生態(tài)指示種在上海藍綠空間規(guī)劃中的探索與研究

戴雅奇，姚怡先

(上海市水利工程設計研究院有限公司，上海 200061)

城市藍綠空間規(guī)劃實踐可追溯至20世紀10年代F.L.Olmsted在美國波士頓依托城市水系建立的公園體系(即“翡翠項鏈”)，到了2000年以后隨著綠色基礎設施、低影響開發(fā)、水敏城市等理論和實踐的發(fā)展，藍綠空間整合調控開始受到更多關注[1]，在傳統水系治理的理念基礎上突出“生態(tài)治理”概念，形成了一套現代化的河流綜合治理和開發(fā)體系，并運用到防洪、治污、經濟開發(fā)等各個領域[2]。近十幾年，隨著國內河流生態(tài)治理工作的全面展開，很多城市在生態(tài)堤岸和濱水綠地的建設上投入了較大力量，學者及從業(yè)人員同時也在逐步突破傳統水利和生態(tài)環(huán)保路徑，向著水岸統籌的方向探索，全國一些省市在工程實踐上也進行了積極的探索，并取得了較好的效果[3]。目前國內外藍綠空間規(guī)劃仍以景觀優(yōu)化和空間開放為重點，以解決城市公共空間需求和提升居民生活環(huán)境質量為主要目標，雖然提出了生態(tài)保護和生物多樣性提升等方面的生態(tài)規(guī)劃需求[4]，但是缺乏系統性研究，缺乏具體的規(guī)劃目標與實施要求，本文擬以上海為例，以生態(tài)指示種作為生物多樣性保護和提升的目標進行探索性研究，以期為上海藍綠空間規(guī)劃中的生態(tài)目標選擇和實現提供借鑒和參考。

1 藍綠空間

1.1 藍綠空間概念

藍綠空間與濱水景觀概念不同，主要關注空間整體格局，以藍綠廊道和藍綠斑塊為基礎[5]。藍綠空間是水體與綠地組成的復合生態(tài)系統，以綠網為骨架，以水體為依托，藍綠融合，共同構成為居民服務的公共空間整體。

1.2 上海藍綠空間發(fā)展趨勢

上海是一座依水而生、因水而興的城市，河網密布，具有典型江南水鄉(xiāng)的特點。經過多年的發(fā)展與綜合整治，上海已經建成分片治理、人工調控的河網水系，水質有效提升、人居環(huán)境明顯改善、公眾滿意度顯著提高，但對標“卓越的全球城市”的城市發(fā)展目標[2]，上海河道及沿河陸域在“水岸聯動”上仍有提升的空間，生態(tài)環(huán)境質量有待提高，河道與濱水岸線的統籌規(guī)劃與生態(tài)提升亦成為上海城市更新和公園城市建設的重點方向。上海2035年生態(tài)空間專項規(guī)劃指出打造“城在園中、林廊環(huán)繞、藍綠交織”的生態(tài)空間，提高生物多樣性與植被覆蓋度，但具體的實施要求尚不明確，而趙怡冰等人提出可以通過指示生物指導生態(tài)規(guī)劃方案[6]。

2 生態(tài)指示種

2.1 概念

生態(tài)指示種是指在一定地區(qū)范圍內，能通過其特性、數量、種類或群落等變化，指示環(huán)境或某一環(huán)境因子特征的生物[7]。生態(tài)指示種包括指示植物、指示動物、指示微生物等。這些指示生物只有滿足某一特定的環(huán)境條件才能存活，因此，常被用來監(jiān)測和評價環(huán)境質量[8]。

2.2 生態(tài)指示種的研究概況

目前，生態(tài)指示種在大氣、土壤、水質監(jiān)測與評價中被廣泛應用。在水環(huán)境監(jiān)測中，常通過浮游生物、魚類、底棲動物、兩棲動物、水生敏感植物、軟體動物等生態(tài)指示物在水體中存在與具體缺失情況有效反映水環(huán)境質量[9]。劉小麗研究發(fā)現如果水環(huán)境中存在蚊石蠶、蜻蜓等生物則判定水污染為I級，即清潔水體[10]。在水質評價方面，渠曉東等利用大型底棲動物耐污類群和敏感類群結合生物多樣性指數等評價龍崗河生態(tài)修復成效用以指導城市河流修復與保護[11]。許多研究均通過單個或多個生態(tài)指示種對環(huán)境質量進行監(jiān)測和評價，缺乏系統整體性的研究并且對于其在規(guī)劃中的指導作用研究較少[12-13]。

3 上海藍綠空間生態(tài)指示種的選擇

3.1 上海藍綠空間生態(tài)特征

上海是高度發(fā)達的國際大都市，城市建設開發(fā)強度大，藍綠空間存在分布不均、零散、斑塊面積小、數量有限、破碎化程度嚴重等特點，大型綠地多分布在內外環(huán)線邊緣，內環(huán)線以內缺乏大型綠地，且各大型綠地與眾多小型綠地、內外環(huán)線綠地、道路綠地間缺乏系統的連接，未形成綠地網絡。上海地區(qū)河湖眾多，水網密布，水資源總量較為充沛，但水體空間分布零散，且與綠地的結合較少，分布相對獨立[14]。在城鎮(zhèn)區(qū)域，藍綠空間主要分布在公共活動區(qū)和居民區(qū)，滿足人類生活需要；在城市郊野、邊緣地區(qū)，藍綠空間主要用于生態(tài)保護兼具休閑游憩功能，多以自然藍綠空間為主。

