城市“生物多样性”的建设与经营

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作者 | 姚雨蒙

2021年10月11日下午,在昆明滇池国际会展中心,COP15(《生物多样性公约》第十五次缔约方大会)正式拉开序幕,来自140多个缔约方以及30多个国际机构和组织,共计5000余位代表,通过线上线下结合的方式参加大会,共同谋划全球生物多样性治理蓝图。

在会上,中国率先出资成立昆明生物多样性基金,正式设立了三江源、大熊猫、东北虎豹等第一批国家公园,陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施,为全球生物多样性保护做出积极贡献。

▼ 我国首批国家公园分布示意

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01

现代城市,是生物多样性保护的下一个前沿

生物多样性,是描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念,可以指生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合,包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂生态系统。

然而,当我们考虑生物多样性时,很少在脑海中想象一座城市。长期以来,生物多样性保护运动一直专注于野生景观中原始自然的理念,而城市一直被描述为贫瘠的荒地——钢筋混凝土丛林,不适合动植物生存,而自然,存在于其边界之外。

但事实上,无论它们所处的地理位置和气候情况如何,许多城市都有着丰富多样的生物。其中一些城市还因位于高生产力地区,例如洪泛区和肥力高的低洼地区等,拥有高水平的本土生物多样性;另一些则是迁徙物种重要的中转栖息地。

▼ 三门峡市天鹅湖城市湿地公园

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但是,城市生态系统并不是生物多样性容易存在的地方。除了少数例外,自然发生的生物多样性丧失往往是人类活动的附带结果。

因此,城市地区实际上是生态系统破坏和生物多样性侵蚀的同义词:自然栖息地被房屋、建筑、街道直接取代,工业生产的有毒副产品损害了自然环境,夜间人造光、人造噪音、城市热岛效应、湿地破坏、径流转移、地下水位下降和地面沉降等这些或明显或微小的因素导致了生态系统功能的破坏、物种之间相互作用的脱钩以及城市环境中生物种群的消失。

这就意味着,城市现有生物多样性发展承受着巨大的压力。

▼ 伯明翰的郊野在工业革命时期,成为重度污染的「黑乡」(图为如今的黑乡博物馆)

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从未来世界人口发展趋势来看,城市化不可逆转。据联合国经济社会事务部预测,到2050年,城市人口数量将增加24亿人,用地将增加120万平方千米。其中,亚洲城市人口占比预计将从2010年的44%增加到2050年的64%,成为城市土地扩张最快的地区。

随着城市土地扩张,剩余的自然斑块、恢复的生态系统和管理的绿色空间都将作为生物多样性的避难所变得越来越重要。

▼ 马德里河岸公园局部野化的河道成为鸟类的栖息地

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因此,城市地区的生物多样性建设与经营,必须是遏制全球生物多样性丧失解决方案的一部分。

02

在城市中倡导生物多样性,重要且必要吗?

1. 在城市中保护自然就意味着保护某些地区的部分生物多样性

国际环保组织「保护国际」在全球范围内确定的34个「生物多样性热点」均包含城市地区。

拥有丰富生物多样性的城市众多,例如,布鲁塞尔的花卉种类就占比利时50% 以上;开普敦拥有南非50%的极度濒危植被类型;而在澳大利亚,30%的受威胁动植物物种存在于城市景观中,比例远高于该国其他地区;根据《北京陆生野生动物名录(2021年)》,首都北京也已成为世界上生物多样性最丰富的大都市之一。

▼ 北京大兴-亦庄南海子公园的生物多样性

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从某些物种的角度来说,例如游隼,在城市中的存活率或繁殖成功率高于农村地区,部分鸟类甚至更喜欢城市景观。

2017年,一项关于鸟类的大调查发现,在全球范围内重点分析的529种鸟类,其中有66种只发现在城市地区,不仅包括传统的城市鸟类如野鸽,还有多种原产于其所在区域的物种,例如穴居猫头鹰、黑色和红褐色的颤音雀。

根据另一项研究,世界各地的城市中都存在本地蜜蜂物种的多样化社区,在某些情况下,与附近的乡村景观相比,城市中生活的本地蜜蜂种群更加多样和丰富。

▼ 城市中常见的鸟类

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而在澳大利亚,研究人员也发现了39种只在城市栖息地的小块区域生存,濒临灭绝的「最后机会」物种,包括灌木、乌龟、蜗牛,甚至兰花。

