城市生物多樣性保護(hù)研究述評

鐘 樂

楊 銳*

薛 飛

人類活動是造成全球生物多樣性下降的最主要原因[1]。城市是高強(qiáng)度人類活動與豐富生物多樣性并存的區(qū)域[2]。當(dāng)前已進(jìn)入“城市世紀(jì)”(Urban Century)[3]，城市化對生物多樣性持續(xù)造成重大影響：全球12%的陸地脊椎動物棲息于29個(gè)生態(tài)區(qū)中，其中的城市面積占比已超1/3[4]。

城市生物多樣性指“在人類聚居地內(nèi)及其邊緣發(fā)現(xiàn)的生物(包括遺傳變異)和棲息地的多樣性和豐富性”[5]。城市生物多樣性保護(hù)的意義重大。首先，它有助于積極應(yīng)對城市化所帶來的各類污染加劇、踐踏破壞嚴(yán)重、生物入侵等現(xiàn)象，以及由此導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)加重、自然棲息地喪失等惡果，進(jìn)而削減甚至消弭城市化對生物多樣性的負(fù)面影響[6]。其次，城市的物種多樣性普遍高于鄉(xiāng)村地區(qū)[7]，有助于愛知生物多樣性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。最后，它所轉(zhuǎn)化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能顯著提升公民的健康和福祉[8]，有助于提升城市生活質(zhì)量。

中國正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的階段，迫切需要進(jìn)行城市生物多樣性保護(hù)的研究與實(shí)踐。實(shí)際上，國家城市建設(shè)主管部門早在2002年就明確規(guī)定將生物多樣性保護(hù)規(guī)劃作為城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的指定章節(jié)[9]。在生態(tài)文明建設(shè)成為中國特色社會主義“五位一體”總體布局之一的當(dāng)下，城市生物多樣性保護(hù)迎來新的發(fā)展機(jī)遇。本文對中外城市生物多樣性保護(hù)的相關(guān)研究進(jìn)行歷時(shí)性、共時(shí)性分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與不足，以便為后續(xù)研究提供借鑒。

1 數(shù)據(jù)和方法

檢索數(shù)據(jù)庫分別為集中了英文研究成果的Web of Science(WOS)核心合集(1900—2019年)和集中了中文研究成果的中國知網(wǎng)(CNKI)，檢索時(shí)間為2019年9月1日。對研究結(jié)果所代表的國際研究和中國研究分別進(jìn)行歷時(shí)性、共時(shí)性的比較分析，檢索方式、結(jié)果、數(shù)據(jù)用途和研究方法見表1。

表1 國際研究、中國研究的檢索信息和分析方法

2 城市生物多樣性保護(hù)的研究歷程

2.1 文獻(xiàn)發(fā)表特征

國際研究中，“城市生物多樣性”首次作為研究術(shù)語完整出現(xiàn)是在1992年“生物多樣性公約”締約國大會第一次會議(COP1)之后[10]。研究文獻(xiàn)的早期年均發(fā)表量不足10篇，1999年后呈現(xiàn)出指數(shù)增長。其研究類別聚焦于環(huán)境科學(xué)、生態(tài)科學(xué)、城市科學(xué)、地理科學(xué)、管理學(xué)、生物科學(xué)等。

中國的研究最早起源于1993年，雖逐年有所波動，但總體而言呈線性增長趨勢。在發(fā)文量排名前30位的核心期刊中，風(fēng)景園林類期刊發(fā)文量占總文獻(xiàn)數(shù)的9.88%，位列第三，但每種風(fēng)景園林期刊的平均發(fā)文量高達(dá)16.5篇，幾乎為位列第二的生態(tài)類期刊的2倍，顯然，風(fēng)景園林學(xué)科在城市生物多樣性保護(hù)研究中扮演了重要的角色。

2.2 關(guān)鍵詞演變特征

以關(guān)鍵詞的演變趨勢為依據(jù)可將中外研究都劃分為起步期、發(fā)展期、拓展期和提升期4個(gè)階段，每個(gè)階段的表現(xiàn)和特征都不盡相同。比較而言，中外研究的發(fā)展有一定的相似性，其差異性表現(xiàn)在：1)中國研究的起步期相對較長，而快速增長的趨勢相對弱；2)國際研究與科學(xué)前沿?zé)狳c(diǎn)緊密結(jié)合，中國研究較多響應(yīng)國家戰(zhàn)略、政策走向(圖1)。

