劉海龍
王 茜
宋 洋
蔣曉玥
如今,我們已經(jīng)邁入“城市世紀(jì)”[1],城市化正在對(duì)全球生物多樣性造成持續(xù)的重大影響并引起廣泛關(guān)注。有學(xué)者提出:“生物多樣性的保護(hù)不能僅僅依靠在人煙稀少的偏遠(yuǎn)地區(qū)劃定保護(hù)區(qū),把人與自然割裂開來(lái),相反應(yīng)該以實(shí)效為導(dǎo)向,并把重心往人口稠密的城鎮(zhèn)地區(qū)轉(zhuǎn)移”[2]。城市生物多樣性也成為評(píng)價(jià)城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要指標(biāo),對(duì)維護(hù)城市的生態(tài)安全和生態(tài)平衡、改善城市人居環(huán)境具有重要意義。如何通過(guò)規(guī)劃體系的構(gòu)建來(lái)保護(hù)和提升城市的生物多樣性,已經(jīng)成為當(dāng)前乃至未來(lái)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。
目前已有眾多學(xué)者對(duì)城市生物多樣性展開研究,包括關(guān)鍵影響因素[3-4]與分布格局[5]、科學(xué)評(píng)估方法[6-7]、規(guī)劃策略[8-10]、設(shè)計(jì)手段與管理措施[11]等。綜合來(lái)看,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于城市生物多樣性的研究仍有欠缺。研究對(duì)象的選取多關(guān)注城市建成區(qū)范圍內(nèi)、被劃定為城市綠地的各類用地,對(duì)農(nóng)、林、水等同樣有高生物多樣性保護(hù)潛力的地類關(guān)注不足[12];研究尺度都比較關(guān)注宏觀和微觀,而中觀尺度較少;措施方面多強(qiáng)調(diào)“保護(hù)”(conserve),而對(duì)“提升”(enhance)重視不足[4]。
鳥類作為城市生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈高營(yíng)養(yǎng)級(jí)物種,由于其分布范圍廣、研究資料齊全和對(duì)環(huán)境變化的敏感性,往往成為研究城市生物多樣性的重要指示類群[13]。目前,國(guó)內(nèi)外在鳥類方面的研究中關(guān)于生態(tài)習(xí)性、行為特征、環(huán)境影響因素[14]等內(nèi)容較多,保護(hù)實(shí)踐文章數(shù)量較少[15]。同時(shí),保護(hù)研究?jī)?nèi)容多為宏觀層面的自然保護(hù)區(qū)、沿海灘涂等大型棲息地,或是微觀層面的城市濕地、綠地公園等生境,與城市規(guī)劃或風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合的研究?jī)?nèi)容較為缺乏。
根據(jù)對(duì)已有研究成果的總結(jié),將城市鳥類保護(hù)實(shí)踐分為評(píng)估與策略兩方面。評(píng)估方面,部分學(xué)者通過(guò)調(diào)研監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出保護(hù)建議;也有部分學(xué)者采用GIS等方法得到鳥類的空間分布結(jié)果[16]。保護(hù)策略方面,由于城市內(nèi)生境斑塊島嶼化嚴(yán)重、異質(zhì)性較低等特質(zhì),使得鳥類種類和數(shù)量受到影響。有學(xué)者通過(guò)對(duì)全球75個(gè)城市的鳥類多樣性變化進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),斑塊面積和生態(tài)廊道對(duì)城市鳥類多樣性的積極作用最強(qiáng)[17]。因此,在規(guī)劃尺度上,通過(guò)識(shí)別和劃定各級(jí)保護(hù)地和生態(tài)緩沖區(qū)[16]、建立生態(tài)廊道或城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[18-20]等方式可以達(dá)到保護(hù)城市鳥類的目的;在設(shè)計(jì)尺度,則主要以各類公園、河流和濕地為對(duì)象,利用鳥類的不同生態(tài)學(xué)習(xí)性營(yíng)建更加適宜的生境。
