该文是本人第一篇以城市为对象发表的论文，可能也是我国探讨城市园林绿化与生物多样性关系的最早发表的论文之一，刊登在1997年第四期《大自然探索》，迄今已22年！现在看来，文章写作规范还有差距，一些表述也不够贴切，但毕竟是刚工作一年的思考文字，文章阐述的观点和建议仍有一定现实意义。没有对文章进行任何改动和修改，原文完整贴此，同时，添加几张上海城市绿地的照片，以期图文并茂。 

城市生物多样性的保护及其在园林绿化中的应用

张庆费

刊于：《大自然探索》 1997,16（4）：98-101

摘  要： 本文分析了城市化对生物多样性的影响，提出了城市生物多样性保护的一些措施，探讨了城市园林绿化如何充分而合理地利用和发挥生物多样性的作用，以提高城市绿地的生态效应和景观效应。

关键词：  城市化， 生物多样性， 城市绿化

生物多样性是指各种各样的生物及其与环境形成的生态复合体总和，以及它们的各种生态过程。随着人类对自然界的干扰和破坏愈来愈强烈，生物多样性急剧下降，直接威胁着人类的生存和发展。因此，1992年联合国“环境与发展”首脑会议第一次签署了《生物多样性公约》，将生物多样性问题列入全球四个主要的环境问题之一，我国政府颁布的《二十一世纪议程》也将生物多样性列入重点议程。因此，生物多样性问题已经成为世人瞩目的重大环境问题，生物多样性的保护和持续利用也成为保护和改善人类生存环境的重要方面。

同样，城市生物多样性也与城市人居环境和可持续发展密切相关，但目前生物多样性的保护主要局限于自然生态系统，城市中的生物多样性问题还未引起应有的重视。因此，本文就城市化对生物多样性的影响、城市生物多样性的保护及其在城市园林绿化中的应用进行初步探讨。

1 城市化对生物多样性的影响

1.1 城市原生生境的消失和碎化对生物多样性的影响

生物栖息地生境是生物生存和发展的基础。随着城市化进程，楼群、混凝土地面取代了城市原有的自然生境，自然景观消失，原生植被也随之消亡，原生植物减少乃至消失，而公园、城市绿带等多为人工栽植，人工筛选的植物占据优势，原生生物物种锐减。

当然，很多城市的绿地占据城市建成区的较大面积，甚至仍保留一些原生生境，许多人工景观也有自然和半自然景观的镶嵌，遗留一定的原生植被和原生生物。但城市化导致生态系统的碎化已不可逆转，群落间支离破碎，变成孤立的“岛屿”，破坏了生态系统正常的结构和功能，气温、湿度、风力和光照等小气候以及地表径流等都产生质的剧烈变化，原来生长良好的许多物种由于环境筛选作用而消失，遗留种群的数量较小，分布区狭窄，环境随机性逐渐起着决定作用；而异域种、尤其是伴人生物的生态入侵，更能利用剩余资源，占据有效资源空间，进一步恶化了其他生物的栖息环境，加剧了种群的衰退和灭绝过程。

1.2 城市环境污染物等系统胁迫对生物多样性的影响

城市特殊的小气候、废水、废物、酸雨和大气污染物等系统胁迫对生物的生存具有明显的影响，一方面污染物等对生物本身产生直接伤害和生理伤害，影响了生物正常的生理活动和生长发育，导致生长势减弱乃至死亡，从而导致种群的减少，甚至灭绝；另一方面，污染物等也能通过毒化生物生存的环境，如土壤酸化、土壤有毒物质的侵入和积累、水体富营养化等，增大对生物的胁迫，使许多物种难以适应而死亡。加剧生物多样性的减少。

总之，城市化恶化了原生生物的生存环境，对生物多样性具有不利的影响，导致生物总种数降低，特别是K对策物种，尤其是仅出现于少数群落中的种类越来越少，广布的r对策物种却相对较多，导致群落结构的简单化和物种多样性的丧失，原生生物多样性降低。不过，这些遗留的乡土物种经过长期的协同进化，最适应当地的生态环境，是开展生态绿化的物种基础，也是城市历史和自然性的重要方面，应予以积极保护。

