張慶費 周開敘
城市化進程深刻改變城鄉(xiāng)土地自然景觀格局和自然地形地貌,尤其是自然植被的減少與生境片段化(habitat fragmentation)導致生物物種減少,也降低物種遷移和擴散通道,已經成為生物多樣性降低與物種滅絕的重要因素。利用生態(tài)廊道將島嶼狀分割的孤立生境相連接,并與較大的自然斑塊相連,能夠降低和彌補景觀片段化對生物多樣性分布與演化的影響。因此,生態(tài)廊道源于自然生境銳減與片段化,而對野生生物遷徙難以逾越的孤島效應的補償和修復,恢復自然系統(tǒng)內部的連接性和生態(tài)系統(tǒng)的完整性,并作為自然保育的理念和途徑應運而生。
然而,隨著對生態(tài)廊道實踐的擴大和深入,尤其是引入城市化區(qū)域,生態(tài)廊道的結構和功能發(fā)生了巨大變化,不斷賦予和拓展新的形式和功能,多功能和多用途更加明顯,生態(tài)保育、游憩休閑、運動健身、文化景觀、遺產保護等功能不斷疊加,而綠道、綠色生態(tài)網絡、綠鏈、公園道、步道等名稱也流行和共存,并賦予廊道更多的內涵和形式,而景觀化、人工化、均質化傾向也更加明顯,甚至偏離生態(tài)廊道的生態(tài)主體功能方向。
1. 貴陽市花溪國家城市濕地公園十里河灘的人工植被景觀
2. 上海市南園公園綠道江灘自然植被與人工綠帶
因此,如何保護和發(fā)揮生態(tài)廊道的物種與棲息地保護的初衷和核心功能,本文重點對生境廊道的特點和構建途徑進行分析,以“結構、過程與功能”相融合的視角,促進城市生物棲息地的重建和恢復,促進城市自然保育,構筑和完善自然多樣的城市綠色基礎設施。
生境一般指生物生活居住的空間環(huán)境,是生物棲息、繁衍、遷徙的場所,保護和營造生態(tài)良好的生境廊道,對生物多樣性保育具有不可替代的作用。生境廊道(habitat corridor)指連接片段化生境并適宜生物生活、移動或擴散的線性通道或帶狀綠色空間,有時也稱為生物廊道(biological corridor)。
根據生境廊道的構建目標,一般可區(qū)分以物種為目標和以生態(tài)系統(tǒng)為目標的生境廊道類型。以物種為目標的生境廊道主要以保護生物物種為重點,根據目標物種的生物習性和生態(tài)規(guī)律,突出短距離的擴散或者生境斑塊間的連接通道,為生物物種間擴散和建立新種群創(chuàng)造機會;而以生態(tài)系統(tǒng)為出發(fā)點的生境廊道主要從生態(tài)過程和系統(tǒng)健康角度出發(fā),突出生態(tài)系統(tǒng)的整體觀,以生物等級系統(tǒng)的各個層次的受脅成分或節(jié)點作為保護對象[1],通過廊道連接成為整體的保護網絡,突出生態(tài)過程的時空鑲嵌。
棲息地的隔離和流失使得自然物種無法存活或者無法在均衡狀態(tài)下得以幸存[2]。因此,生境廊道主要針對生物多樣性保育目標,提供目標物種棲息和遷徙擴散是生境廊道的基礎。因此,適宜的廊道寬度、多樣的內部結構、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)是生境廊道的主要特點,以確保物種生存、擴散與繁衍。
廊道寬度的生態(tài)功能與邊緣效應密切相關,也受生物行為特征影響,只有滿足物種棲息和生態(tài)過程的最小寬度閾值,才能正常發(fā)揮生境廊道的生物保育功能,盡管寬度的增加更有利于提升廊道的生態(tài)功能,但廊道寬度受土地、資源、投入等因素深刻影響,適宜寬度,尤其是最小功能寬度的研究和應用具有特別現(xiàn)實的意義和價值。
廊道內部結構與保護物種的棲息生境相關,在提高生境連通性基礎上,不僅要促進生物過程,為動物的遷徙行為和植物種子的傳播定居創(chuàng)造良好生境結構,也要完善非生物過程,促進水流、能流和物質流順暢的景觀生態(tài)結構。
廊道生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性是廊道功能的基礎,通過恢復豐富多樣生物群落(圖1),維系自然生態(tài)過程平衡和良性發(fā)展,確保食物鏈的連續(xù),提高生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和復雜性,增加對外界干擾的抵抗力和韌性。
針對生物多樣性保育目標,生境廊道構建需全面分析生物物種習性、棲息地生境景觀格局和生物生態(tài)過程,以提高生境景觀連通性為基礎,增強生物群落自然度和多樣性,優(yōu)化動植物分布與擴散格局,為生物多樣性保育營造友好的棲息生境。
連續(xù)的棲息地網絡是物種空間擴散的基礎,根據保護對象和目標,分析物種特征及其對棲息地形態(tài)和規(guī)模的需求,開展土地適宜性分析與評價,尋找區(qū)域最適宜的生境廊道場地及連接方式,確保連接種源棲息地廊道滿足生物保育最低寬度要求。