事实上,由于城市领土变得越来越大,城市扩张有时发生在动植物丰富的地区,因此,保护城市生物多样性可能就是保护某些物种的一种方式。

2. 居民生活质量及健康与地区生物多样性密切相关

保护城市地区生物多样性的理由可以是非常功利的,因为事实证明,绿树成荫的城市环境有助于改善城市居民的生活条件。

▍城市植物可以降低环境温度、调节区域气候

绿色植物在碳循环中发挥着重要作用,并对附近的温度产生重大影响,尤其是在发生严重热浪的情况下。

事实上,由于气孔,树木根部吸收并循环(树液)到叶子的水会蒸发。这种液态水转化为水蒸气(蒸发蒸腾)需要大量太阳能,在夏季具有特别明显的局部冷却效果。

▼ 纽约中央公园对「城市热岛效应」的局部调节作用示意

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巴黎街道上大约100000棵行道树具有许多有益的特性:它们通过为许多物种创建走廊、调节小气候和影响水循环,为城市绿色结构做出了贡献。

事实上,它们在炎热的天气里提供了有益的夏季遮荫,蒸腾作用使空气冷却和水合,他们的树叶改变了空气流动,有助于为城市通风,同时也减少了湍流的力量。

▼ 巴黎俯瞰

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▍增加城市树木数量,绿化城市可以减少污染

城市中的森林隔离了一些温室气体,包括CO₂,并通过光合作用产生氧气。它们净化部分空气污染、颗粒物和气体(例如,CO、NOX和NO₂以及一些不可生物降解的有毒物质)。

最后,树木用细菌和真菌丰富了土壤,这些细菌和真菌可以降解复杂的有机污染物(一些杀虫剂、多环芳烃、有机氯等)。

▼ 城市森林可净化空气,减少污染

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▍自然环境带来心理和生理上的双重效应

研究表明,在更绿的街区,城市居民不太容易过敏、患心血管疾病……这就是为什么许多城市设立了众多公园或广场,让每个城市居民在步行距离内都有一个公共花园。

事实上,这些空间改善了当地的空气质量,以宜人的景观鼓励居民使用它们来散步或运动。因此,它们对城市居民的健康产生了积极影响。

而在世界主要大城市中,大公园和自然区域提供了人们休闲和放松的场地,以及各种物种的栖息地,往往被视为城市中珍贵的「绿宝石」,提高了城市的宜居性,如纽约市的中央公园和盖特威国家游乐区以及旧金山的金门公园和金门国家游乐区等。

▼ 纽约中央公园是市民、游客的城市休闲中心

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▼ 旧金山金门国家游乐区

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3. 城市生物多样性保护兼具公民教育意义

生物多样性保护运动,在国际自然保护联盟及联合国环境规划署的大力推动下,在很大程度上仍然是保护荒野和自然的同义词。但对大部分的城市居民来说,他们只在城市居住地周围的环境中与大自然紧密接触。

因此,大众该如何理解、欣赏和保护支撑人类赖以生存的自然生态?从这个角度来看,或许,城市生物多样性保护行动,提供了一个提高广大受众对环境问题认识的机会。如果我们要在保护、照料和管理生物多样性方面取得成功,就必须让自然清晰易读、有意义且受到重视。

因此,将生物多样性保护带入城市地区,在城市居民的充分参与下,通过城市,激发公众的想象力并赋予他们行动的权利,这就是在最中心的城市地区保护生物多样性的重要性。

▼ 居民志愿者参与的环境维护治理

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▍案例:上海城市生物多样性保护项目——「貉以为家」

貉是国家二级保护动物,在自然界中分布非常广,如今也在城市中驻扎下来,与人为邻。但当貉家族走进越来越多的小区,人貉矛盾难免发生。

2020年,上海某小区因为大批貉的出没曾引起广泛关注,貉的成群出没与鸣叫,以及个别貉对家养宠物的攻击,引起不少民众的不安与恐慌。

面对上海急剧增加的野生貉数量,复旦大学保护生物学研究团队和山水自然保护中心联合发起了「貉以为家」的「城市里的公民科学家」项目。该项目打破了传统科研工作模式,由高校、专业机构、社会组织、志愿者形成的共同团队来支持城市野生动物调查。

▼ 自带「海盗面罩」的貉

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在公众帮助下,调查点扩展覆盖全市超过30个区域,收集野生动物分布和影像资料超过10万条。项目组还深入受野生貉影响的事发小区进行调研,召开现场会,同居民进行访谈,调取监控了解具体行为。项目团队通过共享数据、共同工作,努力将研究结果转化为城市野生动物的保护管理方案。

而随着相关科普和调研的深入、以及民众对貉生活习性了解的增多,越来越多的市民开始降低对未知的恐惧,适应和接受这些小生灵的存在,小区也更严格地管理猫粮和狗粮的投喂。有时,由于项目团队在调研过程中往往带着调查设备和器材,本地居民误以为是在抓貉,还主动出面劝阻。

