趙紅斌
楊伊婷
趙維杰
近年來,隨著人們保護生物多樣性意識的提高,鳥類棲息地保護研究逐漸引起鳥類學(xué)者和生態(tài)學(xué)家的重視,國內(nèi)外針對珍稀鳥類棲息地已經(jīng)開展了大量研究,涉及鳥類棲息地研究方法、棲息地選擇、棲息地評價、棲息地破碎化及城市化對鳥類棲息地影響等多個方面[1-5]。風(fēng)景園林領(lǐng)域?qū)τ邙B類棲息地的相關(guān)研究集中出現(xiàn)于近20年,呈現(xiàn)出三方面的特點:一是關(guān)注鳥類棲息地自身空間特征的研究[6-8];二是關(guān)注鳥類棲息地保護途徑與空間區(qū)劃方法研究[9-10];三是關(guān)注鳥類棲息地與人類活動空間的規(guī)劃設(shè)計研究[11-13]。比較風(fēng)景園林視野與生態(tài)學(xué)視野對于鳥類棲息地相關(guān)研究的差異,我們發(fā)現(xiàn):1)生態(tài)學(xué)更關(guān)注“棲息地保護”,風(fēng)景園林不但關(guān)注“保護”還進一步關(guān)注“生境修復(fù)”甚至“生境營造”;2)生態(tài)學(xué)更關(guān)注“瀕危珍稀鳥類”棲息地研究,而風(fēng)景園林則更關(guān)注“城市區(qū)域的鳥類多樣性保護”,對于野生瀕危珍稀鳥類關(guān)注不夠;3)“空間途徑”“空間語言”與“空間尺度效應(yīng)”是風(fēng)景園林開展相關(guān)研究的關(guān)鍵工具,也是風(fēng)景園林學(xué)開展鳥類棲息地研究得天獨厚的優(yōu)勢所在。
朱鹮是當(dāng)今世界最瀕危、最珍稀的鳥類之一,被列入國家Ⅰ級保護動物、IUCN瀕危(E)物種名錄。20世紀中葉以來,由于環(huán)境污染導(dǎo)致的繁殖成功率下降、食物資源短缺、營巢樹被砍伐以及濕地面積縮小等原因,朱鹮野生種群逐漸瀕臨滅絕[14]。1981年5月陜西洋縣八里關(guān)鄉(xiāng)姚家溝重新發(fā)現(xiàn)了群數(shù)量僅為7只的朱鹮種群,當(dāng)時被認為是世界上唯一的野生朱鹮種群。三十多年來,經(jīng)過社會各方的共同努力,目前野生朱鹮種群數(shù)量已經(jīng)超過1380只[15]。
野生朱鹮種群的數(shù)量和分布范圍已有較大的發(fā)展,但總體而言仍然是單一的野生種群,朱鹮尚未徹底擺脫瀕危狀態(tài)。因此有必要評估潛在的朱鹮棲息地,積極營造適宜的朱鹮生態(tài)環(huán)境,建立第2、3個異地野生種群,使朱鹮擺脫瀕危狀況[16]。因此本文試圖將棲息地生境進行類型劃分,梳理朱鹮數(shù)量逐年增加過程中朱鹮生境變化特征,選取朱鹮典型生境空間進行研究,將棲息地生境概括為不同空間尺度的景觀設(shè)計語言,并在景觀設(shè)計過程中加以運用,營造出適宜度較高的朱鹮生境。
陜西洋縣是朱鹮生物種群賴以生存的地理空間。洋縣的生境狀況條件對朱鹮的生息繁衍起著至關(guān)重要的作用。洋縣位于陜西省西南部,北依秦嶺,南屏巴山。東部為秦嶺、巴山山脈向東延伸的余脈,中部、西部為漢江平壩地帶。漢江由西向東橫貫其中,各類水域豐富,總體土壤肥沃,適合多種植物生長,森林覆蓋率在60%以上。洋縣境內(nèi)野生動物種類繁多,尤其以世界珍禽朱鹮聞名全球。
