陳思淇 余翩翩 洪靜萱 張玉鈞
中國(guó)自1993年正式加入《生物多樣性公約》以來,生物多樣性保護(hù)實(shí)踐不斷深入。中國(guó)是世界上生物多樣性最豐富的12個(gè)國(guó)家之一,近25%的國(guó)家保護(hù)物種和20%的受威脅物種以鄉(xiāng)村生態(tài)系統(tǒng)為棲息地[1]。但是,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有生物多樣性研究大量集中于自然區(qū)域生態(tài)系統(tǒng),鄉(xiāng)村地區(qū)相關(guān)研究又多局限于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),生物多樣性保護(hù)相關(guān)工作尚未在鄉(xiāng)村建設(shè)中形成主流[2]。黨的二十大后迎來新一輪的鄉(xiāng)村振興機(jī)遇,迫切需要研究者將鄉(xiāng)村振興的理念與鄉(xiāng)村空間規(guī)劃、生物多樣性保護(hù)相結(jié)合。
盡管保留了重要的自然元素,但在持續(xù)的人為活動(dòng)低干擾下,鄉(xiāng)村呈現(xiàn)出了介于城市和自然區(qū)域之間有機(jī)進(jìn)化的“半自然特征”,是一種生態(tài)系統(tǒng)與人類活動(dòng)持續(xù)作用的雙重系統(tǒng)。已有研究表明,受人為管理的鄉(xiāng)村半自然生境(seminatural habitat)是維持鄉(xiāng)村生物多樣性的重要生境類型[3]。結(jié)合相關(guān)定義(表1),鄉(xiāng)村地區(qū)半自然生境通常包括各類林地、草地和裸地等受廣泛低干擾性斑塊,不包括耕地、園地等作物生境,也不包括建設(shè)用地和水域空間。根據(jù)鄉(xiāng)村景觀構(gòu)成要素的不同,鄉(xiāng)村半自然生境通常包括以下類型:1)分布在農(nóng)田、園地邊緣的非作物或非生產(chǎn)性生境;2)居民點(diǎn)(settlement)周邊生境,通常包括庭院林、道路林、游憩林等人居林;3)分布在溝渠、池塘、濕地等水域邊緣的護(hù)岸生境;4)其他被管理的各類鄉(xiāng)村林地(rural forest)。
表1 半自然生境相關(guān)定義
與自然及荒野區(qū)域一樣,地形、水文、氣候、土壤等非生物因子仍是鄉(xiāng)村生物多樣性存在的重要基礎(chǔ),但景觀實(shí)踐與土地管理、人居環(huán)境營(yíng)建等人與自然協(xié)調(diào)作用下的景觀干擾,也對(duì)鄉(xiāng)村生物多樣性起到了重要的維持作用[4]。鄉(xiāng)村景觀管理、景觀異質(zhì)性等對(duì)生物多樣性的影響也一直受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[5-6]。針對(duì)鄉(xiāng)村半自然生境,探索多種景觀干擾對(duì)生物多樣性的作用機(jī)制,對(duì)于厘清人為參與下的鄉(xiāng)村綠色空間對(duì)生物多樣性的影響邏輯十分關(guān)鍵。
然而,由于高精度景觀干擾數(shù)據(jù)較難獲取,針對(duì)村以下尺度的生物多樣性研究和探索相對(duì)較少,且多集中于動(dòng)物多樣性[7],植物多樣性分析較少。現(xiàn)有村以下尺度半自然生境的植物多樣性研究存在以下局限。1)集中于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及田間半自然生境,這些研究通常對(duì)比分析農(nóng)田邊緣的景觀斑塊結(jié)構(gòu)對(duì)物種多樣性的影響[8],而對(duì)于鄉(xiāng)村居民點(diǎn)、池塘邊緣、次生林等非農(nóng)生態(tài)系統(tǒng)研究較少。2)植物多樣性研究集中于植被組成調(diào)查,例如珠海市鄉(xiāng)村人居林的樹種構(gòu)成研究[9],長(zhǎng)三角地區(qū)鄉(xiāng)村植被種類調(diào)查和群落多樣性分析[10],影響機(jī)制研究處于起步階段。3)影響機(jī)制分析側(cè)重于探討地形、土壤等自然因素或單一人為干擾對(duì)植物多樣性的影響分析,例如選取人工純林改造[11]、建筑密度[12]等作為干擾變量進(jìn)行相關(guān)性分析,較少涉及人為活動(dòng)下的多種景觀干擾對(duì)植物多樣性的影響分析。
