和污水管破裂、海水倒流、土地盐碱化等一系列灾害。亚洲的许多城市这种现象比较普遍。
城市地区的河溪大多已改建成渠道,建立了许多码头,这虽然有利于水流控制和航行,但是,由于河流的自然特性消失,水速增强,生境多样性减少,使河岸和水域的许多物种遭受损坏。
城市所产生的许多污染物,例如二氧化碳、二氧化硫、氧化氮和臭氧等,不仅导致城区大气污染,而且影响周围地区。地衣被证明是二氧化硫污染最好的监测者,二氧化硫污染已经使许多城市很难再遇到任何地衣种类。美国加利福尼亚海岸蒿类灌丛生态系统由于城市空气污染导致本地灌木被外来一年生植物所代替。洛杉矶的化学烟雾竟然损害远离100多km以外的黄松林,并成为位于亚利桑那州著名的大峡谷国家公园安全的威胁因素,许多高等植物、脊椎动物和无脊椎动物也因而受害。从全球的角度来看,城市大气污染已成为参与温室效应、气候变暖、 海平面升高和生物多样性受威胁进程的重要因素。
总之,城市化对生物多样性的影响明显而复杂,某些种类的数量可能增加,某些种类可能减少乃至消失,许多外来种可能乘机侵入发展起来。生态系统由于物种组成的改变也发生变化,造成难以预测的结果。
3 城市绿色空间的维护和营造
当今的城市常常为广阔的农业区域,山地或海岸所包围,既有摩天大楼和各种用途的楼群和厂房,也有诸如城市广场、沿河岸、公路、铁路或海岸的绿化带,还有片林、动物园、植物园、公园、兵营、学校校园、高尔夫球场和墓地等一些开阔的空间乃至自然保护区。 那里还保存有多种多样的生态系统和物种多样性。绿化的任务既要为城市的绿化、美化、替化、净化和产业化贡献力量,也要为生物多样性的就地保护,迁地保护和持续利用创造必要的条件。所以,首先要注意保持适当面积的原生生态系统类型,并划为保护区;其次要加强退化生态系统的恢复或重建;还要运用景观管理技术,选择本地有发展前景的物种建立一系列人工绿地,和城市各功能区构成多种多样宏伟、美观、充满活力的城市景观。
3.1 城区或周围划定保护区
如果城区保存有原生态系统类型,绝对不要破坏,要严格加强保护,符合条件者应划为保护区进行保护。目前,许多国家城市的郊区甚至城区都建有保护区。我国的北京、天津、上海、重庆四个直辖市也都建立了保护区。这些保护区不但对维护城市环境起着巨大的作用,而且也是居民休闲、游览的好场所。东京的绿化面积并不突出,但市区皇宫周围保存有相当面积的天然常绿阔叶林,从高处了望,美丽的建筑与天然森林巧妙的镶嵌,给人极为美好的感受。同样,新加坡、吉隆坡市区丘陵热带雨林的存在,贵阳城区石灰岩山地小片常绿、落叶阔叶混交林的残存,为城市增光不少。但是,这些小片的森林在城市环境条件下,受到环境污染的威胁也相当明显,如何维护其持续生存,是一项需要深入研究的任务。
3.2大力开展退化生态系统的恢复和重建
许多城市及其周边地区,如果原生生态系统已经破坏殆尽,应该选择有可能恢复原有生态系统的次生生境进行自然恢复,或模拟原来生态系统的结构和组成重新建造。桂林市区很多石灰岩山峰,50年前,几乎全是无林秃山,经过封山育林,现在已经成茂密的天然森林,使得城市风景美丽如画。北京市郊山区许多地方以椴树、核桃楸、槭树为主的落叶阔叶林也是通过这种方法得到恢复;与此同时,野生动物的种群数量也在不断增加。长春市区净月潭一带的人工林就好像天然森林一样,为城市的绿化和美化增添了不少光彩。
3.3公园和植物园的建设
公园常常是城市绿化建设的重点,已引起有关部门的重视,问题是要精心设计,使其具有本地的风格和特色,不应机械地模仿外来模式,形成千篇一律。这就要选择本地特有、珍贵和有发展前景的树种栽培,并与具有民族风格的建筑和景物合理配置。 综合性的植物园应该围绕生物多样性迁地保护,保存或重建相当面积原有的生态系统,当然,不同的专业植物园,例如,为了研究、教学或生产发展的植物园,就要按其专业要求,进行更深入细致地去设计。
3.4街心花园、道路两旁、河湖沿岸绿色空间或走廊的建立
因地制宜地进行规划设计,以本地种类为主,进行乔、灌、草、藤等多种多样植物的空间搭配,以吸引更多能适应城市生境的动物栖息其中,香港铜锣湾摩天大楼林立的繁华地区,有小块街心花园的存在,既有原来生态系统残存的片段,也有多种珍稀、受威胁植物的栽培, 还有精心设计的小型封闭式的生物多样性公园,人们身历其间有不胜轻松和愉快的感觉。
3.5片林的营造
城市工业区的周围、广场、道路、农地、河岸、湖岸、海岸和一些无人照管又不适于作任何其他用途的小块土地,应科学地选择本地原生生态系统中所固有的适当树种营造片林,使之发挥绿化和改善城市环境的作用,这是建设生态城市一项非常重要而关键的任务。杭州西湖周边地区,各种片林镶嵌在房舍、农田和道路之间,构成宏伟景观的一部分,给人十分美好的印象。四川都江堰市的一个三叉路口,有三块不大的绿色空间,一块是由10多种阔叶乔木组成的小林班,树冠下隐藏有更多的灌木和草类,显然,它的生态功能作用是巨大的,而且不需要任何人工管理(图16);另二块是由稀疏针叶乔木和由灌木构成图案点缀的草坪,它们虽然美观,但其生态功能作用极小,而且除草、施肥、灌溉等需要大量的人工维护。看来,前者应大力提倡,后两者应限制在某些特殊需要的地方。北京国际机场高速公路两侧的片林,曾经给许多外宾一进入北京就有一种绿色的气氛和感觉,给人良好的印象和回忆,如果能以原来生态系统所固有的树种,如椴树、核桃楸、白蜡树、槭树和榆树等代替单一的外来的杨树和火炬树,使之展示出北京所在的暖温带落叶阔叶林的风貌,将更能为改善城市环境和体现城市生态特点发挥作用。
3.6 生态农业的发展
近年来,城郊传统农业耕作制度及其组成成分一作物、果蔬和畜禽等的地方品种遭到严重的破坏和消失,这就像天然植被遭到破坏一样。所以,除了要发展高效农业以外,还要建立农田保护区,一方面要保护耕地不再遭受任意侵犯,另一方面要保持原有耕作制度及其地方品种, 维护土壤肥力,建立有机农业基地。
(文章在选用时有删节)