朱鹮常年活動規(guī)律一般是在海拔較高的地區(qū)營巢,在海拔低的地方覓食、夜宿、過冬。盡管朱鹮逐漸演化成留鳥,但朱鹮目前仍保留著短距離遷徙的習(xí)性。即在冬季其活動區(qū)向氣溫較高的低海拔地區(qū)轉(zhuǎn)移,繁殖季節(jié)再回到高海拔地區(qū)。因此朱鹮棲息地可分為繁殖區(qū)、游蕩區(qū)和越冬區(qū)[17]。根據(jù)朱鹮不同的空間環(huán)境活動范圍,可以建立起朱鹮的生境體系。朱鹮生境體系包括生境類型和生境等級兩方面內(nèi)容,前者從場地性質(zhì)出發(fā)探討朱鹮對各種生境的需求,后者從場地尺度出發(fā)探討朱鹮在生境中的空間活動范圍。
圖1 朱鹮棲息地生境類型結(jié)構(gòu)圖[18]
表1 朱鹮棲息地生境等級表
鳥類生態(tài)學(xué)者趙洪峰等人選擇了與朱鹮棲息地密切相關(guān)的各類主要影響因子作為評價指標建立了朱鹮棲息地質(zhì)量評估體系[18]。其中就朱鹮棲息地提煉出3個類型空間環(huán)境:營巢生境、夜棲生境和覓食生境(圖1)。本次研究以此為基礎(chǔ),重點對構(gòu)成每個生境類型的不同生境因子展開研究,對這3個生境類型中的重要的6個生境因子進行提煉,構(gòu)成了朱鹮生存的不同場地特征。
1)營巢生境及主要生境因子。2—6月中旬,朱鹮在繁殖季節(jié)喜歡集群在繁殖區(qū)峪口19m以上的馬尾松、栓皮櫟、油松等樹木上營巢,朱鹮最大繁殖種群——花園村繁殖區(qū)所在的棲息地分析表明,這一地區(qū)棲息地內(nèi)共有6種棲息地生境因子,分別為馬尾松林占73.1%,次生疏林占16.9%,農(nóng)田占4.8%,稀疏灌木林占4.2%,油松櫟類混交林占1.0%[19]。且營巢附近基本都有居民點。
2)夜棲生境及主要生境因子。6月中旬—11月底,朱鹮遷移到漢江及其支流的沿岸地區(qū),開始游蕩生活。洋縣洋洲鎮(zhèn)的草壩、黨水河紙坊段河灘及漢江大橋橋頭西端河灘等地是朱鹮主要的夜棲地。夜棲樹高大、徑粗、冠層厚;主要夜棲樹有麻櫟、槲櫟、栓皮櫟、油松和馬尾松等,其中櫟樹是最適宜的夜棲樹種。15m以上的樹高最適宜朱鹮夜宿[18]。棲息地周邊有水田,與居民點的距離趨近,能有效阻止天敵襲擊[20]。
3)覓食生境及主要生境因子。朱鹮的覓食地主要有3種類型:冬水田、河灘濕地、水庫周邊。冬水田為朱鹮冬季的主要覓食地類型之一,內(nèi)有豐富的泥鰍、田螺、黃鱔、青蛙以及軟體動物,為朱鹮提供了充足的食物資源。這3種斑塊的面積變化是直接導(dǎo)致朱鹮數(shù)量變化的重要原因。如20世紀80年代初,朱鹮冬季取食地冬水田大面積被改為旱田,面積由3000多畝(約200hm2)減少到400多畝(約26.7hm2),與朱鹮種群瀕危滅絕有著直接的關(guān)系[21]。
朱鹮生境體系不僅要從生境類型進行橫向劃分,還需從生境等級進行縱向劃分,從而構(gòu)成朱鹮生境體系網(wǎng)絡(luò)。朱鹮的生境類型共有3個等級(表1)。
1)一級生境:依據(jù)棲息地生態(tài)類型劃分為林地生境、濕地生境、農(nóng)田生境。
圖2 洋縣丘陵淺山段(繁殖區(qū))景觀格局
圖3 洋縣平壩丘陵段(越冬區(qū))景觀格局
圖4 洋縣河流平壩段(游蕩區(qū))景觀格局
2)二級生境:細分為營巢林地生境、夜棲林地生境、稀疏灌木林及次生疏林生境,河流生境、水庫(湖泊)生境及池塘生境。
3)三級生境:細分為常綠闊葉林、落葉闊葉林及針闊混交林,淺水、漫灘及島嶼,冬水田及秧田等小生境。