正是因为这些可喜的变化,生态环境部自然生态保护司前司长崔书红曾将上海对市民与貉和平共处的探索,视作在城市化背景下保护生物多样性的正面案例。

他指出,得益于有关团队共同发起的「城市里的公民科学家」项目,让社区居民共同参与城市野生动物的调查研究。通过对这种动物的观察和科普宣传,当地居民进一步了解它们的习性,降低对这一动物的恐惧,实现与貉的和平相处。

▼ 「熟睡」的貉

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目前,「貉以为家」项目收获了很多公众关注。项目团队在B站仅发布了5个关于貉的科普视频,就收获了超过32万的播放量;互联网关于「貉」的讨论成为热点,百度搜索量达到近年来的高峰,有关上海貉的科普内容微博阅读1.8亿次,并且受到了人民日报、光明日报等主流媒体的关注。

03

城市应如何鼓励和支持生物多样性?

虽然城市化对物种和生态系统构成重大威胁,但城市中依然充斥着多样化「非常规栖息环境」,可以为本地生物多样性提供重要的生存空间。

从留存下来的原生态森林、河流、湿地,到传统的城市绿地,如公园、社区公共绿地或私人庭院,以及可持续发展要求下的绿色基础设施,如屋顶绿地、雨水花园等,野生动植物越来越多的出现在人类周围。

这意味着,几乎任何城市都可以通过「有意的设计」来增强生物多样性。

▼ 北京世园公园生物多样性(来源:北京世园公园公众号)

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1. 搭建生态廊道,重构生态系统连通性

许多动物每天或季节性地在不规则分布的空间之间移动,而幼鱼可能会从出生地迁移出去建立新的领土。这种迁移有利于维持遗传多样性,保证种群和多样化生态群落的长期存在,并帮助空置栖息地重新建立生态。

但由于城市的扩张与建设,许多野生动物的栖息地变得碎片化、块状分布,各个栖息地分散在人类世界的周边,就如同孤岛一样相互不连通。随着城市化继续创造更加分散的栖息地,保持或重建栖息地区域之间的连通性变得越来越重要。

▼ 高速公路上的野生动物通道

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证据表明,景观连通性增强了支离破碎的城市栖息地的生物多样性。因为,动物、植物和昆虫像人一样,需要「路径」才能从A点移动到B点,即使是城市内的小块绿地,也可以将「流动人口」(例如蝴蝶和鸟类)与城市郊区的更大栖息地联系起来。

保持景观连通性,城市可以通过种植树木扩大树冠、沿路旁和边缘建立多层种植走廊以及引入隧道和植被立交桥等生态廊道来实现。这些人造和自然特征为增加植被和创造连接的绿色空间提供了机会,允许植物和动物的更高流动性。

▼ 班夫国家公园横贯加拿大高速公路上的野生动物立交桥

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其中,生态廊道属于生物学的概念,指各个孤立生态系统之间供物种扩散、迁移和交换等的通道,生态廊道最大的作用就是使得原本零散生态系统之间变得更有凝聚力,使处于孤立生态环境中的动物获得更大的生存空间,从而减缓一定的生存压力,保护生物多样性。

生态廊道从形成来看可以分成两大类:人造廊道和天然廊道。天然廊道指未经人工修饰,自然形成的生物走廊,最常见的形式是山脉、河流,以及被人工分割之后,仍然留下的未经开发空间等。

例如,太行山脉和燕山山脉就是一个连续完整的华北豹生态廊道,河北、山西的华北豹可以沿着太行山脉一路进京,也可以一路南下进入河南乃至陕西秦岭。

▼ 太行山脉

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而人造廊道就是人类为支持生物多样性而故意创建的廊道,目的就是将两个相互独立的生态环境连通起来,最常见的形式是道路上方或下方的通道、横穿人类生活区域的狭长植被区等。

2. 恢复本地生态,让本土植物回归城市

在惯有的城市绿化思维中,种植什么植物往往结合四季景观性、环境适应性等问题进行选择,而城市管理者很少从本地已有动植物,以及如何鼓励更多的生物多样性方面来考虑。

这就导致了城市占尽了原生态栖息地,并用草坪和异国情调的观赏植物对其进行了分割和改造。但事实上,并非所有植物在提升生物多样性上都是一致的。

特拉华大学的研究发现,如果以所有的乔木和灌木所拥有的毛毛虫种类进行排名,北美橡树以537种名列第一,而许多城市的标准行道树,例如来自亚洲景观树种——银杏树却只有3种。