圖1 研究關(guān)鍵詞的時(shí)間線演變圖(鐘樂繪)

3 城市生物多樣性保護(hù)的研究現(xiàn)狀

3.1 基礎(chǔ)性研究

3.1.1 關(guān)鍵影響因素研究

影響城市生物多樣性的因素眾多(表2)。其中，城鎮(zhèn)化主要通過改變土地利用類型、重塑景觀格局，以及改變氣候、水文等生態(tài)過程而對生物多樣性產(chǎn)生影響。但城鎮(zhèn)化所造成影響的強(qiáng)度尚存爭議。中國研究表明，在受城鎮(zhèn)化影響的各類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中，生物多樣性所受的負(fù)面影響最弱[11]。更有甚者，合理的城鎮(zhèn)化通過建設(shè)綠色基礎(chǔ)設(shè)施、引導(dǎo)改變生產(chǎn)生活方式等舉措還會對生物多樣性造成正面影響[12]。

表2 研究中指出的城市生物多樣性的關(guān)鍵影響因素

3.1.2 科學(xué)評估研究

城市生物多樣性評估是進(jìn)行保護(hù)的基礎(chǔ)。由于地處人口中心，城市生物多樣性評估有其自身特性，因此在國際研究中新的方法被不斷開發(fā)，包括城市生境生物多樣性評估(UrHBA)[32]、保護(hù)評估和優(yōu)先排序系統(tǒng)(CAPS)[33]，以及得到廣泛認(rèn)可的城市生物多樣性指數(shù)(CBI)[34]。有不少方法充分體現(xiàn)了公眾參與，如基于公共參與式地理信息系統(tǒng)(PPGIS)的調(diào)查評估[35]、結(jié)合城市生境分類方案和公民科學(xué)數(shù)據(jù)的評估框架[36]等。

中國研究更多聚焦于制圖方法，包括生境服務(wù)定量化空間制圖[37]、融入植被結(jié)構(gòu)因子的生態(tài)單元制圖[38]等。

3.1.3 分布格局研究

掌握城市生物多樣性的分布格局及其影響因素是實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)的關(guān)鍵。國際研究認(rèn)為城市生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)除傳統(tǒng)的城市綠地類型外，還包括荒地[39]、棕地[40]等未利用地或棄置地，磚石墻[41]、排水系統(tǒng)[42]等工程設(shè)施。

中國研究表明了城市生物多樣性并非均勻分布。城區(qū)與郊區(qū)[43]，以及城區(qū)內(nèi)部的天然林和人工林之間[44]表現(xiàn)出植物多樣性的差異。城市區(qū)域的森林、農(nóng)田、城市、沿海濕地等不同斑塊[45]，以及城市內(nèi)的公園綠地、居住區(qū)綠地、公共設(shè)施綠地、防護(hù)綠地等不同類型綠地[46]，存在昆蟲多樣性的差異。

3.2 應(yīng)用性研究

3.2.1 規(guī)劃策略研究

規(guī)劃能改變城市形態(tài)和空間格局，對城市生物多樣性保護(hù)意義重大。國際研究指出規(guī)劃的首要原則是強(qiáng)調(diào)生物多樣性優(yōu)先[47]，關(guān)鍵在于通過建構(gòu)區(qū)域、城市及社區(qū)等不同空間尺度的綠色基礎(chǔ)設(shè)施將各類綠地聯(lián)結(jié)成網(wǎng)絡(luò)[48-49]，所采用的規(guī)劃方法中，廣被認(rèn)可的是系統(tǒng)保護(hù)規(guī)劃(SCP)[50]。