在研究種群、群落與生境之間的相互關(guān)系,揭示種群、群落變化的原因方面,景觀生態(tài)學(xué)理論提供了可行的方法。景觀格局過程研究是景觀生態(tài)學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。將朱鹮生境類型落實到地理三維空間便形成了朱鹮棲息地的景觀格局。朱鹮繁殖、游蕩、越冬生存習(xí)性的空間與洋縣基礎(chǔ)景觀格局高度吻合,而朱鹮種群數(shù)量變化取決于近三十多年來洋縣景觀格局的變化過程。從華陽鎮(zhèn)向南到洋縣漢江段40~50km的區(qū)域內(nèi),繁殖區(qū)主要位于海拔840~1 200m的丘陵淺山區(qū),游蕩區(qū)位于海拔450~840m漢江支流兩岸的河流平壩區(qū)。越冬區(qū)位于繁殖區(qū)和游蕩區(qū)之間的平壩丘陵區(qū)。運用eCogition對洋縣縣域遙感影像進行解譯,提取3個典型區(qū)域分析適合朱鹮棲息的典型景觀格局特征,同時利用ArcViewGIS對洋縣縣域不同時期的景觀格局過程進行對比分析,分析朱鹮種群變化的原因。
朱鹮最適宜的繁殖地區(qū)主要分布于洋縣華陽鎮(zhèn)、洋縣花園鄉(xiāng)周邊地區(qū)、酉水河兩岸山區(qū)[19]。這些地區(qū)基本都處于丘陵淺山地段。丘陵淺山段森林茂密,溝壑縱橫,氣候較為寒冷,人口密度小,交通閉塞,為朱鹮創(chuàng)造了有利繁衍生息的條件。
丘陵淺山段林地為基質(zhì),有少部分河流以及農(nóng)耕田鑲嵌,整體基質(zhì)較為統(tǒng)一,景觀破碎化程度不高(圖2)。河流濕地的面積沒有較大變化,農(nóng)耕田面積略有減少,整體景觀斑塊呈現(xiàn)團聚化的趨勢,景觀破碎化程度降低。近30年來,當(dāng)?shù)貙τ诹值匕邏K的保護力度較大,適宜朱鹮繁殖的高棲樹種面積穩(wěn)步增加,林地斑塊的景觀優(yōu)勢度上升,朱鹮繁殖期適宜度提升。
平壩段為農(nóng)業(yè)區(qū),有農(nóng)田、水庫、池塘、溝渠和眾多的溪流,丘陵區(qū)有呈塊狀分布的次生林及大面積的水田、旱地和草坡,河流水庫密布。是朱鹮越冬期主要的覓食區(qū)和夜宿地。
近些年來,平壩丘陵段景觀斑塊總數(shù)逐步減小,平均斑塊面積逐步增加,斑塊形狀及邊界趨于復(fù)雜,景觀斑塊呈現(xiàn)團聚化的趨勢,景觀破碎化程度減輕(圖3)。其中,耕地斑塊總面積與斑塊數(shù)減小,平均斑塊面積略有增大,林地斑塊總面積增加。20世紀80年代前,水田斑塊逐年減少。建立朱鹮保護區(qū)后水田面積,尤其是冬水田面積逐年增加,朱鹮種群的數(shù)量也在穩(wěn)步增長。
河流平壩段為靠近漢江洋縣段,地勢平坦,有大片的農(nóng)田、濕地、池塘、河流漫灘。這段也包括了洋縣縣城城市建設(shè)區(qū)、各類道路、村落等。
河流平壩段形成了以農(nóng)耕田為基質(zhì),道路河流和灌溉渠為廊道,居民點和水塘為斑塊的景觀鑲嵌結(jié)構(gòu)。基質(zhì)、廊道、斑塊分化較為明顯,破碎化程度也較高(圖4)。河流平壩段靠近洋縣城區(qū)景觀變化最大。在城市化過程中,這一區(qū)域生態(tài)壓力較大。隨著農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)普及,集中化耕作降低了農(nóng)田景觀的破碎度,土地形狀和作物的整體性都較為統(tǒng)一,農(nóng)耕田斑塊整體空間異質(zhì)性降低,除洋縣縣城建設(shè)區(qū)外,河流平壩段適宜朱鹮游蕩期生長。
表2 朱鹮棲息地景觀設(shè)計語言體系表
王云才建立的景觀圖式語言是以圖式為表達形式,構(gòu)建起以生態(tài)過程為依據(jù),由景觀要素、空間單元、空間組合依次耦合形成的具有尺度、秩序、語法、意義等功能的生態(tài)景觀語言的嵌套體[22]。本文嘗試利用該方法提煉出朱鹮棲息地的景觀圖式并運用到景觀設(shè)計過程中,以此設(shè)計出適宜度較高的朱鹮生境,從而形成一套完整的景觀設(shè)計語言體系。