基于上述研究背景和研究局限,在南京市江寧區(qū)西南部江寧、谷里、秣陵、橫溪四街道(鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)別)選取14個(gè)自然村落進(jìn)行植物多樣性調(diào)查,采用逐步回歸模型、廣義加性模型,分析了景觀格局、景觀管理強(qiáng)度及類型對(duì)鄉(xiāng)村多種半自然生境植物多樣性的影響,并基于影響機(jī)制提出鄉(xiāng)村景觀響應(yīng)策略。研究創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在景觀干擾和鄉(xiāng)村半自然生境的全面性、影響機(jī)制分析的深入性及響應(yīng)策略的可實(shí)操性。
典型村落樣本選擇的依據(jù)主要基于以下3個(gè)原因:1)江寧西南部位于江淮東部丘陵區(qū)與江淮平原區(qū)交匯的過渡地帶,可以對(duì)山水交錯(cuò)特征地貌下的長(zhǎng)三角地區(qū)鄉(xiāng)村植物多樣性保護(hù)起到較好的示范作用;2)該地鄉(xiāng)村景觀仍呈現(xiàn)出傳統(tǒng)的池塘、農(nóng)田、林斑和村莊建筑鑲嵌共生風(fēng)貌,半自然生境類型豐富;3)所遴選的自然村落在平原農(nóng)業(yè)區(qū)、緩坡及高崗地貌林區(qū)均有分布,隨著地勢(shì)升高,存在一定半自然生境面積比例變化梯度,有助于未來制定差異化的鄉(xiāng)村管理策略。
南京市江寧區(qū)位于長(zhǎng)江三角洲地區(qū)東部,屬長(zhǎng)江下游丘陵地區(qū),氣候類型屬于暖溫帶向北亞熱帶過渡的濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。在長(zhǎng)三角地區(qū)山水交錯(cuò)的區(qū)域地貌背景下,江寧區(qū)西南部鄉(xiāng)村呈現(xiàn)出異質(zhì)性較高的山-林-田-塘-居的復(fù)合景觀風(fēng)貌。
1.2.1 樣方設(shè)置
在實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn),由竹類、馬尾松、栗樹等單一樹種構(gòu)成的人工純林及茶園分布廣泛。結(jié)合前文對(duì)鄉(xiāng)村半自然生境分布區(qū)域的劃分,將農(nóng)田、園地邊緣的非生產(chǎn)性生境進(jìn)一步分為農(nóng)田邊緣和茶林交錯(cuò)2類。并將林地生境劃分為單一樹種人工純林和其他林地2類,后者包括分布在居民點(diǎn)和農(nóng)田生境外的林地(woodland,此處不含人工純林)、小規(guī)模樹叢(groves)、零散樹木(scattered trees)及各類線性樹籬(hedgerow),并由鄉(xiāng)村社區(qū)管理和改造[14]。本研究的植物多樣性樣方設(shè)置在農(nóng)田邊緣、居民點(diǎn)周邊、近水生境、人工純林、茶林交錯(cuò)生境、其他林地6類生境中。
在遴選的14個(gè)村落中,每個(gè)村落分別設(shè)置8~12個(gè)群落樣方進(jìn)行植物多樣性調(diào)查,調(diào)查時(shí)間為2021年5—10月。樣方設(shè)置情況及分布見表2、圖1。所有樣方設(shè)置時(shí)保留10m以上的緩沖帶。參考方精云等的研究[15],森林樣方調(diào)查面積為20m×30m,在樣方對(duì)角設(shè)置2個(gè)10m×10m的灌木層樣格,在樣方四角和中心共設(shè)置5個(gè)1m×1m的草本層小樣方。測(cè)量并記錄樣方的坐標(biāo)、海拔、地形地貌、坡度坡向、生境類型、林分起源、周邊環(huán)境、干擾強(qiáng)度和具體干擾類型,以及不同群落層次的郁閉度、蓋度和優(yōu)勢(shì)物種等。喬木層(層高≥3m)測(cè)記胸徑≥3cm植株的樹種、樹高、胸徑、冠幅和生長(zhǎng)狀態(tài);灌木層(層高0.5~3m)測(cè)記物種名、平均高、基徑、株樹和蓋度(Braun-Blanquet等級(jí));草本層(層高<0.5m)測(cè)記物種名、平均高度、蓋度、多度(Drude等級(jí))。