同時(shí),大量文獻(xiàn)表明,低洼濕地、水庫(kù)坑塘周邊的自然生境斑塊是維持城市地區(qū)生物多樣性的重要載體[21]。也有學(xué)者倡導(dǎo)城市生物多樣性的保護(hù)應(yīng)“以集中式的綠地與水體為核心構(gòu)建生態(tài)綠地系統(tǒng)布局結(jié)構(gòu)”[5],發(fā)揮防洪基礎(chǔ)設(shè)施在提升城市生物多樣性中的復(fù)合作用[22]。有針對(duì)北京的研究提出,河流湖泊及蓄滯洪區(qū)等水域環(huán)境更是維持平原地區(qū)鳥類生物多樣性的重要支撐生境[23],這在實(shí)際調(diào)研中也得到印證。
基于上述分析,研究試圖在北京城鄉(xiāng)交界和過(guò)渡區(qū)域,基于生物多樣性本底統(tǒng)計(jì),利用GIS技術(shù)與InVEST等模擬軟件對(duì)生物多樣性進(jìn)行綜合評(píng)估,并通過(guò)水文分析技術(shù)幫助識(shí)別生物多樣性保護(hù)的重要區(qū)域。由于北京地處東亞-澳大利西亞候鳥遷徙廊道,有確切記錄的鳥類種數(shù)超過(guò)全國(guó)鳥類種數(shù)的1/3[24]。就物種數(shù)量而言,北京在二十國(guó)集團(tuán)(G20)首都中排名第二,僅次于巴西利亞[25],且北京的鳥類觀測(cè)研究數(shù)據(jù)較為詳盡。因此,本研究以鳥類為主,綜合其他各類物種,在科學(xué)評(píng)判的基礎(chǔ)上建立“分區(qū)、分級(jí)、連網(wǎng)”的城市生物多樣性保護(hù)體系。
《北京城市總體規(guī)劃(2016年—2035年)》中所劃定的第二綠化隔離地區(qū)(以下簡(jiǎn)稱“二綠地區(qū)”),涉及朝陽(yáng)、海淀、豐臺(tái)、大興、昌平、通州、順義、門頭溝、房山、石景山10個(gè)區(qū),總面積910.69km2。本研究綜合考慮生態(tài)系統(tǒng)完整性,依據(jù)自然地形與城市管網(wǎng)共同構(gòu)成的流域單元?jiǎng)澏ㄑ芯糠秶吔?圖1),總面積為2 472.99km2,覆蓋更為完整的水系生態(tài)廊道。
圖1 研究范圍Fig.1 Scope of the study
1.2.1 土地利用數(shù)據(jù)
本研究使用2017年10m精度土地覆蓋開源數(shù)據(jù)。
1.2.2 物種名錄及分布數(shù)據(jù)
物種名錄參考了《北京鳥類志》(1998)、《北京獸類志》(2002)、《北京地區(qū)常見昆蟲和其他無(wú)脊椎動(dòng)物》(2011)、《北京陸生野生動(dòng)物名錄(2021年)》《鳥類多樣性及棲息地質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》(DB11/T 1605—2018)、《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》(2021)、IUCN紅色名錄[26]等。鳥類空間分布數(shù)據(jù)主要來(lái)源于中國(guó)觀鳥記錄中心數(shù)據(jù)庫(kù)所獲取的2016—2021年底北京市域鳥類分布點(diǎn)位[27],通過(guò)人工校正錄入地理信息系統(tǒng)(ArcGIS)。同時(shí)還參考了北京園林綠化局官方網(wǎng)站、iNaturalist、eBrid等觀測(cè)記錄網(wǎng)站,以及部分在2016—2021年的新聞報(bào)道,用于對(duì)保護(hù)等級(jí)較高或有一定社會(huì)認(rèn)知度的物種分布信息進(jìn)行補(bǔ)充。
1.2.3 水文模擬數(shù)據(jù)
水文分析數(shù)據(jù)使用了2016年北京“7·20”降雨事件中的降雨數(shù)據(jù),基于城市綜合流域排水模型(Integrated Catchment Management,InfoWorks ICM)進(jìn)行模擬。