中國研究主要圍繞法定規(guī)劃體系展開，聚焦于4個(gè)方面：1)城鄉(xiāng)規(guī)劃，通過優(yōu)化城鄉(xiāng)景觀格局實(shí)現(xiàn)生物多樣性保護(hù)的城鄉(xiāng)規(guī)劃理想[51]；2)保護(hù)類規(guī)劃，包含強(qiáng)調(diào)植物選配和動物棲息地構(gòu)建的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃和城市生物多樣性保護(hù)規(guī)劃[9，52]；3)恢復(fù)類規(guī)劃，強(qiáng)調(diào)自然恢復(fù)為主，并側(cè)重棲息地、食物和干擾控制[53]；4)生態(tài)廊道規(guī)劃，規(guī)劃重心在于聯(lián)結(jié)現(xiàn)有綠地以形成不同尺度的景觀保護(hù)網(wǎng)絡(luò)[54]。在技術(shù)方法層面，作為城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的關(guān)鍵，通過生態(tài)連接度篩選[55]、最小累積阻力模型[56]建構(gòu)廊道的研究較多見。

3.2.2 設(shè)計(jì)策略研究

設(shè)計(jì)尺度的研究更為豐富。在國際研究中，對親生物設(shè)計(jì)的探討集中在公園、河流、街道、建筑、基礎(chǔ)設(shè)施等方面[57]。美國、英國、澳大利亞、德國、新西蘭等不同國家的設(shè)計(jì)策略被深入剖析[58]。生態(tài)設(shè)計(jì)(ecological design)更是研究的熱點(diǎn)[59]。

中國的研究一方面是對國外經(jīng)驗(yàn)的介紹[60-61]，另一方面是針對多種綠地類型展開(表3)。但與前述在規(guī)劃策略方面展開的研究類似，同樣忽視了其他各類潛在生境。

表3 各類型綠地的設(shè)計(jì)策略

3.2.3 管理策略研究

管理的重要性不言而喻。國際研究指出管理的首要問題是消弭科學(xué)研究和政策制定之間的鴻溝[66]，應(yīng)將科學(xué)研究轉(zhuǎn)化為明確、具體、可量的保護(hù)目標(biāo)和政策[67]，而促成這一轉(zhuǎn)化的最有效方法就是由管理者推動并協(xié)調(diào)各利益相關(guān)方的行動[68]。由于市民態(tài)度對保護(hù)管理措施的實(shí)施效果有顯著影響[69]，因此測度公眾感知和態(tài)度[70]的研究相繼展開。

中國研究聚焦于城市、野生動物2個(gè)維度。在城市維度，需完善生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制、政策環(huán)評和規(guī)劃環(huán)評機(jī)制等內(nèi)容[71]，推進(jìn)生態(tài)資源資產(chǎn)化過程[72]，并探索綠色基礎(chǔ)設(shè)施的反饋、評估、績效考核與管理機(jī)制[73]。在城市野生動物維度，應(yīng)強(qiáng)調(diào)包含體制、法制、規(guī)劃、科技、宣傳等內(nèi)容的物種管理、生境管理[74-75]。此外，城市綠地的管理方法和強(qiáng)度會對生物多樣性造成顯著影響，如公園綠地由于相對較高的農(nóng)藥噴灑和拔草頻率會導(dǎo)致昆蟲個(gè)體數(shù)量和豐富度降低[76]。

4 述評

4.1 中外研究的比較

總體而言，在城市生物多樣性保護(hù)研究領(lǐng)域，中外研究表現(xiàn)出一定的差異性。國際研究有著更寬廣的視野，強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究對于城市生物多樣性保護(hù)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理等的支撐，在基礎(chǔ)性研究、應(yīng)用性研究的各個(gè)方面都展開更為深入的探索；突破城市邊界的桎梏，討論城市建成區(qū)內(nèi)、外的各類型潛在生境的協(xié)同作用；突破維度邊界的局限，廣泛探討隸屬于空間維度和社會維度的各類科學(xué)問題。中國的研究雖也取得了豐富的成果，但與國際研究相比還存在一定差距，主要體現(xiàn)于如下3個(gè)方面(圖2)。

圖2 中外研究的比較(陳鈞澤繪)