表2 研究區(qū)不同生境不同層次植物樣方的數(shù)量統(tǒng)計(jì)(單位:個(gè))
圖1 研究區(qū)鄉(xiāng)村景觀要素及植物群落調(diào)查樣方空間分布
1.2.2 景觀干擾因子類型與數(shù)據(jù)處理
人類活動(dòng)干擾下的土地利用和土地覆被變化是鄉(xiāng)村景觀的載體和基質(zhì)[16],諸多研究表明,基于土地利用數(shù)據(jù)的景觀格局對(duì)生物多樣性具有重要影響[17-18]。也有部分研究將多種景觀格局指標(biāo)合成綜合景觀干擾指數(shù)進(jìn)行生態(tài)研究[19],該概念通常通過景觀斑塊結(jié)構(gòu)配置差異來反映人為干擾梯度[20]。同時(shí),鄉(xiāng)村景觀管理活動(dòng)類型,例如棄耕[21]、農(nóng)業(yè)集約化[22]等,對(duì)鄉(xiāng)村生物多樣性的影響研究越來越多。此外,現(xiàn)有研究還常以道路距離、村莊距離等作為景觀綜合管理強(qiáng)度進(jìn)行生物多樣性影響分析[23-24]。
綜上,選取景觀格局、景觀管理強(qiáng)度及類型作為植物多樣性影響分析的景觀干擾變量(表3)。1)針對(duì)景觀格局指標(biāo),景觀生態(tài)學(xué)中的斑塊水平指標(biāo)更適用于村以下尺度景觀格局分析[25],故選擇斑塊面積、斑塊形狀指數(shù)、歐式最鄰近距離(Euclidean nearest neighbor distance,ENN)這3個(gè)能較全面反映半自然生境所在斑塊面積、形狀和聚散性特征的代表性指標(biāo)。其中,景觀形狀指數(shù)表示斑塊的復(fù)雜程度;歐式最鄰近距離表示同類斑塊隔離度。2)針對(duì)景觀管理強(qiáng)度指標(biāo),選取植物群落受干擾等級(jí)、樣方與道路距離、樣方與居民建筑點(diǎn)距離3個(gè)景觀綜合因子作為所有生境類型共同變量。并針對(duì)不同生境,進(jìn)一步遴選樣方周邊景觀斑塊面積或距離指標(biāo)表征景觀管理強(qiáng)度。3)針對(duì)景觀管理(活動(dòng))類型的差異,在不同生境遴選了部分因子型分類變量,包括管理方式、人工純林樹種、茶林位置關(guān)系、池塘表面清潔度、駁岸類型。
表3 不同生境植物多樣性影響分析的景觀干擾變量遴選
用于計(jì)算景觀格局指數(shù)的用地分類數(shù)據(jù),通過2021年遙感影像數(shù)據(jù)(高分1號(hào)衛(wèi)星)和高精度正射影像數(shù)據(jù)(近地面飛行高度為100~200m)解譯獲取,結(jié)合田野調(diào)查和入戶訪談進(jìn)行校驗(yàn),使用Fragstats 4.2.1軟件進(jìn)行計(jì)算。表征景觀管理強(qiáng)度的距離和面積等指標(biāo)在ArcGIS中根據(jù)正射影像數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)度。景觀管理類型數(shù)據(jù)通過實(shí)地調(diào)研進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。各指標(biāo)釋義和公式見表4。
表4 不同景觀變量指標(biāo)釋義及公式
1.2.3 植物多樣性指數(shù)選取與關(guān)聯(lián)性研究方法