2 城市生物多样性的保护

由于生物多样性是城市自然性的重要基础，是创造人与自然协调共处、改善城市生态环境的重要方面。因此，应该转变城市生物多样性不重要的观念，针对生物多样性丧失的不同原因，采取相应保护措施。

2．1 扭转狭隘的人类中心论，重视生物本身固有的生态规律

生物多样性的维持、丧失、保护以及生态系统功能等问题，人类往往起着关键作用，如果不考虑人类影响的前提，生物多样性问题将变得毫无意义⁽¹⁾。

在城市生物多样性保护上，尤其应该正确认识自然对人的意义，认识人类与自然的天然纽带关系和共同利益，认识生物多样性是维持城市生命支持系统的重要因素，在城市建设和城市绿化中重视生物多样性的保护和持续利用；同时，在“以人为本”的城市建设原则下，也不能忽视生物本身的内在规律，忽略生态系统自身固有的完整性、稳定性和运行规律，克服狭隘的人类中心论，在建设项目的环境评价中，增加生物多样性价值评估项目，适当地从物种的保存、进化以及生态系统的完善、稳定出发，以人和自然的可持续生存和发展为基础，采取符合生态规律的行动，主动适应、补偿、调整和完善自然界及其过程，合理协调功能、景观设计和城市自然保护、生物多样性的关系，使城市建设和城市自然保护协同发展。

2．2 开展城市生物多样性保护和持续利用的基础研究

首先应该对城市生物多样性进行调查、分类和编目，建立信息系统，同时建立生物多样性监测网络，以分析和预测城市建设对生物多样性的影响及其后果，为城市生物多样性保护和管理提供科学依据。

其次加强城市化对生物物种本身生理、遗传、生活史、种群动态及种间关系影响的研究，探讨城市化对生物多样性影响的内在机制和模式。由于城市空间的限制，城市的物种容易形成小种群，在生境碎化、隔离以及城市污染物等系统胁迫下，物种灭绝的概率和速度加大。因此，不仅要加强城市“生境岛”中群落格局变化的研究，也要重视异质种群变化过程的研究，增加种群遗传多样性，提高异质种群的生存持久力。

另外，还要加强研究城市生物多样性保护、恢复和持续利用的有关规划设计、技术和工程措施以及城市生物多样性检测和评估方法及其指标评定系统等，为城市规划和管理提供可操作的依据和手段。

2．3 建立城市绿地生态网络

生物的生存、繁衍和进化离不开基因交流，如果生物群落间距离大于它们重建群落的距离，缺乏必需的基因交换将影响群落的稳定和发展。因此，在城市绿地系统规划和建设中，应该将生物多样性的保护作为重要原则，有意识地将城区内外的各种绿地类型视为城市绿地系统的有机组成部分，建立城乡一体化的绿化体系。绿地系统规划也应遵循岛屿生物地理学原理，在城市各“生境岛”之间以及与城外自然环境之间修建“廊道(corridor)”和“暂息地”(stepping stone)，减少城市生物生存、迁移和分布的阻力面，以形成城市大绿化的有机网络，使城市绿地系统成为开放系统，给生物提供更多的栖息地和更大的生境空间，使城外自然环境中的动、植物能经过“廊道”向城区迁移，增加各生境斑块的连接度和连通性，维持生物群体自身的生态习性和遗传交换能力。如美国华盛顿州就通过溪沟，将城市零碎分布的动植物公园和野外的生物群落区直接联系起来，使野鸭能从天然分布区进入城市公园区，城市公园区的动物可以进入天然分布区⁽²⁾。