1)研究對象存在差異。中國的城市生物多樣性保護(hù)研究呈現(xiàn)出典型的“輕兩頭、重中間，輕協(xié)同、重法定”的特征?！拜p兩頭、重中間”是指以空間尺度劃分，相關(guān)研究更為重視中觀層面的城市尺度、城鄉(xiāng)區(qū)域尺度，較為忽略微觀尺度和宏觀尺度。但實(shí)際上窗臺、陽臺、屋檐等各類微空間都有可能成為生物庇護(hù)所，增加城市生物多樣性，而宏觀層面的省域尺度、國土尺度的協(xié)同思考對于自上而下地構(gòu)建城市生物多樣性保護(hù)體系非常重要?！拜p協(xié)同、重法定”是指相關(guān)研究更聚焦于法定規(guī)劃和法定開放空間，這是由于受到以往城鄉(xiāng)二元體制觀念的束縛及中國特有的城市建設(shè)、管理制度的影響，因此在城市尺度上多關(guān)注位于城市建成區(qū)邊界內(nèi)部且被劃定為城市建設(shè)用地的各類城市綠地，忽略了棄置地、未利用地及立體綠化等其他各類潛在生境的研究；在區(qū)域尺度上，也只有被納入了《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》中的風(fēng)景游憩綠地、生態(tài)保育綠地、區(qū)域設(shè)施防護(hù)綠地、生產(chǎn)綠地等各類區(qū)域綠地才會被協(xié)同考慮，對于農(nóng)、林、水等同樣可能成為高生物多樣性分布區(qū)域的用地類別關(guān)注不夠。相較之下，國際研究則不局限于空間尺度和城市綠地，而是廣泛地關(guān)注生物多樣性分布的各類潛在空間。

2)研究內(nèi)容存在差異。首先體現(xiàn)在對于公眾參與的態(tài)度上，國際研究較重視發(fā)動公眾力量，強(qiáng)調(diào)公眾自下而上地參與城市生物多樣性保護(hù)，因此對于公眾態(tài)度測量、公眾意愿感知方面的研究較多；且更為重視城市生物多樣性保護(hù)的基礎(chǔ)性研究對于規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理等實(shí)踐應(yīng)用的科學(xué)支撐，因此圍繞調(diào)查和評估等開發(fā)并實(shí)踐了眾多的方法技術(shù)，尤其以吸引公眾廣泛參與的“公民科學(xué)家”類方法技術(shù)最有特色。而中國研究則對于公眾參與的關(guān)注不足，更強(qiáng)調(diào)基于專家判斷的評估模式和政府力量主導(dǎo)、自上而下地進(jìn)行城市生物多樣性保護(hù)實(shí)踐，體現(xiàn)在具體的方法技術(shù)上則是多關(guān)注空間制圖層面。其次，由研究對象存在差異性所決定，中外研究在城市生物多樣性的分布格局、規(guī)劃策略、設(shè)計(jì)策略、管理策略等方面都表現(xiàn)出明顯不同，國際研究實(shí)現(xiàn)了對于城市綠地及其他各類潛在生物多樣性載體的廣泛關(guān)注，而中國研究則未能突破法定規(guī)劃、法定開放空間及城市綠地類型的桎梏。

3)研究維度的差異。相對而言，國際研究突破了空間維度的局限，強(qiáng)調(diào)城市生物多樣性的基礎(chǔ)性研究對其管理政策制定的支撐，因此較重視如何將科學(xué)研究轉(zhuǎn)化為具體支撐路徑的討論，并延伸拓展到產(chǎn)權(quán)制度、管理方式、設(shè)計(jì)風(fēng)格、施工工藝等更為具體、深層的多元維度。而中國的研究更多地專注于物質(zhì)空間本身及其操作的方法技術(shù)層面，雖已注意到需緊密結(jié)合管理、資金等的體制、機(jī)制建設(shè)，但多停留在提出問題、總結(jié)問題的階段，尚未對如何進(jìn)一步落實(shí)并展開實(shí)踐操作進(jìn)行具體討論。