采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)和Pielou均勻度指數(shù)(J)指標(biāo)來測(cè)定不同生境類型中的物種多樣性。前者側(cè)重于表示物種豐富度;后者側(cè)重于表示植物群落中不同物種分布的均勻水平。在R Studio平臺(tái)中通過“vegan”語言包進(jìn)行植物多樣性指標(biāo)計(jì)算。指數(shù)計(jì)算公示如下:
式中,S為樣方面積內(nèi)的種數(shù)(即物種豐富度);n為某個(gè)特定物種的植株數(shù)量;N為所有物種的植株總量;Pi為第i個(gè)種的多度比例(相對(duì)豐度),即Pi=Ni/N0。
采用逐步回歸模型、廣義加性模型(Generalized Additive Model,GAM)進(jìn)行植物多樣性與景觀變量之間的相關(guān)性分析。相較于多元線性回歸分析,逐步回歸具備更合理的自變量篩選機(jī)制;而廣義加性模型是一種自由靈活的統(tǒng)計(jì)模型,適合探查數(shù)據(jù)并可視化因變量與自變量之間的非線性回歸關(guān)系。在R語言平臺(tái)中,對(duì)景觀干擾因子及植物多樣性指數(shù)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化后,使用“step”函數(shù)對(duì)植物多樣性進(jìn)行逐步回歸分析,并使用“car”包中的vif函數(shù)以去冗余因子。同時(shí),使用箱線圖對(duì)比景觀管理類型差異下的植物多樣性組成。最后,根據(jù)逐步回歸結(jié)果,采用廣義加性模型分析植物多樣性指標(biāo)與不同生境重點(diǎn)景觀解釋變量之間的相互作用。
按照APG分類系統(tǒng),共調(diào)查到維管束植物535種,隸屬于124科379屬。植物多樣性影響分析結(jié)果見圖2~4。
圖2 基于逐步回歸模型的植物多樣性影響分析(數(shù)值型變量)
2.1.1 農(nóng)田邊緣生境
箱線圖分析結(jié)果(圖3a)顯示,廢棄農(nóng)田邊緣生境的草本層、喬木層植物多樣性指標(biāo)(H)高于受管理農(nóng)田邊緣生境;非集約式農(nóng)田生境在喬、草層表現(xiàn)了更高水平的物種均勻度;在灌木層,植物多樣性的各指標(biāo)中位數(shù)均表現(xiàn)出由集約管理、廢棄農(nóng)田到非集約管理從高至低的順序。這說明棄耕對(duì)植物多樣性的負(fù)面影響主要表現(xiàn)在灌木層,非集約化管理在物種均勻度指標(biāo)上存在優(yōu)勢(shì)。
圖3 景觀管理類型差異下的植物多樣性指標(biāo)箱線圖分析
逐步回歸分析(圖2)中的農(nóng)田邊緣生境分析結(jié)果顯示:?jiǎn)棠緦佣鄻有灾笖?shù)(H)主要與群落所在林地斑塊面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;灌木層植物多樣性指數(shù)(H)與農(nóng)田面積呈正相關(guān)關(guān)系;草本層植物多樣性(H)與鄰近道路距離、斑塊面積、斑塊歐氏最鄰近距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,與農(nóng)田面積呈正相關(guān)關(guān)系。
為精準(zhǔn)判斷農(nóng)田面積與植物多樣性之間的非線性關(guān)系,進(jìn)行廣義加性模型(GAM)建模分析。結(jié)果(圖4a)顯示,草本層植物多樣性指數(shù)與農(nóng)田面積存在顯著非線性關(guān)系(P<0.001),當(dāng)農(nóng)田面積為2.5~4.5hm2時(shí),草本層植物多樣性(H)出現(xiàn)低谷值;當(dāng)農(nóng)田面積小于2.5hm2時(shí),草本多樣性平均值隨農(nóng)田面積增加而降低。
圖4 基于廣義加性模型(GAM)的植物多樣性影響分析
2.1.2 居民點(diǎn)周邊生境
