城市动物多样性保护与恢复的研究

城市动物多样性保护与恢复的研究

人类对生物栖息地的强烈干扰降低了生物物种的生存，生物多样性的保护已成为世界范围内的一个普遍问题。但目前相关的研究多集中于对自然地区的生物多样性研究,而对高度人工化城市环境中的动物多样性尤其是动物多样性保护与恢复的研究却甚少。现代城市的迅猛发展侵吞了许多“自然地”,人类占据了主导地位,野生动物失去了赖以生存的家园,原生的物种逐渐消失。在我国城市化迅猛发展的今天,如何避免重蹈发达国家的覆辙是值得重视的。景观设计行业是现代城市环境建设的主要行业之一,如何结合景观的建设,有效地保护与恢复城市动物的多样性值得深入研究。值得庆幸的是,越来越多的人意识到野生动物的存在有利于人们生活质量的提高。此外,保护野生动物还具有伦理、道德、娱乐、经济及旅游的价值。1生态生物多样性保护与恢复景观设计学是一门古老而又新兴的学科,现代景观设计学将景观视为人与其他生物共同栖息的家园,并将自然保护、生态保护与恢复纳入了景观设计学的范畴。其中,对生物多样性的保护与恢复就是景观设计的重要任务之一。“生物多样性”是指所有来源的形形色色的生物体,这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统,以及由这些所构成的生态综合体;生物多样性包括物种内、物种间和生态系统的多样性。城市动物多样性中的“动物”泛指生活在城市中或城市郊区的各动物种群,包括鸟类、鱼类、两栖类、兽类、昆虫类等。根据动物物种的来源不同,又可将城市动物分为本土物种和外来物种。2在国外和中国城市，动物多样性和栖息地环境2.1日本和澳大利亚的生物多样性生物多样性的降低是一个全球性的问题,许多发达国家在经历了动物种类锐减之后及时采取了措施,使动物的多样性得到了较好的保护与恢复。日本是一个国土面积不大,但动物多样性保护与恢复得较好的国家。战后,日本的森林基本上被毁灭殆尽,但由于日本政府实施了“重返里山”的政策,现在日本国土的森林覆盖率已达到65%,动物在种类上和数量上都得到了较大程度的恢复。英国有严格的动物保护法律,在英国伦敦或者布里斯托尔,阳光明媚的下午一只狐狸可以在房子的花园里散步,在阳台上蜷缩小憩。澳大利亚是世界上动植物种类最丰富的国家之一,但与其他国家一样,澳大利亚也面临着生物多样性降低的威胁。澳大利亚的景观设计师在城市、郊区、农村和沿海地区都致力于保护和恢复动植物的栖息地,他们通过采取建设森林、连接绿地斑块、建设湿地等保护和恢复母体景观栖息地的措施,使动物多样性得到了较好的保护。2.2生活在模后,各国都能量表或了少种动物的存在(1)栖息地质量低下。现代城市绿地率低,绿地布局呈严重的破碎状态。环境污染严重及人类保护动物的意识差是造成城市动物多样性降低的主要因素。这些因素造成的直接影响是使动物缺乏足够的食物、安全的水源与庇护场所。目前,我国的城市化建设正加剧着动物多样性的锐减。(2)城市动物种类少、数量少。现在在城市中,公众很少能看到动物的存在,为人们所习见的动物种类十分稀少,且为数不多。从物种种群密度这一重要指标来衡量,如果对现有的物种若不予以保护和恢复,那么它们从公众眼中消失就只是一个时间问题。以新乡市为例,经过初步的实地调查和公众访问调查,在新乡市市区及郊区生存的常见动物有麻雀、灰喜鹊、珠颈斑鸠、鹌鹑、星头啄木鸟、戴胜、家燕、大嘴乌鸦等鸟类[7～8],少见苍鹰、短耳猫头鹰、普通翠鸟等;爬行类动物中少见蛇类,无蹼壁虎、蓝尾石龙子;习见的昆虫类动物[9～10]主要有华北大黑鳃金龟、铜绿丽金龟、黑绒金龟、华北蝼蛄等;习见的鱼类动物有鲤鱼、草鱼、鲢鱼、鲫鱼、黄鳝、泥鳅等;习见的两栖类动物[12～13]有中国林蛙、黑斑侧褶蛙、中华蟾蜍等;习见的小型兽类有棕色田鼠、褐家鼠、草兔、刺猬、黄鼬等。总体上看,以陆地作为生存及扩散栖息场所并对有效面积要求较为严格的兽类动物较少,以树林、草地作为栖息环境的鸟类动物次之,对栖息地环境要求不严格的昆虫类动物等相对较多,而总体动物多样性贫乏,存在的区域主要位于城市公园、郊区农田、荒山和村舍周围。3.1城市环境对城市动物物种的群落特征带来了影响城市动物多样性的保护与恢复应从宏观和微观两个方面着手:在宏观尺度研究上,景观生态学原理具有指导意义;在微观尺度研究上,生态学理论则具有较大的指导作用。景观生态学主要研究景观的结构、功能和变化,对动物栖息地、生境的研究具有重要的指导意义,对物种的空间分布、物种的迁移、物种的扩散均有较为深入的研究。但城市环境具有和自然地区不同的生境特征,情况更为复杂。目前对城市动物物种的保护与恢复尚未有详尽的研究成果,加强此类研究十分迫切。