3.2 生態(tài)指示種選擇

3.2.1選擇原則

基于上海藍綠空間的生態(tài)特征，我們選取的生態(tài)指示種應具備以下幾個原則：①分類明確；②生態(tài)學特征明確；③對于環(huán)境變化敏感度高；④個體較大，便于觀測；⑤自然種群，在上海地區(qū)林地、濕地和水環(huán)境中分布廣泛；⑥移動性低；⑦食物鏈的中高級消費者。

3.2.2大類選擇

上海地區(qū)藍綠空間生境類型主要有城市綠地、林地、農田、濕地等，而鳥類在各個生境中分布廣泛，其中水鳥是濕地特有的高等生物類群，鳥類的數量、分布、繁殖和生理特征能夠反映濕地所承受的干擾[15]，因此可以將鳥類作為濕地生態(tài)環(huán)境的指示生物。而上海地區(qū)林濕復合生境多，水生昆蟲和兩棲動物具有獨特的生活史周期和生理學特征對環(huán)境污染極其敏感[16]，因此，可用于水陸環(huán)境監(jiān)測的指示生物。此外，上海地區(qū)河網密布，底棲無脊椎動物常生活在河底污染物濃度較高的沉積物附近，運動能力相對遲緩，對污染物躲避能力較弱，在一定程度上能夠反映沉積環(huán)境污染的作用[17]，同時，魚類處于河流食物網的頂端，且其具有壽命長、運動能力強的特點，常可作為長期效應和廣域生境的優(yōu)良指示生物[18-19]?；诖宋覀冞x擇鳥類、昆蟲、兩棲動物、底棲動物以及魚類作為上海地區(qū)藍綠空間生態(tài)規(guī)劃的指示生物。

3.2.3具體種類選擇

上海地區(qū)常見的林鳥有棕頭鴉雀、棕背伯勞、家燕、白鹡鸰、珠頸斑鳩、烏鶇、白頭鵯、樹麻雀、灰喜鵲等，常見的水鳥有白鷺、夜鷺、小、綠頭鴨等，基于生態(tài)指示種的選擇原則，我們共選擇了3種林鳥和2種水鳥，具體鳥類指示種見表1。

水生昆蟲具有生活周期長、生活場所穩(wěn)定、易于采集和識別等優(yōu)點，常被用作水質指示生物，其中，螢火蟲和蜻蜓作為易于觀測和識別的昆蟲常被用作優(yōu)良環(huán)境的指示物種[20]，在上海地區(qū)常見的螢火蟲有黃脈赤螢、條背螢、天目山雌光螢等。岳衢對上海公園的無尾兩棲類進行了野外調查，發(fā)現澤陸蛙、金線側褶蛙、黑斑側褶蛙、飾紋姬蛙、中華大蟾蜍和鉛山壁虎出現頻率最高[21]。趙鳳斌等研究了上海市河道底棲動物的分布和環(huán)境因子的關系，發(fā)現蘇氏尾鰓蚓、鋸齒新米蝦、日本沼蝦、細足米蝦、環(huán)棱螺等在上海市河道中均有分布[22]。除了底棲動物外，上海地區(qū)常見的魚類有青魚、草魚、鰱魚、鳙魚、鯽魚、紅鰭原鲌、翹嘴紅鲌、棒花魚、鳑鲏和子陵吻蝦虎魚等，基于上海地區(qū)指示生物選擇原則，我們篩選出的生態(tài)指示種見表1。

表1 生態(tài)指示種篩選原因

4 以生態(tài)指示種為目標的規(guī)劃與建設要求

選定相應的生態(tài)指示種，依據其棲息環(huán)境、習性、食性等具體要求，配置相關的植物，滿足相關水質要求，構建相關生境，以此引導藍綠空間的生態(tài)規(guī)劃與建設，最終以出現目標指示物種而實現規(guī)劃目標。各生態(tài)指示種規(guī)劃與建設要求見表2。

表2 生態(tài)指示種規(guī)劃與建設要求

5 結論

根據上海地區(qū)藍綠空間生態(tài)特征，在選擇生態(tài)指示種時以藍綠融合復合生境規(guī)劃為目標，在上海本地種中選擇林鳥類(白頭鵯、棕背伯勞、灰喜鵲)，水鳥類(白鷺、夜鷺)，昆蟲類(螢火蟲、蜻蜓)，兩棲動物(澤陸蛙、金線側褶蛙)，底棲動物(環(huán)棱螺、鋸齒新米蝦)，魚類(翹嘴鲌、紅鰭原鲌、棒花魚、鳑鲏魚)為生態(tài)指示種，依據目標物種棲息地環(huán)境、食性和習性要求，營造相關生境，對藍綠空間進行規(guī)劃和建設。如對林鳥類在規(guī)劃時應注意需要配置一定的針葉樹種和相對較高的樹種便于筑巢，比如泡桐、刺槐、銀杏等，并要形成一定的林地規(guī)模；而對于其他類指示生物在規(guī)劃時應注意水體水質和透明度要求、水體環(huán)境要求(砂石、水生植物)、濕地植被覆蓋度要求等。以生態(tài)指示種為目標物種對上海地區(qū)藍綠空間進行規(guī)劃和建設，目標明確，能夠滿足生態(tài)文明建設的要求，同時亦便于對建設成果進行直接有效的評價。