4.2 中國研究的拓展方向建議

綜合前述，中國城市生物多樣性保護(hù)研究未來的拓展方向可能包含以下幾方面。

1)研究對象的拓展。

突破法定規(guī)劃和法定公共開放空間的局限，將研究對象從城市綠地延展到城市區(qū)域內(nèi)各類潛在生境，研究尺度從中觀層面延展到微觀的微空間和宏觀的省域乃至國土，探索不同類型、不同尺度的潛在生境協(xié)同形成體系化保護(hù)的途徑。一方面需要從城市內(nèi)拓展到城市外，涵蓋城鄉(xiāng)區(qū)域范圍內(nèi)的森林、河湖、濕地、農(nóng)田等各類并未納入城市綠地范疇，但在城市生物多樣性保護(hù)中同樣發(fā)揮著重要作用的綠色空間；另一方面需要從傳統(tǒng)城市綠地拓展到各類潛在生境，包含屋頂、墻面等垂直綠化，棕地、荒地等棄置地或未利用地，陽臺、窗臺、屋檐等微空間等；再者就是需要突破城鄉(xiāng)區(qū)域尺度，從市域、省域乃至國土的層面思考建構(gòu)城市生物多樣性的體系化保護(hù)。

2)研究內(nèi)容的拓展。

加強(qiáng)基礎(chǔ)性研究、應(yīng)用性研究的內(nèi)容拓展，并與研究尺度、研究維度的拓展相結(jié)合。在基礎(chǔ)性研究方面，強(qiáng)調(diào)調(diào)查、評估、影響機(jī)理等基礎(chǔ)性研究對城市生物多樣性保護(hù)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理實(shí)踐的支撐作用，面向?qū)嵺`具體需求開展不同空間尺度、不同類型載體的城市生物多樣性的現(xiàn)狀評估、特征分析、影響梳理、監(jiān)測反饋等；在應(yīng)用性研究方向，應(yīng)面向中國的城市立地條件、發(fā)展階段、管理體制等，開發(fā)、應(yīng)用城市生物多樣性保護(hù)的新方法、新技術(shù)。

3)研究維度的拓展。

加強(qiáng)體制機(jī)制、公眾參與的相關(guān)研究，探索多元化的科學(xué)研究對于保護(hù)管理的支撐路徑。一方面需要從空間特征、屬性、策略的研究拓展到深層次體制、機(jī)制問題的討論，廣泛、深入地探討在中國獨(dú)特的城市土地管理制度下的城市生物多樣性管理政策、資金機(jī)制等，并且開展體制機(jī)制具體操作、實(shí)施的設(shè)計(jì)；另一方面需要開展公眾參與的相關(guān)研究，包括公眾態(tài)度測量、公眾意愿感知及公眾參與調(diào)查評估方法、技術(shù)的開發(fā)等，將關(guān)注視角從城市管理者、規(guī)劃師拓展到各利益相關(guān)方、市民、全體國民，乃至廣泛的國際交流與合作。

5 結(jié)語

中國的城市生物多樣性保護(hù)正同時(shí)面臨巨大的挑戰(zhàn)和發(fā)展契機(jī)，挑戰(zhàn)在于中國在未來數(shù)十年中城鎮(zhèn)化仍將持續(xù)高速發(fā)展，機(jī)遇則是生態(tài)文明建設(shè)、美麗中國建設(shè)、建立國土空間規(guī)劃體系、建立以國家公園為主體的自然保護(hù)地體系等國家戰(zhàn)略的實(shí)施。本文在回顧中外城市生物多樣性保護(hù)相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)了取得的經(jīng)驗(yàn)，剖析了存在的問題，提出了拓展的方向，為后續(xù)的相關(guān)研究提供了基礎(chǔ)。在“城市世紀(jì)”中，不僅需要展開更多、更持續(xù)、更深入的研究與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)城市中人與生物多樣性的共存、共生、共發(fā)展，更重要的是要加強(qiáng)宣教和引導(dǎo)，幫助城市管理者樹立正確的生態(tài)觀和生物多樣性認(rèn)知，并“融入所有政策”，唯有此，才能夠營建出更美麗、更和諧、更生態(tài)的城市人居環(huán)境，更為全球貢獻(xiàn)出城市生物多樣性保護(hù)的中國智慧。

致謝：感謝華中農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林系碩士研究生陳鈞澤、吳非為本文研究所做的工作。