生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学,对动物的分布、繁殖、扩散及种间的竞争、共生均有深入的研究。同景观生态学应用中遇到的问题一样,高度人工化的城市环境使城市动物的分布、扩散等方式发生了很大的改变。生态学应该加强对城市动物与人工生态环境之间关系的研究,使城市动物多样性的保护与恢复具有更多的理论依据。3.2整体环境的改善加强城市生态环境的建设是创造高质量动物栖息环境的关键,建设“森林城市”是最有效的途径之一。俄罗斯等国的森林覆盖率超过45%,日本、芬兰、瑞士等国的森林覆盖率也都超过了60%,是名副其实的“森林之国”,整体环境的改善大大改良了城市动物的栖息环境。澳大利亚的悉尼和堪培拉等城市的绿化覆盖率超过60%,人均绿地面积为70m2,成为“森林城市”。大片连贯的绿地、郁郁葱葱的树林为城市动物的生存提供了良好的小生境。我国城市总体上绿化覆盖率低、地块分散,加上人口众多等,都成为了制约城市动物多样性的主要因素。目前在各大城市的城市化进程中,统筹规划,塑造满足动物生存需求的城市绿地景观格局是城市动物多样性长远发展的关键。3.3《湿地公约》确立的湿地保护原则1992年6月,在巴西召开的环境与发展大会上通过的《生物多样性保护公约》成为了世界上关于生物多样性保护的纲领性文件。1971年,在拉姆尔签订的《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》确立了湿地保护的原则。2002年,英国制定的《英格兰东南部地区规划和发展部门的生物多样性指南》规定应保护城市和农村地区重要的野生动植物或重要的生物群落。我国于1988年颁布的《中华人民共和国野生动物保护法》成为我国野生动物保护的里程碑。当前,继续加强有关保护野生动物的立法,加强执法,打击迫害野生动物的行为,禁止野生动物贸易是野生动物多样性保护与恢复成功的关键因素之一。3.4加强动植物的保护公众是否具有足够的保护意识是城市动物多样性保护与恢复能否成功的重要因素。我国目前公众的生态保护意识尤其是对动物的保护意识还亟待加强,要尽力杜绝盗猎、捕杀、食用及虐待野生动物的现象。我国对公众特别是青少年的动物保护教育不够重视及相关的法律、法规体系不健全是导致动物多样性降低的根本原因。加强对青少年特别是儿童的生态教育是培养公众对动物树立尊重意识的重要途径。4做好物种保护与恢复工作每种动物都具有特定的生活习性,都有对生存生境的要求。开展城市物种多样性的恢复工作必须深入了解这种要求,必须根据城市的条件与当地动植物的具体情况合理规划。政府应有组织地进行城市物种多样性的调查,建立城市物种档案,并详尽地制定物种保护与恢复方案,当然方案的制定应该充分征求动物学专家的意见。在景观设计中应强化栖息地的建设,为城市动物提供高质量的栖息地,其中,保护与恢复的方法和技术显得尤为重要。4.1营造生物栖息地(1)提供充足的食物,重建食物链。在高度人工化的城市生态环境中,生物营养循环的链条被切断了,动物缺少足够的食物。通过采取种植可以提供食物的树木等措施,使食物链得以重新建立,让各种动物逐渐恢复正常的自然觅食习惯。(2)提供水源,保障动物的饮水安全。城市中自然水体的匮乏使动物的水源供给被切断。北方的许多城市面临着水源匮乏的危机,地下水位下降、水体遭受污染、河流和池塘干涸,不仅使陆生动物逐渐失去了水源,还直接导致了水生动物种类和数量的减少。在城市景观建设中,通过收集自然降水,重新恢复已经消失的自然水体,为动物提供安全的水源,将有助于动物多样性的恢复。将距离水源较近的区域划定为动物保护范围,可避免人类对动物的干扰。(3)营造“城市森林”,形成森林生境。树林是大多数动物赖以生存的栖息地,目前的城市建设中尽管保持着较高的绿地率,但是树木尤其是大型乔木的数量过少,不能满足鸟类等生物生存的需要。在景观建设中,应结合“森林城市”、“生态城市”的建设提供“森林化”的栖息环境。另外,在提供大量绿地面积的同时应注重绿地的建设质量。(4)提供栖息空间,设置引鸟设施。根据生态学原理,任何种类的动物均具有一定的生存面积阈值,当生存面积低于该阈值时,某种动物将很难生存下去。城市中连续的“绿色空间”越大,越能提供高质量的动物生存空间。因此,应结合“绿块”和“绿道”的建设尽量提供面积大、连通性好的空间,以有效保障动物的栖息地。建立城市郊野地、城市自然保留地、生态公园、自然公园等景观绿地是提供这种栖息空间的主要形式。4.2该技术4.2.1城市湿地及生境的物种多样性保护与恢复(1)森林生境。