圖2中的居民點(diǎn)周邊生境回歸結(jié)果顯示:?jiǎn)棠緦又参锒鄻有?H)與道路距離、斑塊形狀指數(shù)、鄰近斑塊距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;喬木層植物均勻度(J)與干擾度、斑塊面積呈正相關(guān)關(guān)系;灌木層植物均勻度主要受鄰近斑塊距離影響,呈正相關(guān)關(guān)系;草本層植物多樣性(H)與道路距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;草本層植物均勻度(J)與斑塊形狀指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
由于不同道路距離的植物群落在喬、草層植物多樣性水平具有顯著差異,進(jìn)一步選擇道路距離這一指標(biāo)進(jìn)行GAM建模分析。結(jié)果顯示(圖4b),道路距離在30m以上時(shí),隨著植物群落與鄰近道路的距離增加,喬灌草3層次植物多樣性平均水平上升;道路距離在此段距離以下時(shí),植物多樣性反而隨著道路距離的降低而有所增加(喬、草層)或不明顯波動(dòng)(灌木層)。
2.1.3 人工純林生境
箱線圖結(jié)果(圖3b)顯示,不同人工純林生境的灌草層物種多樣性存在差異,栗樹林無論是在灌木層還是草本層,其所有物種多樣性指標(biāo)都最高;竹林在灌草層次的均勻度低于其他人工純林。而殼斗科混交林正是研究區(qū)的地帶性植被類型,這論證了將鄉(xiāng)土植物引入鄉(xiāng)村景觀發(fā)展建設(shè)的重要生態(tài)意義。
進(jìn)一步進(jìn)行逐步回歸分析,結(jié)果(圖2)顯示,人工純林生境灌木層多樣性(H、J)主要與斑塊面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,與鄰近道路、居民點(diǎn)的距離呈正相關(guān)關(guān)系;草本層植物多樣性(H、J)與斑塊面積呈正相關(guān)關(guān)系,與斑塊形狀指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
最后,針對(duì)上步篩選的重要變量斑塊面積,進(jìn)行GAM建模分析。結(jié)果(圖4c)顯示灌木層植物多樣性與生境所在的人工純林斑塊面積存在非線性關(guān)系,當(dāng)斑塊面積大于3.5hm2時(shí),其植物多樣性指標(biāo)下降趨勢(shì)明顯;草本層植物多樣性指數(shù)與斑塊面積非線性關(guān)系不明顯(R2<0.1)。
2.1.4 近水生境
箱線圖結(jié)果(圖3c)顯示,就不同駁岸類型的植物多樣性差異而言,相較于半硬質(zhì)駁岸,生態(tài)駁岸的喬、灌層植物多樣性指數(shù)普遍更高,而草本層植物多樣性指數(shù)更低;就池塘表面清潔度水平的差異性而言,均表現(xiàn)為Ⅱ級(jí)清潔度池塘周邊的植物多樣性平均值高于另外2類;研究結(jié)果還表明,在清潔度較低的半硬質(zhì)池塘沿岸,很少出現(xiàn)喬木層。
圖2中的近水生境逐步回歸分析顯示,喬木層植物多樣性和鄰近斑距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;灌木層植物Shannon Wiener指數(shù)與居民點(diǎn)距離、斑塊面積呈正相關(guān)關(guān)系,與池塘面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;灌木層均勻度指數(shù)與樣方受干擾程度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;草本層多樣性指數(shù)(H)與池塘面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,均勻度指數(shù)與道路距離、池塘面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。選擇池塘面積這一重點(diǎn)變量進(jìn)行GAM建模分析。結(jié)果(圖4d)顯示,灌草層植物多樣性指數(shù)與池塘面積呈非線性關(guān)系顯著。當(dāng)池塘面積小于0.8hm2時(shí),其灌木層植物多樣性維持較高水平,說明除了維持農(nóng)業(yè)風(fēng)光和支持灌溉功能外,傳統(tǒng)小面積池塘對(duì)維持鄉(xiāng)村植物多樣性具有顯著的正向影響。