首先通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)及官方平臺(tái)的生態(tài)資源調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果等資料對(duì)二綠地區(qū)物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)本底進(jìn)行歸納。物種的多樣性主要通過(guò)篩選具有代表性的物種,利用實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)其主要分布區(qū)域進(jìn)行空間落位。生態(tài)系統(tǒng)則采用InVEST(Integrated Valuation of Environmental Services and Tradeoffs)模型中的生境質(zhì)量(Habitat Quality)模塊進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。將二者疊加得到研究范圍內(nèi)生物多樣性的基本空間格局。最后基于水對(duì)生物多樣性的關(guān)聯(lián)影響,通過(guò)InfoWorks軟件識(shí)別潛在淹沒區(qū)域作為水文敏感區(qū),以指導(dǎo)二綠地區(qū)重要生物多樣性保護(hù)區(qū)域的劃定及保護(hù)體系的建立。
1.3.1 典型物種與棲息地特征
根據(jù)物種生態(tài)習(xí)性與分布特征,通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料統(tǒng)計(jì)出潛在分布于二綠地區(qū)的物種名錄,鳥類約426種,魚類約40種,哺乳類25種,兩爬類19種,昆蟲213種,共計(jì)約723種。
參考北京二綠地區(qū)土地利用分類體系,歸納出研究范圍內(nèi)8個(gè)大類、29個(gè)小類生境類別。依據(jù)上述文獻(xiàn)資料,對(duì)以上723類物種逐一判定棲息地類型,按照可在某一類生境中棲息的物種數(shù)量占總體比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(例如,統(tǒng)計(jì)到名錄內(nèi)25種哺乳動(dòng)物中共有20種可在灌木林地中棲息,則灌木林地在哺乳類的生境偏好為0.8),計(jì)算五大類物種占比的平均值,得到二綠地區(qū)綜合的物種生境偏好度(表1)。
1.3.2 生境質(zhì)量評(píng)價(jià)
InVEST模型生境質(zhì)量模塊可以通過(guò)計(jì)算不同地類對(duì)各威脅因子的敏感性和外界威脅強(qiáng)度,定量化地評(píng)估研究區(qū)域的生境質(zhì)量高低,在一定程度上反映該區(qū)域內(nèi)的生物多樣性情況,以及生態(tài)系統(tǒng)能夠?yàn)槲锓N提供生存繁衍條件的潛力[28]。該方法已被廣泛應(yīng)用于北京及其他城市的相關(guān)研究中[29-31]。
在參考InVEST模型手冊(cè)推薦值的基礎(chǔ)上,根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)的自身特點(diǎn),結(jié)合類似地區(qū)的已有研究成果設(shè)置模型參數(shù),具體參數(shù)如表2、3所示。其中,表3中不同土地利用類型的生境適宜度參考了表1中二綠地區(qū)各類物種對(duì)生境的綜合偏好統(tǒng)計(jì)結(jié)果,更符合二綠地區(qū)各類物種對(duì)于棲息地的選擇特征,可以更為準(zhǔn)確地反映區(qū)域內(nèi)總體生物多樣性分布情況。該模型已較為成熟,具體方法不再贅述。
表1 二綠地區(qū)物種生境偏好度綜合統(tǒng)計(jì)Tab.1 Combined statistics on habitat preferences of species in the study area
表2 威脅因子最大影響距離和權(quán)重Tab.2 Maximum impact distances and weights of threat factors
表3 土地利用類型的生境適宜度及其對(duì)各威脅因子的敏感性Tab.3 Habitat suitability of land use types and their sensitivity to various threat factors
基于InVEST模型模擬結(jié)果,得到研究范圍內(nèi)的生境質(zhì)量分布情況(圖2),通過(guò)自然斷點(diǎn)法劃分高、中、低3級(jí)。
圖2 生境質(zhì)量分析結(jié)果Fig.2 Results of the habitat quality analysis