從生態(tài)系統(tǒng)尺度轉(zhuǎn)到鳥類個體尺度的景觀規(guī)劃設(shè)計是理論難點。岳邦瑞提出“尺度嵌套與尺度轉(zhuǎn)向”理論,通過生態(tài)的轉(zhuǎn)化,可以明確生態(tài)系統(tǒng)對應(yīng)的可操作空間格局尺度,在正確的空間尺度中提出合理的目標和解決方案[23]。因此將朱鹮生境體系中的生態(tài)學(xué)組織尺度——區(qū)域生境尺度、群落尺度、種群尺度等轉(zhuǎn)化為可供景觀規(guī)劃設(shè)計的空間尺度:1)空間組合與格局尺度;2)基本空間單元尺度;3)景觀要素尺度(表2)。尺度轉(zhuǎn)向為景觀規(guī)劃設(shè)計師打開了領(lǐng)域之門。
朱鹮棲息地景觀基本圖式是選取景觀設(shè)計語言體系表中典型生境因子原型影像圖片進行信息提取并歸納總結(jié)(圖5)。選擇的原型影像需滿足以下條件:1)為保證景觀圖式的有效性,結(jié)合鳥類學(xué)家的研究成果,確保朱鹮在原型影像處具有較高的適宜度;2)為涵蓋朱鹮的整個生命周期,棲息地原型包含了繁殖期的中低山區(qū),游蕩期的漢江支流兩岸的丘陵、平壩區(qū)及越冬期的低山和丘陵地帶3個典型生境類型;3)朱鹮行為活動受人類干擾影響逐步增多[24-25]。增添朱鹮營巢、夜棲周邊的居民點及道路元素的提取。
通過遙感影像對洋縣縣域內(nèi)朱鹮棲息地景觀要素、空間單元等進行圖式提取(圖6)。
“字”方面:提取平地田地、坡地田地、道路、水庫(湖泊)、河流等12種基本景觀要素,共計38個景觀設(shè)計詞匯。
“詞”方面:提取落葉林地單元、常綠林地單元、旱田單元、水田單元、居民點單元、河道單元、河漫灘單元7種典型景觀空間單元,共計40個景觀設(shè)計詞匯。
圖5 朱鹮棲息地景觀圖式原型提取方法
圖6 朱鹮棲息地景觀圖式總結(jié)
“詞組”方面:通過分析總結(jié)各種景觀空間單元的相互關(guān)系,提煉出林地+農(nóng)田格局、林地+農(nóng)田+水體格局、林地+農(nóng)田+建筑格局、農(nóng)田+建筑+道路格局、農(nóng)田+水體+建筑格局、林地+農(nóng)田+水體+建筑格局6種復(fù)合格局,共計12個景觀設(shè)計詞匯。
“句法”方面:根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)的格局過程理論,總結(jié)出適宜朱鹮棲息地景觀格局與生態(tài)過程相對應(yīng)關(guān)系,這一生態(tài)過程體現(xiàn)在自然過程和人文過程2個方面。句法在景觀設(shè)計中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在分析2個過程中的普遍性規(guī)律,合理選取圖式,設(shè)計出多層次、多類型,適合朱鹮生存發(fā)展的棲息地景觀格局。
洋縣朱鹮生態(tài)園是一個集朱鹮保護、研究、科普、養(yǎng)殖、野化、游覽等多功能為一體的生態(tài)園區(qū)。洋縣朱鹮生態(tài)園景觀設(shè)計采用景觀設(shè)計語言體系方法,通過將生境等級、景觀生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為景觀設(shè)計語言體系,進行朱鹮棲息地的適宜性設(shè)計(圖7)。