2．4 建立生态公园

公园的土地集中成片、面积较大，是保护和提高城市多样性的重要场所。自从1977年伦敦最先建立William Curtis生态公园后，西方生态公园在西方发达国家得到了一定发展，促进了城市自然的保护。生态公园大多利用市中心或建筑物比较稠密地区的荒地或废弃地，重点选择适应当地气候、抗逆性强的乡土植物，重视生态演替的作用，建立接近自然的绿地，增加景观的自然度，为生物的觅食、安全和繁衍提供良好的空间，增加物种潜在的共存性；展示了城市环境中自然景观的潜力，给公众提供自然的、生态健全的开放空间^（3）。因此，生态公园的实质是城市生物多样性的合理利用和拓展。为生物的保护和利用提供良好的基础和广阔的机会。所以，应重视城区生境的调查，建立生态数据库，尤其要积极保护尚存的地带性次生群落，建立生态公园，为恢复和重建自然生物景观而保存物种资源和群落结构模式，促进城市自然景观的保护和恢复。

2．5 大力开展物种的引种、驯化和推广利用

由于自然和半自然生态系统退化颓势还很难在短期内改变，因此对大多数物种来讲，开展迁地保护和离体保存，扩大栽培范围和分布区，增加种群规模，是保护和持续利用物种的积极措施；而引进物种也是弥补城市物种单调性，丰富城市物种多样性的重要手段。多年来，城市园林绿化部门一直进行大量的引种和繁育工作，建立了植物园、公园、种质资源圃和动物园等，引入了大量的种类，如上海植物园种子植物达168科934属2985种(包括种以下等级)；而上海的种子植物(包括外来归化野生草本和栽培林木)约169科863属1582种。可见，城市引进的物种比较丰富，有的绝对生物种类甚至高于同一气候区的其他地域。通过引种能大大增加城市物种多样性，但引进物种的筛选、推广和管理还有待于进一步完善和提高。当然，城市物种组成的变化也会导致生态系统的变化，造成许多难以预测的结果^（3）。

3 生物多样性在城市园林绿化中的应用

为了提高城市人居生态环境质量，城市绿化已经逐渐从传统的观赏和游憩功能发展到维持城市生态平衡和再现自然的阶段。城市园林的外部形式不仅要符合美学原则，内部结构和整体功能也要符合生态学原理，优化群落生态结构，提高群落的生物多样性，使人工群落和自然生物群落完美结合，提高绿地质量和效应。因此，生物多样性的大小应该成为衡量绿地建设质量检测和评估的重要指标。生物多样性研究已越来越重视生态系统功能的研究^（4），城市绿化也应该遵循生物多样性原理，提高绿地系统的生态效应和景观效应。

3．1 充分挖掘和利用地带性物种资源，构筑具有地域性植被特征的生物多样性体系

提高绿地生物多样性的前提是丰富的物种资源。近年来，园林绿化部门很重视引进国外的观赏植物，丰富了城市绿化植物的种类和绿地景观。不过，城市生物多样性应具有地域性植被特征，各种植物的生长和繁衍都有与之相适应的自然地理条件，应充分挖掘同一植被区内的物种资源，尤其是乡土植物。如上海位于中亚热带北缘，处于常绿和落叶阔叶混交林的过渡带，我国亚热带地区具有极其丰富的植物资源，上海绿地生物多样性应具有中亚热带北缘常绿阔叶林特征。上海尚存的地带性次生群落主要乔木优势种都未能成为市区的主要绿化植物，尽管青冈(Cyclobalanopsis glauca)、红楠(Machilus thunbergii)、天竺桂(Cinnamomun japonicum)、黄檀(Dalbergia hupeana)和木荷(Schima superba)等优势树种在庭园绿化中具有应用价值，但目前几乎未得到应用。可见，即使像上海这样原生植被消失殆尽的地区，尚有可挖掘的物种资源。因此，提高城市绿地生物多样性中，应该首先挖掘利用本地自然分布的物种；同时，通过积极的引种、驯化和筛选同一植被区内的植物资源以及外来物种，增加绿化植物的种类数量。

3．2重视绿化植物对城市环境的适应性

由于城市主要是人造地貌和人工环境，不同于自然和半自然生态系统，如“热岛”效应、混凝土地面不透水性而造成土壤“干旱”、土壤板结、光照不足和环境污染物等系统胁迫都影响植物的各种生理活动和群落的生态过程。因此，绿化植物的选择除了生态地理环境相似性外，必须考虑城市特殊的生境条件，重视抗逆性和适应性的试验过程，加强种间和种内不同生态型的选择和筛选，重视栽培变种的引进，减少引种盲目性，保证建成群落对城市环境的适应和相对稳定，提高绿化的效率和效益。