1.3.3 鳥類多樣性空間分布識(shí)別
在參考黃越等人基于IUCN最新評(píng)估報(bào)告所篩選的北京平原區(qū)分布24種受脅鳥類名錄的基礎(chǔ)上,增加國(guó)家級(jí)或市級(jí)保護(hù)級(jí)別,以及適宜生活在上述物種少有覆蓋的生境類型中的較為常見鳥類共70種作為典型物種。利用中國(guó)觀鳥記錄中心數(shù)據(jù)庫(kù)信息,篩選出70種鳥類的空間分布點(diǎn)位觀測(cè)數(shù)據(jù),在ArcGIS中使用核密度生成鳥類空間分布熱點(diǎn)區(qū)域,將鳥類棲息地分布熱點(diǎn)及土地利用分類中的生態(tài)用地進(jìn)行掩膜處理,獲得基于實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)的二綠地區(qū)鳥類多樣性空間分布格局(圖3)。通過(guò)自然斷點(diǎn)法劃分高、中、低3級(jí)。
圖3 鳥類多樣性分析結(jié)果Fig.3 Results of the bird diversity analysis
1.3.4 生物多樣性空間分布格局疊加
將鳥類多樣性空間分布與生境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果疊加,形成生物聚集性與生存適宜性相結(jié)合、評(píng)價(jià)分級(jí)與空間分布相補(bǔ)充的生物多樣性耦合分析評(píng)價(jià)矩陣及空間分布格局(圖4)。
圖4 生物多樣性綜合空間分布格局Fig.4 Integrated spatial distribution patterns of biodiversity
1.3.5 水文敏感區(qū)識(shí)別
水文模擬主要分為“二綠地區(qū)河道淹沒模擬”和“二綠地區(qū)地表內(nèi)澇模擬”兩部分。前者主要針對(duì)溫榆河沿岸,利用InfoWorks軟件搭建二綠地區(qū)溫榆河流域水系網(wǎng)絡(luò)的水文水動(dòng)力模型,進(jìn)行河道兩側(cè)淹沒區(qū)域模擬。后者涵蓋了整個(gè)研究范圍,在模擬中還考慮了二綠地區(qū)現(xiàn)有的植被攔蓄,能夠更精準(zhǔn)地識(shí)別未來(lái)暴雨事件中潛在的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。綜合以上兩部分成果,將沿河流兩側(cè)的河道淹沒區(qū)域與分布在更廣闊非建設(shè)區(qū)域的內(nèi)澇點(diǎn)共同作為二綠地區(qū)的水文敏感區(qū)域(圖5)。
圖5 水文敏感區(qū)分布圖Fig.5 Map of hydrologically sensitive areas
通過(guò)對(duì)以往研究成果及國(guó)內(nèi)外規(guī)劃實(shí)踐的總結(jié),本文試圖提出一種構(gòu)建城市生物多樣性保護(hù)的系統(tǒng)性規(guī)劃途徑,包含對(duì)重要生態(tài)源地的保護(hù)、連通性的提升、控制邊界與管控分區(qū)劃定、自然生境的引入和恢復(fù)等。具體策略如下。
1)核心保護(hù)。
首先對(duì)具有最重要生態(tài)價(jià)值的區(qū)域進(jìn)行保護(hù),盡可能保證核心物種與生境空間的完整性,避免進(jìn)一步受到人類建設(shè)活動(dòng)的侵占,從分級(jí)角度提出不同強(qiáng)度的管控政策。同時(shí)結(jié)合“再野化”理念,在高價(jià)值和潛力區(qū)域劃定留野空間,降低人類干擾程度,開展被動(dòng)式管理,保護(hù)與營(yíng)造城市區(qū)域中的野性自然[32]。
2)提質(zhì)增綠。
二綠地區(qū)是落實(shí)北京減量增綠目標(biāo)的重要承載地,減量任務(wù)占全市60%左右,因而優(yōu)先提升更具有生態(tài)價(jià)值的區(qū)域在此背景下顯得更為重要。通過(guò)對(duì)生境條件差的區(qū)域進(jìn)行生態(tài)修復(fù),達(dá)到“提質(zhì)”目標(biāo);通過(guò)對(duì)低建設(shè)區(qū)域適度騰退和生態(tài)恢復(fù),達(dá)到“增綠”目標(biāo),并盡可能增加以綠地和水體為核心的生態(tài)綠地系統(tǒng)布局[5],從生物多樣性角度為城市騰退與增綠用地的劃定提供支撐。