2.1.5 茶林交錯(cuò)生境
箱線圖結(jié)果(圖3d)顯示,草本層所有植物多樣性指標(biāo),均表現(xiàn)為茶中林島類生境高于茶田邊緣類生境;在灌木層,集約管理茶田類樣方中,茶林邊緣類植物多樣性指標(biāo)普遍高于茶中林島,非集約管理茶田類樣方中則相反,即茶中林島植物多樣性指標(biāo)普遍高于茶林邊緣;喬木層的非集約管理茶田的植物多樣性指標(biāo)普遍高于集約管理茶田類,且茶田邊緣類生境植物多樣性指標(biāo)略高于茶中林島類。這說明,茶田管理方式及茶田周邊林斑分布位置會(huì)影響茶林交錯(cuò)生境的植物多樣性,且其影響在不同層次存在差異。針對(duì)鄉(xiāng)村茶田景觀非作物生境,宜保留一定的鄉(xiāng)土小規(guī)模茶田,且需重視交錯(cuò)區(qū)林緣和茶中林島植物的群落管理。
圖2中的茶林交錯(cuò)生境逐步回歸結(jié)果顯示,喬木層各植物多樣性指標(biāo)與茶田面積、生境所在的林地斑塊面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;灌木層各植物多樣性指標(biāo)主要與斑塊歐式最鄰近距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,且灌木層多樣性指數(shù)(H)與道路距離呈正相關(guān)關(guān)系;草本層指標(biāo)主要受生境所在的斑塊面積負(fù)向影響。根據(jù)上一步結(jié)果,在喬木層選擇茶田面積、在草本層選擇斑塊面積進(jìn)行GAM分析。結(jié)果顯示(圖4e),當(dāng)茶田面積為2.5hm2左右時(shí),喬木層Shannon Wiener指數(shù)處于低谷值;草本層植物多樣性在斑塊面積小于30hm2時(shí),隨斑塊面積增大呈下降趨勢(shì),后趨于穩(wěn)定。這說明茶林交錯(cuò)區(qū)的林地斑塊面積越大,喬草層植物多樣性指數(shù)越低,但林地面積大于30hm2時(shí),其負(fù)向作用關(guān)系可忽略。
2.1.6 其他林地生境
圖2中的其他林地生境逐步回歸結(jié)果顯示:?jiǎn)棠緦泳鶆蚨戎笖?shù)與居民點(diǎn)距離呈微正相關(guān)關(guān)系;灌木層多樣性指數(shù)(H)與斑塊面積、鄰近斑塊距離呈正相關(guān)關(guān)系,與道路距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;灌木層均勻度指數(shù)與居民點(diǎn)距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,與斑塊面積呈正相關(guān)關(guān)系;草本層植物多樣性(H、J)與干擾度、鄰近斑塊距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。其中,斑塊面積對(duì)灌木層植物多樣性的正影響關(guān)系,說明在鄉(xiāng)村景觀營(yíng)建時(shí)需全力保護(hù)現(xiàn)存低干擾性次生林。
結(jié)果顯示(圖4f),草本層植物多樣性指數(shù)與干擾度的非線性模型擬合效果較好(P<0.001)。在綜合人為干擾降到一定水平后,草本層植被多樣性趨于穩(wěn)定而不再下降。以上分析結(jié)果表明,道路建設(shè)、人為活動(dòng)等一定程度的景觀干擾可有助于維持鄉(xiāng)村次生林的植物多樣性。
對(duì)前述分析進(jìn)行系統(tǒng)性提煉和總結(jié),針對(duì)村以下尺度植物多樣性維護(hù)目標(biāo),提出有效的鄉(xiāng)村景觀響應(yīng)策略(表5)。
表5 基于植物多樣性維持的鄉(xiāng)村景觀響應(yīng)策略