3. 城鎮(zhèn)河道改造后,溪灘豐富的自然生境和自然植被消失
4. 上海市徐匯濱江廢棄鐵路自然植被改造
5. 吉林省長白山城鎮(zhèn)河道自然生境
6. 上海市龍華地區(qū)廢棄鐵路自然發(fā)育的構樹林
生境廊道區(qū)位、類型和功能具有差異性,對廊道連接度也不盡相同,針對不同類型廊道選擇適宜寬度、形態(tài)等,實現(xiàn)不同的連接度和棲息質量。因此,確定廊道寬度和形態(tài)是生境廊道規(guī)劃建設的重點和難點,許多學者從不同角度進行了有益探討。如根據保護動物行動圈大小,估算廊道最小寬度,以邊長之比為2∶1,面積等于行動圈面積的長方形短邊長作為最小廊道寬度,減少外界干擾和意外傷害[3]。再如美國新澤西州某紀念林大于12 m寬度的樹籬帶草本植物平均總數是窄帶的2倍以上,12 m的寬度也是廊道寬度的一種選擇[4]。河道也是生境廊道的重要組成部分,根據河流寬度和被保護物種來確定廊道的最小寬度(圖2),河岸緩沖帶寬度應達到7~12 m[5]。
空間異質性與生境多樣性度密切相關,多樣的景觀單元提高了廊道結構和功能多樣性,有利于物種的生存和擴散,也有利于廊道整體生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定。事實上,不少物種需要兩種或以上類型的棲息地,才能正常生長繁衍和擴散。而多空隙生境作為豐富多樣的微生境,有利于野生動物筑巢藏身、儲存食物、繁衍后代等,在城市化區(qū)域生物多樣性保育具有特殊的意義,也更容易被忽視[6]。
值得指出的是,近年來河道整治如火如荼,在打造“河暢、水清、岸綠、景美”的目標下,卻在工程化過程中隨意或過度改變和改造河勢,時常看到河道展寬、裁彎取直、駁岸硬化、炸礁除障等整治措施,許多天然河岸線、河灘地被破壞或消失,雖然河道顯得整潔和規(guī)則,但豐富多樣的河灘景觀異質性明顯下降(圖3),自然河灘植被更是減少甚至消失,降低了河灘生態(tài)系統(tǒng)的滲透、過濾、凈化、沉積等生態(tài)過程,也影響了河道植被緩沖帶的棲息地功能,增加動物穿越景觀的阻力。因此,作為生境廊道的河流生態(tài)系統(tǒng),應盡量維持自然河道形態(tài)和生態(tài)格局,尤其是保護河道灘地和濕地植被,避免建設性破壞。
7. 浙江省衢州市石梁溪鹿鳴公園兩岸植物景觀
生境廊道植被應以生物群落為構建單元,營造和培育接近自然植被的穩(wěn)定而有序的群落結果,使地帶性植被的優(yōu)勢鄉(xiāng)土物種得以恢復,并遵循群落發(fā)育與動態(tài)演替規(guī)律(圖4),盡量確保群落依照自然生態(tài)發(fā)生和發(fā)育規(guī)律演變,為生物提供適宜的棲息地和廣闊的生境空間,增加群落物種的潛在共存性(圖5),避免廊道成為“有綠無鳥”的“綠色沙漠”。目前,廊道建設也存在物種單一、栽植方式單調等現(xiàn)象,還有大江南北過度應用柳葉馬鞭草、大花金雞菊、波斯菊等入侵性強的高觀賞花卉,不僅擠壓了廊道的鄉(xiāng)土植被空間,也有潛在的生態(tài)風險。
野生動物往往是生態(tài)廊道的重要保育目標,棲息地的植物物種豐富度和群落多樣性具有突出的意義(圖6)。根據不同食性和活動特點的野生動物對植物生境的偏好,尤其是喬木層發(fā)達的生境更是多數鳥類的偏好。應用野生動物友好的植物,特別是鳥嗜植物、蜜源植物等食源植物,豐富棲息地食物鏈結構,使得蟲食、雜食、植食等多種食性的鳥類都能利用棲息地植物作食物補充[7],創(chuàng)造充足的食物源和安全的棲息空間(圖7)。
城市化是導致生物多樣性退化和喪失的重要因素,如何在建設城市綠色基礎設施的同時,促進城市生物多樣性保育,已經成為城市綠化和城市生態(tài)建設的不可回避的重大課題。生境廊道有助于促進生物在片段化生境之間的擴散和流動,減少種群隔離,增加物質基因交流,在滿足廊道基本功能的基礎上,發(fā)揮更大的生物棲息地和生物多樣性保育功能。
當然,廊道建設也有風險,尤其是過度強調廊道的景觀功能,可能引進大量外來觀賞植物,甚至入侵性強的物種,導致外來種擴散,不僅生態(tài)功能低下,更不利于保護物種的生存繁衍和自然植被的發(fā)育;而過度遷就工程便利化和快速成型,也往往導致原有豐富多樣的原生生境遭到建設性破壞,新建的均質性景觀隨處可見,生物棲息地功能退化。
生物多樣性不是人工可以隨意營造的,而是需要長期的自然發(fā)育過程。在生境廊道建設中,應尊重自然規(guī)律,重視生態(tài)過程,避免少數物種的集中栽植,充分利用自然拓殖植被和野生花草,促進生物群落自維持機制與功能的發(fā)揮,避免“假生態(tài)真破壞”現(xiàn)象的發(fā)生,讓城市不僅有“花香”,更有“鳥語”,實現(xiàn)人與自然的和諧共處。