3)網(wǎng)絡(luò)連通。
眾多學(xué)者認(rèn)為,城市生境的破碎化雖然可能增強(qiáng)了異質(zhì)性,但同時(shí)也直接影響了動(dòng)物的遷移和生存[33],大大降低了無(wú)脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物尤其是鳥類的多樣性[34]。因此,針對(duì)城市環(huán)境下生境碎片化、孤島化的特點(diǎn),提出規(guī)劃建設(shè)生態(tài)廊道,加強(qiáng)城市生物群落之間的連通性,提高物種交流,擴(kuò)大種群棲息、繁衍和擴(kuò)散面積,從而提高總體生物多樣性水平。
提取1.3.4節(jié)中鳥類多樣性與生境質(zhì)量疊加后綜合指數(shù)最高的區(qū)域(數(shù)值9)作為生物多樣性核心保護(hù)區(qū)。對(duì)北京地區(qū)鳥類保護(hù)的相關(guān)研究表明,城市公園周邊200m范圍內(nèi)綠地面積比例會(huì)顯著影響繁殖鳥類群落的物種豐富度[35]。因此,本研究在核心區(qū)外劃定寬度為200m的緩沖區(qū)。此外,將僅鳥類多樣性高或僅生境質(zhì)量高的斑塊,作為次一級(jí)的源地控制區(qū)進(jìn)行管理保護(hù)。最后結(jié)合上述成果,將管控區(qū)內(nèi)部及周邊面積≥10hm2的公園或其他綠地作為生態(tài)留野區(qū)的選址范圍,根據(jù)實(shí)際情況在該范圍內(nèi)劃定不小于1hm2的生態(tài)留野區(qū),并實(shí)行封閉式管理。
基于上述原則,遴選出核心保護(hù)區(qū)43.88km2(其中核心區(qū)16.51km2、緩沖區(qū)27.37km2),占總面積的1.8%,主要位于沙河水庫(kù)、翠湖濕地公園等;源地控制區(qū)共386.72km2,占總面積的15.6%,包含了西北部淺山區(qū)域、北部南北沙河周邊等區(qū)域;共劃定生態(tài)留野區(qū)選址范圍28處,分布在沙河水庫(kù)、溫榆河公園及南海子公園等區(qū)域內(nèi)(圖6)。
圖6 核心保護(hù)規(guī)劃圖Fig.6 Map of the most valuable areas conservation plan
核心保護(hù)區(qū)域基本分布在中心城區(qū)外圍的河流沿岸與淺山地帶,分布趨勢(shì)西北多、東南少,南部及東南區(qū)域僅分布有零星斑塊。導(dǎo)致該結(jié)果的原因可能是城市新區(qū)發(fā)展背景下急劇的城市化進(jìn)程導(dǎo)致生態(tài)用地快速縮減。這些區(qū)域?qū)⒊蔀槲磥?lái)二綠地區(qū)發(fā)展過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注的敏感區(qū)域。
鴛鴦(Aix galericulata)是北京市平原地區(qū)具有典型性的小型鳥類,一對(duì)鴛鴦在城市環(huán)境中成功繁育6只雛鳥所需棲息環(huán)境面積約為0.12km2[36],因此在提質(zhì)區(qū)域的劃定中以棲息面積需求較小的鴛鴦為參考標(biāo)準(zhǔn),以0.1km2為最小斑塊面積可以較全面地篩選出所有有效的潛在提質(zhì)增綠區(qū)域。對(duì)于飛行能力較強(qiáng)的大型鳥類而言,以典型代表灰鶴(Grus grus)為例,其喜好在靠近水源858.86±29.39m的距離內(nèi)棲息[37],因此將篩選距離最遠(yuǎn)定為1km可以較好地覆蓋北京多數(shù)依托林地、水源等生境條件棲息的鳥類的潛在活動(dòng)范圍。綜合以上信息,本研究提取鳥類多樣性和生境質(zhì)量高值區(qū),或是水域及水文敏感區(qū)周邊1km距離內(nèi),單位面積大于0.1km2的斑塊作為提質(zhì)修復(fù)區(qū)域。而其中具備拆除可能性的低建設(shè)用地作為騰退后的增綠區(qū)域(圖7)。
圖7 提質(zhì)增綠規(guī)劃圖Fig.7 Map of the green space quality improving plan
基于上述劃定原則,遴選提質(zhì)區(qū)域共計(jì)708.82km2,占研究區(qū)域總面積的28.6%。其中生態(tài)用地中的提質(zhì)區(qū)域324.13km2,建設(shè)用地中的提質(zhì)區(qū)域384.69km2。遴選出潛在增綠區(qū)域113.59km2,占研究區(qū)域總面積的4.6%。