森林是物种极丰富的景观斑块类型,而现今城市中的绿地格局却是以建筑等硬质部分为主导的。高度破碎的“绿块”使动物生存的有效面积小且物种间的连通性差,这样不利于城市物种的生存和扩散。“森林城市”、“生态城市”的建设将使城市成为以植被为主导的绿洲。城市景观的“森林化”格局将使动物的栖息地质量大为改观,从而使城市环境朝着有利于动物生存和扩散的方向转变。森林的林分组成包括纯林和混交林,纯林的生境单一,吸引的动物种类也相对单一;混交林因其多样化的生境、异质性高的组成结构,所吸引的物种也相对丰富。(2)湿地生境。湿地是指不问其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止、或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。湿地是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。在我国的城市建设过程中,大量的自然水域被填埋用做建设用地,以及在景观建设中,为了所谓的“景观美”而硬化池塘和河道等,这些做法均使珍贵的城市湿地丧失了其重要的功能。恢复并重建“城市湿地”对城市物种多样性的保护与恢复意义重大。在台湾省进行的一项湿地实验中,在不到1亩的用地范围内,通过人工建造湿地恢复了大约600个物种,其中含有许多动物物种。这证明了人工恢复城市物种多样性的做法是完全可行的,关键是要结合正确的理论,掌握正确的方法,采用科学的技术手段和措施。(3)农田生境。在景观生态学中农田是重要的景观资源斑块类型,和森林、湿地等斑块类型相比,农田生境的物种多样性较低,但是在城市中就完全不同了。由于城市中的农田受到人类干扰的强度和频率相对较低,物种数量相对高于城市环境,从而使其成为了城市动物多样性保护和恢复的重要景观类型。当前,我国的城市化进程加速,更应注意保护好具有高质量栖息环境的农田。农田具有景观类型多样化的特点,农田防护网、河流、浇灌渠、池塘等生境均为多种野生动物提供了庇护的场所,同时充足的食物来源和快捷的扩散途径也是吸引动物的重要因素之一。(4)灌丛草地生境。城市边缘或近郊地带因土地无人开垦或者历史原因而存在大量大量荒芜地,荒芜地的植被以灌丛草地为主,这样就为动物提供了多样性的生境。然而,城市郊区风景林地建设多是将这种荒芜地除去,代之以人工种植的树木。这样做本意上是为了改善生态环境,但实际上却忽略了野生动物的需求。因此,在郊区风景林地建设中应注重有选择性地保护具有高质量栖息环境的荒芜地,不要因为过于主观的建设方法而对野生动物造成伤害。4.2.2合理利用自然植物群落的多样性,体现“森林”的立体性(1)森林化的种植模式。森林的结构是极其复杂的,有其特殊的气候、土壤、水文等要求。在城市中完全实现森林种植是不现实的,但是,森林的结构和自然演替规律可以用来指导城市“森林景观”的种植模式。复合层次结构是自然原始林的主要结构类型,应用于城市中即是乔、灌、草的立体种植模式。但并非实现了表面的“立体”,其效益就能正常地发挥出来,必须深入了解自然植物群落的组成结构和树种搭配模式,使“森林”的建设更加符合实际的需要。(2)自然化的种植形态。自然界中的植物基本上是以群落的形式存在的,植物群落形态在立面和平面上均为自然的曲线。在城市的景观建设中应根据场地的特征采用合理的种植模式,曲折的林缘应具有丰富的“边缘效应”:一是在不同的生态系统交错地带具有较多的物种量,二是多样化的“边缘”符合景观设计中的空间构成要求和人类的审美标准。(3)乡土化的树种选择。采用当地的树种进行城市景观绿地建设,可以保证植被健康地生长,最大限度地发挥出生态效益。乡土植被奠定了当地场所的景观特征,并为乡土动物提供了最合适的栖息地,二者形成了密不可分的共生关系。(4)创造多样化小生境。小生境是指某一特定物种的特殊空间。在城市中小生境更为常见。我国城市环境绿化中单一的种植模式导致了生境的单一化,通过多样化的“森林”种植模式形成多样化的生境类型,可吸引更多种类的动物到城市中栖息。4.2.3天敌昆虫的防治目前,在景观绿地的病虫害防治上,我国多使用杀虫剂防治的方式。这种方法具有快速、有效的特点,但是在杀灭害虫的同时也会杀死有益的昆虫,当失去了天敌的害虫重新爆发时,病虫害的防治难度将加大。因此,必须尽量减少农药和化肥的使用,采用生物防治方法。日本通过利用天敌昆虫、天敌线虫和有益微生物等活体生物进行生物防治取得了较大进展。在城市中,可采取害虫预警机制通过人工放养害虫天敌进行生物防治的措施。4.2.4国内关于保护与恢复城市动物多样性的观点物种入侵是导致生物多样性降低的重要原因之一,被称为“黑鲈鱼现