鄉(xiāng)村居民點(diǎn)植物多樣性維護(hù)——主要針對(duì)宅旁、庭院及鄉(xiāng)村聚落內(nèi)部水域、街巷空間、道路等空間。首先,應(yīng)加強(qiáng)鄉(xiāng)村居民點(diǎn)與自然環(huán)境基底之間的聯(lián)系,構(gòu)建完整連續(xù)的綠色開放空間網(wǎng)絡(luò),將村口、街頭、渡口、院壩、曬場(chǎng)等傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村公共空間,通過街巷綠化、水系溝渠、景觀步道等進(jìn)行空間連接,保證水文和物質(zhì)的自然循環(huán)。其次,鄉(xiāng)村建設(shè)用地宜從整體上進(jìn)行空間引導(dǎo)和總量控制,避免建筑無序擴(kuò)張侵占物種生存空間。最后,通過近自然群落配植方式提升鄉(xiāng)村四旁綠化,并加強(qiáng)道路兩邊30m內(nèi)的林下層植物多樣性維護(hù)。
農(nóng)田植物多樣性維護(hù)——主要針對(duì)農(nóng)田斑塊、田埂、田壟,以及農(nóng)田周邊及內(nèi)部非農(nóng)作物生境。首先,可優(yōu)先識(shí)別農(nóng)田景觀物種多樣性的熱點(diǎn)區(qū)域,例如處于農(nóng)田與自然區(qū)域連接的生物廊道、高植被覆蓋區(qū)域等。其次,避免農(nóng)田內(nèi)部景觀均質(zhì)化,可通過人工種植或自然演替的方式增加農(nóng)田景觀內(nèi)部及周邊非農(nóng)作生境,提高非集約化土地比例。同時(shí),可加強(qiáng)農(nóng)田景觀的連接性,選擇適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快、耐刈割的鄉(xiāng)土植物,構(gòu)建植物籬、河流等生態(tài)廊道,連接周邊的自然、半自然生境。最后,可建立復(fù)合型農(nóng)業(yè)觀賞景觀,兼具觀光、休閑、體驗(yàn)與游憩等功能,保存維持物種長(zhǎng)期生存的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)景觀。
園地植物多樣性維護(hù)——主要針對(duì)果園、茶園、菜園及用于育苗的苗圃等。首先,增加園地中本土植物的種植比例,建立園地復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),避免大面積單一種植茶樹、果樹等。其次,可從景觀格局入手,改變園地周邊半自然生境的植被組成、鑲嵌廊道和設(shè)置緩沖區(qū)等,連接各園地內(nèi)部或邊緣林斑,阻斷害蟲種群的建立、定植和擴(kuò)張[26]。
鄉(xiāng)村水域植物多樣性維護(hù)——主要針對(duì)地表徑流匯聚所形成的河流、坑塘等水域空間,以及人工修建的渠槽、渠堤、取土坑、護(hù)堤林等。在水域空間總體管控層面,應(yīng)通過劃定鄉(xiāng)村水域空間生態(tài)保護(hù)紅線,優(yōu)先保護(hù)生態(tài)敏感區(qū)、動(dòng)植物集中分布的重要棲息地等區(qū)域。同時(shí),應(yīng)在綜合考慮地形、歷史人文資源、物種資源、交通等要素的基礎(chǔ)上,整合并維護(hù)魚塘、濕地、水庫(kù)等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)水利風(fēng)景,保持各水域生態(tài)系統(tǒng)的連通性。此外,應(yīng)重視河道護(hù)岸生態(tài)環(huán)境和水岸線環(huán)境的優(yōu)化,保護(hù)駁岸的自然形態(tài),采用生態(tài)材料與工程進(jìn)行護(hù)坡,分層設(shè)計(jì)高差較大的駁岸。