將上述區(qū)域與用地現(xiàn)狀進(jìn)行比對(duì)發(fā)現(xiàn),提質(zhì)修復(fù)區(qū)主要覆蓋了大片的農(nóng)田與零散的林地區(qū)域。雖然北京開展了“百萬(wàn)畝造林”運(yùn)動(dòng),林地面積有所增加,但新增林地以人工林為主,生態(tài)效益較弱。此外,城市近郊的農(nóng)田是許多物種的棲息地與覓食地,但當(dāng)前對(duì)于農(nóng)田生物多樣性的保護(hù)意識(shí)尚有不足,需加強(qiáng)這方面的研究與應(yīng)用。
生境網(wǎng)絡(luò)可分解為具有核心保護(hù)價(jià)值的生態(tài)源地、起連接作用的生境廊道、具有踏腳石作用的生態(tài)節(jié)點(diǎn)[38],以及與現(xiàn)狀道路或建設(shè)發(fā)生沖突的廊道堵點(diǎn)。在ArcGIS中提取鳥類多樣性與生境質(zhì)量“雙高”區(qū)作為生態(tài)源地,依據(jù)生境質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)設(shè)置的阻力參數(shù)(表2)構(gòu)建綜合阻力面,利用最小耗費(fèi)距離模型(Linkage Mapper)和Circuitscape軟件,識(shí)別關(guān)鍵生態(tài)廊道和重要生態(tài)節(jié)點(diǎn)。最后在ArcGIS中提取研究區(qū)域內(nèi)公路和高速路數(shù)據(jù)與廊道結(jié)果進(jìn)行疊加,得到廊道堵點(diǎn)。
基于上述劃定原則,遴選出生態(tài)廊道共28條,其中一級(jí)廊道2條,分別為西南永定河生態(tài)廊道和東北溫榆河-北運(yùn)河生態(tài)廊道;次廊道1條,為南部涼水河-北運(yùn)河廊道。重要生態(tài)節(jié)點(diǎn)18處,主要分布在河流及周邊區(qū)域。生態(tài)堵點(diǎn)25處,其中永定河共6處堵點(diǎn),南北沙河-溫榆沿線共8處堵點(diǎn)(圖8)。
圖8 網(wǎng)絡(luò)連通規(guī)劃圖Fig.8 Map of the network connectivity increasing plan
二綠地區(qū)生境網(wǎng)絡(luò)與水系高度契合,呈現(xiàn)出環(huán)狀的空間形態(tài),一級(jí)廊道連接了淺山區(qū)域、溫榆河和永定河,總體呈半包圍態(tài)勢(shì),東南部分雖有涼水河作為二級(jí)廊道,但由于生態(tài)源地較少,總體廊道生態(tài)效益較弱。生態(tài)節(jié)點(diǎn)結(jié)果與總體生物多樣性評(píng)價(jià)結(jié)果相吻合,一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)如通明湖、南海子是南部區(qū)域總體廊道結(jié)構(gòu)的重要支撐。生態(tài)堵點(diǎn)的結(jié)果則表明交通建設(shè)對(duì)當(dāng)前生態(tài)廊道的總體連通性影響較大,需降低其干擾。
本文以北京市第二綠化隔離地區(qū)作為研究區(qū)域,以構(gòu)建城市生物多樣性保護(hù)規(guī)劃體系為目的,從綜合現(xiàn)狀本底研究與保護(hù)價(jià)值分析入手,創(chuàng)新性地將區(qū)域生物的生境偏好統(tǒng)計(jì)納入生境質(zhì)量模擬參數(shù)中,使其研究結(jié)果更符合該區(qū)域環(huán)境特征。在分布識(shí)別方面,將理論結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)耦合,增強(qiáng)分析結(jié)論的可靠性。最終結(jié)果顯示如下。