圖7 洋縣朱鹮生態(tài)園景觀設(shè)計語言體系應(yīng)用
句法在景觀設(shè)計中沒有具體的圖式,通過句法的總結(jié)可以提出景觀設(shè)計的原則。因此本次設(shè)計應(yīng)充分分析洋縣朱鹮棲息地范圍內(nèi)景觀自然過程中朱鹮種群的短距離遷移過程、朱鹮與棲息樹種之間的種間關(guān)系、河道遷移及濕地的變化過程,以及人文過程中人群聚集及居民點的變化過程、人地作用機制的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致水田濕地變化過程、人為增加各類高棲樹種變化過程,并總結(jié)出具有針對性的規(guī)律,將提煉出來的山地、草地、森林、農(nóng)田、溪流、坑塘等景觀要素轉(zhuǎn)化為圖式語言,結(jié)合陜南生態(tài)及景觀特質(zhì),構(gòu)建適宜朱鹮生存發(fā)展的景觀體系。
洋縣具有典型的陜南山水景觀格局,因此場地內(nèi)的景觀格局選用山水結(jié)合的圖式語言。分別選取“林地+農(nóng)田格局”“林地+農(nóng)田+建筑格局”“林地+農(nóng)田+道路格局”“林地+農(nóng)田+水體格局”形式。依據(jù)選取的4個圖式形成的綜合景觀格局,園區(qū)可以規(guī)劃為梯田景觀區(qū)、茶園景觀區(qū)、平地水田景觀區(qū)、油菜花田景觀區(qū)、濕地景觀區(qū)五大景觀特色。這樣多變的空間組合與格局的圖式創(chuàng)造出豐富多樣的生境和景觀類型。
根據(jù)朱鹮生存的3種一級生境,在場地內(nèi)依據(jù)所在的景觀格局,營造朱鹮棲息地的基本空間單元。場地北側(cè)在“林地+農(nóng)田”的景觀格局下,分別營建林地生境、濕地生境、農(nóng)田生境。其中高棲樹種以松櫟林為主,喬木密度大于5棵/m2,平均高度超過8m、胸徑大于16cm、周圍1km2內(nèi)的水田面積超過3hm2。夜棲林地生境主要營建樹高超過15m的櫟林群落、占比為33.8%的高大樹木。稀疏灌木林及次生疏林構(gòu)成疏松的植物結(jié)構(gòu)群落,保證朱鹮起飛時所需的開闊度。為增加生態(tài)效應(yīng)和提升朱鹮的棲息適宜度,增添河漫灘涂單元,依托現(xiàn)狀曲折的河道單元貫穿始終。
根據(jù)朱鹮不同時期行為活動所需不同的生境因子,構(gòu)建湖泊、河流、濕地和池塘等二、三級生境。將場地北側(cè)的朱鹮棲息區(qū)細化為繁殖區(qū)、水田區(qū)、濕地區(qū)等5個區(qū)域。水田區(qū)根據(jù)地形的復(fù)雜程度分別賦予自由式和規(guī)則式坡地田地的圖式。濕地區(qū)中增加島嶼,并將原有駁岸參照灘涂圖式改造為生態(tài)駁岸,種植低矮灌木及草本,既營造方便朱鹮到達和覓食的生境,也形成具有梯度變化植物景觀。水體生境種類比較豐富,水深小于30cm,不僅各類生境相互穿插銜接,并且與林地生境、農(nóng)田生境相互滲透融合。
本文對朱鹮棲息地的生境構(gòu)成進行類型化和等級化劃分,利用尺度轉(zhuǎn)向原理將朱鹮棲息地生境概括為不同空間尺度的景觀圖式,共得出91種景觀設(shè)計語言模型,構(gòu)建起朱鹮棲息地景觀設(shè)計語言體系,并在朱鹮棲息地景觀設(shè)計過程中運用,嘗試營造出適宜度較高的朱鹮棲息地。本研究進行的實踐應(yīng)用有限,尚未得到全面實踐反饋,希望研究能在以后不斷修正和完善,從而構(gòu)建起珍稀鳥類棲息地營造研究的系統(tǒng)方法。
注:文中圖片除注明外,均由作者拍攝或繪制。