鄉(xiāng)村林地植物多樣性維護(hù)——主要針對(duì)樹木郁閉度≥0.2的喬木林地、灌木覆蓋度≥40%的灌木林地、0.1≤樹木郁閉度<0.2的疏林地,但不包括前文涉及的居民綠化用地及河流、溝渠的護(hù)岸林。在林分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化上,宜采用以鄉(xiāng)土樹種為主的多樹種混交模式,提高鄉(xiāng)土珍貴樹種比例;采用林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營(yíng)系統(tǒng),選擇合適的林地空間發(fā)展林下種菜、養(yǎng)禽、種藥等模式,提升林地質(zhì)量與綜合效益。在退化林修復(fù)方面,選擇能與現(xiàn)有樹種互利生長(zhǎng)或相容生長(zhǎng)的樹種,在林窗、林隙、林中空地等地開展補(bǔ)植補(bǔ)種,且優(yōu)先補(bǔ)植鄉(xiāng)土闊葉樹種。在林地連通性提升方面,應(yīng)保持自然山林、生態(tài)林地、經(jīng)濟(jì)林地、防護(hù)林等生態(tài)斑塊的連通性。保護(hù)林地生物的典型棲息地,維護(hù)鄉(xiāng)村零散林地和小斑塊林地,避免大規(guī)模連片單作模式,形成不同類型斑塊林地交錯(cuò)的空間格局。
研究以長(zhǎng)三角地區(qū)6類鄉(xiāng)村半自然生境的植物多樣性為因變量,以景觀格局、景觀管理強(qiáng)度及類型等多種景觀干擾為自變量,進(jìn)行了鄉(xiāng)村植物多樣性影響分析。論證了鄉(xiāng)村景觀格局、景觀管理強(qiáng)度和類型等對(duì)不同半自然生境植物多樣性產(chǎn)生了顯著影響,且不同半自然生境植物多樣性的景觀制約機(jī)制存在差異。其中,小規(guī)模林斑、連接度高的半自然生境、小面積池塘(<0.8hm2)、茶田景觀粗放管理方式、鄉(xiāng)土樹種混交林等對(duì)植物多樣性的正向促進(jìn)作用顯著。此外,在所有半自然生境類型中,植物群落所在景觀斑塊面積、斑塊隔離度對(duì)植物多樣性影響最為突出,是驅(qū)動(dòng)鄉(xiāng)村植物多樣性變化的重要景觀因素。這表明,在整體保護(hù)長(zhǎng)三角鄉(xiāng)村地區(qū)“山林田塘居”復(fù)合系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,可通過因地制宜地控制半自然生境面積及增強(qiáng)斑塊連接性,有效維護(hù)鄉(xiāng)村植物多樣性。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)不同鄉(xiāng)村生境,提出了差異化的植物多樣性維護(hù)方法,在鄉(xiāng)村生活、生產(chǎn)、生態(tài)空間提出多種生物多樣性友好方法以降低景觀干擾的負(fù)面影響。
在未來研究工作中,還需要深入探討自然、人文、社會(huì)等其他因素對(duì)鄉(xiāng)村生物多樣性的綜合影響作用,本研究中的逐步回歸模型顯示,諸多景觀變量對(duì)植物多樣性指數(shù)的綜合解釋度(R2)為10%~50%,這表明所遴選景觀干擾因子只是植物多樣性諸多的驅(qū)動(dòng)因素之一,還需探討包括地形、旅游活動(dòng)、地方建設(shè)等其他要素對(duì)生物多樣性的關(guān)鍵作用。同時(shí),未來還需在全球變化背景下,聚焦鄉(xiāng)村生物多樣性的演變與維持機(jī)制在不同半自然生境之間、半自然與非半自然生境之間的異同。并且,需在不同空間尺度深化景觀對(duì)生物多樣性的影響研究,以探索鄉(xiāng)村景觀全尺度全周期營(yíng)建中的生物多樣性維護(hù)技術(shù)。例如,可在更大尺度上結(jié)合重要生物適生區(qū)分布進(jìn)行鄉(xiāng)村生態(tài)保護(hù)紅線優(yōu)化,通過生境網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和生境單元評(píng)估完善鄉(xiāng)村綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),從而助力鄉(xiāng)村景觀建設(shè)、鄉(xiāng)村生態(tài)保護(hù)與鄉(xiāng)村振興協(xié)同發(fā)展。
注:文中圖片均由作者繪制。