1)北京市二綠地區(qū)生物多樣性本底較好,有大量生物在此棲息。根據(jù)生物多樣性空間分布結(jié)果來(lái)看,生境質(zhì)量?jī)?yōu)良且鳥類多樣性高的區(qū)域(數(shù)值6、9)僅占研究范圍的12.3%,主要分布在遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的西北淺山與溫榆河上游地區(qū),其余區(qū)域分布則較為零散和碎片化;鳥類多樣性高但生境質(zhì)量較低,或鳥類多樣性較低但生境質(zhì)量較好的區(qū)域(數(shù)值3、4),主要分布在城鎮(zhèn)外圍,往往與建設(shè)區(qū)、道路等威脅源較近,該區(qū)域占比約67.4%,是研究范圍內(nèi)最為普遍的環(huán)境類型;而鳥類多樣性低且生境質(zhì)量較低的區(qū)域(數(shù)值1、2),主要分布在生態(tài)破壞嚴(yán)重、破碎度高、建設(shè)密集、路網(wǎng)密布的地方,占比約20.3%??傮w來(lái)看,二綠地區(qū)受人為干擾較大,生物多樣性分布呈現(xiàn)出整體分散和局部聚集的特性。
2)從物種生境結(jié)果和生境偏好統(tǒng)計(jì)來(lái)看,水系及沿岸的林地、草地與農(nóng)田是支撐二綠地區(qū)生物多樣性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要骨架。基于生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)果,二綠地區(qū)一、二級(jí)生態(tài)廊道均沿主要河流水系分布,且主要的生態(tài)源地也大多分布在河流沿岸。
1)有別于廣大的自然區(qū)域,城市及郊區(qū)范圍內(nèi)的生境面積往往較小且較為破碎化,極易成為自然保護(hù)區(qū)和生態(tài)保護(hù)紅線之外的空缺地帶。同時(shí)由于緊鄰建設(shè)單元,處于次級(jí)地位的邊緣區(qū)生境難以得到有效保護(hù)[39],有必要探尋適宜城市及郊區(qū)范圍內(nèi)重要生境與物種的保護(hù)模式。一些地區(qū)已開展了市域及區(qū)域尺度的生態(tài)安全格局及生態(tài)廊道建設(shè)工作,但由于規(guī)劃尺度較大,在落實(shí)到具體地段時(shí)其精度受到一定制約;且基礎(chǔ)研究的缺乏也使得目前專門針對(duì)大面積生態(tài)空間與建設(shè)空間并存的城鄉(xiāng)交界區(qū)域生態(tài)規(guī)劃較少。因此本研究通過(guò)確定最具核心價(jià)值的關(guān)鍵棲息地、提質(zhì)增綠空間和重要生態(tài)廊道等策略,為二綠地區(qū)城市生物多樣性保護(hù)提供規(guī)劃思路。目前體系尚有不足,未來(lái)還可以考慮通過(guò)將自然保護(hù)小區(qū)[40]納入保護(hù)體系等方式,加強(qiáng)總體保護(hù)效果。
2)北京地區(qū)鳥類空間分布與水域密切相關(guān),因此本研究將水文敏感區(qū)作為提質(zhì)增綠區(qū)域選址的重要參考,但在其他地區(qū)是否適用尚不可知。同時(shí),由于不同習(xí)性的鳥類對(duì)水文環(huán)境的適宜性也有所差異,還需要更多實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)與研究結(jié)果以進(jìn)一步厘清二者之間的關(guān)聯(lián)。目前已有學(xué)者在設(shè)計(jì)層面提出耦合水綠要素營(yíng)建自然生境[41]的方法,但還未能建立規(guī)劃尺度水文要素與植被和生物多樣性之間的關(guān)聯(lián),找到三者的擬合模式或可量化的數(shù)學(xué)關(guān)系來(lái)指導(dǎo)保護(hù)規(guī)劃,值得進(jìn)行更深入的研究。
3)城市是一個(gè)社會(huì)-自然-經(jīng)濟(jì)復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)[42],因而城市生物多樣性的保護(hù)必然會(huì)受到社會(huì)發(fā)展、政治經(jīng)濟(jì)、人類文化等多方面的影響,這是城市生物多樣性保護(hù)規(guī)劃的重點(diǎn)和難點(diǎn)。未來(lái)有必要協(xié)調(diào)統(tǒng)籌多方要素,將保護(hù)需求融入城市管理與發(fā)展框架之中,制定具有多目標(biāo)的生物多樣性保護(hù)規(guī)劃及管控方式,促進(jìn)城市生物多樣性的有效提升。
注:文中圖片均由作者繪制。
致謝:感謝北京市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院的支持,感謝清華大學(xué)建筑學(xué)院景觀學(xué)系博士后李曉婷、博士生周懷宇及張益章對(duì)本研究提供的幫助。