同时，通过创造和模拟植物生境，推广人工介质，改善立地生长条件，缩小植物新生境和原生境的差异，为植物创造适宜的生存和生长环境；同时，改进栽培措施，加强养护工作，提高植物的适应性，促进植物的生长发育。

3．3根据物种的生态学特性，构建生物多样性高的复层群落结构

由于城市的绿化土地有限，生物多样性的提高主要靠增加单位面积物种的数量。乔木树种间生态关系复杂，企图通过人工营造乔木种类丰富的群落比较困难，一般只有通过增加绿地空间的异质性。但乔木能改善森林群落内部环境，为中、下层植物的生长创造较好的生境条件，因此，应该充分利用空间资源，增加林下植物的多样性。如上海树龄15年以上的园林群落中，常绿阔叶林的灌木种类平均丰富度为0.05种/m2，密度为0.31株/m2；而丰富度最高的常绿针阏混交林为0.10种/m2，密度为0.30株/m2。但上海植物园引种区的香樟林灌木种类达32种，丰富度为0.26种/m2，密度为2.5株/ m2^（5）。

提高城市绿地群落层次结构和生物多样性。首先必须了解物种的生物学和生态学特征，如生长节律、生化分泌物以及对光照、水分、土壤等的需求度和适应性，根据不同植物的生态幅度，借鉴自然演替群落的种类组成和结构规律，构筑和拓展生态位，师法自然，再现自然，通过各种乔、灌、藤和草本植物在空间的合理配置，增加群落物种种类，减少建植大面积草坪，提高叶面积指数和绿视率；同时，这也有利于鸟类等动物的栖息和繁衍。

当然，城市群落毕竟不是自然群落，离开了景观性，也就失去在城市存在的基础。事实上，增加城市绿地生物多样性的目的除了提高绿地系统自维持机制和生态效应外，提高绿地的景观效益也是根本出发点。因此，复层群落要做到疏密有度，障透有序，高低错落，以丰富的层次结构和季相变化，满足人们的审美需求。

4. 结  语

城市绿地是城市生物多样性的主体，提高绿地系统生物多样性不仅是园林绿化自身发展的需要，也是促进城市生态系统稳定和协调发展的重要基础。因此，城市生物多样性与全体市民的切身利益息息相关，是全社会应该共同关注的基础性和公益性事业。所以，应大力开展宣传教育，提高市民保护生物多样性的意识和自觉行动；同时，通过立法，将生物多样性纳入城市规划、建设和管理的重要内容。总之，城市生物多样性保护和持续利用不仅给城市建设和管理提出了难题和挑战，也为改善城市生态环境，建立人与自然和谐共处的生态城市开拓了新的思路，提供了新的机遇。

因此，有关部门应该抓住机遇，做好协调工作，制定生物多样性保护策略，采取切实可行的措施，使城市生物多样性的保护和恢复既符合生态要求，有满足市民对住区环境的需求，促进城市的可持续发展。

参考文献

1 IUBS SCOPE UNESCOICSU IGBP/GCTE IUMS. DIVERSITAS- An international program of biodiversity science, The next phase. 1995

2 Greer D M. Urban waterfowl population: Ecological evaluation of management and planning. Environmental Management. 1983,6:217-229

3 David Godon. Green cities： ecologically sound approaches to urban space. Black Rose Books. Montreal. 1990.177-232

4 王献溥. 城市化对生物多样性的影响. 农村生态环境.1996,12（4）：32-36

5 傅徽楠等. 上海城市园林植物群落的生态结构的研究. 上海园林科技.1996，（4）：33-47

 （收稿日期：1997-09-17）

《大自然探索》杂志是四川科学技术出版社主办的综合性的自然科学学术季刊，1982年创办，设有科技论坛、学术论文、科学技术史、自然辩证法、科学学与科学管理等栏目，内容涉及自然科学的各个方面，曾在中国自然科学学术性刊物中独树一帜。但从2000年开始，该杂志改为纯粹的科普期刊。

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