这个结果对人类来说,可能无足轻重,但从生物多样性的角度来看,一对卡罗莱纳山雀需要捕获6000-9000只毛毛虫才能饲养六只雏鸟,其他鸟儿可能需要的更多。

▼ 乔木和灌木的多样性为鸟类提供食物来源(来源:北京世园公园公众号)

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事实上,在北美,橡树对从毛毛虫到鸣禽的所有生物都有益,甚至鱼类也能繁衍生息,因为它们以喜欢溪流底部橡树叶的水生无脊椎动物为食。在巴尔的摩,城市管理者也最新规定,城市中必须种植80%的大树冠树种,其中一半必须是橡树,降低景观树种的数量比例。

因此,相较于外来植物,本地植物选择对鸟类和它们赖以生存的昆虫的数量具有有意义的影响。

本地植物在它们进化的地区自然生长,与周围的动物一起进化,并为当地动物群提供食物和庇护所。大多数类型的蝴蝶,如帝王蝶和燕尾蝶、其他传粉媒介以及许多哺乳动物和昆虫,都依赖非常特定的本地植物品种来维持生计。

▼ 巴尔的摩的舍伍德花园种植着大量的大树冠树种

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而且本土植物在当地生长多年,适应气候、土壤等条件,无须专业人员养护,能减少化肥农药等危害生物多样性的化学物品的使用。不少国家早已告别单一人工草坪或种植娇贵的名贵花木,而是让本土植物回归城市。

例如,英国曾是欧洲建造直线型、平整型和异国植物园林的发源地,而现在很多城市则把绿化转向了恢复乡土植物种类。

▍案例:纽约市发布本地植物法促进生物多样性

1980年代开始,NYC Parks就开始绘制整个纽约的自然区域;2001年,Forever Wild Program计划启动,致力于保护全市超过12300英亩的栖息地;同一时间,NYC Parks开垦过去退化的土地,最著名的是关闭北美最大的市政垃圾填埋场Fresh Kills,并开始向公园过渡。

在大力保护和恢复自然空间的同时,NYC Parks建立了绿带本土植物中心(GNPC)来投资生物多样性。这个全国最大的市政苗圃从纽约地区收集本地物种的种子,进行本地植物的繁殖和利用。这些物种增加了当地恢复项目可用的植物多样性。

GNPC成立20年后,NYC Parks完善了多种本地物种,这些物种在各种修复和景观美化项目中取得成功,GNPC工作人员定期向专业设计师和修复师以及当地社区公园志愿者和支持团体提供建议,协助选择合适的植物材料。

▼ 纽约中央公园的植物多样性

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2007年,纽约市通过了第一个可持续发展计划PlaNYC,各级政府和非政府组织越来越关注生态服务的重要性,第一个本地植物法也在这一时间通过。该法律要求最大限度地使用本地植物并减少在公共景观中使用入侵的非本地物种。法律还要求出版和定期更新《纽约市本地物种种植指南(NSPG)》。

《纽约市本土物种种植指南》中按习性和生长形式提供了纽约市栖息地的本地物种种植清单和常见入侵植物的本地替代品,再加上有关该市当前和历史植物群落的知识,以促进中等规模的生物多样性。

例如,根据Forever Wild Program,仅在自然区域100英尺内种植本地行道树,在自然区域500英尺内不种植指南中列为「有问题」的树木。

▼ 公园里的行道树

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《纽约市本土物种种植指南》还改善了景观公园的生物多样性。2020年,NYC Parks推出了「传粉者场所」——面向公众的传粉者友好景观花园,主要由有吸引力的本地植物组成,不仅美观,而且有益于各种传粉媒介以及鸟类和小型哺乳动物。

景观花园的设立旨在为公众提供教育机会,并为习惯使用非本地植物的园丁提供借鉴。

3. 逆转传统思维,城市空间要「再荒野化」

「再荒野化」是指将一个地区恢复到原始的、未开垦的状态,摆脱长期以来为人类需求控制和管理自然的做法。

「再荒野化」经常出现在相对荒野的区域,许多项目旨在恢复生态系统中的生物多样性,通常是通过重新引入位于食物链顶端的动物物种,并稳定位于底端的物种。最著名的野化案例之一是1995年将狼重新引入黄石国家公园。

▼ 黄石公园俯瞰(来源:Wikipedia)

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在大部分城市地区,大片的草坪中整齐点缀着一些树木,几乎已成为城市绿地的标配。从一个城市到另一个城市,相同的景观模式和植物重复出现。这种高强度人为介入和绿地管理不仅使得生物栖息地消失,生物种群面临困境,也使得城市居民丧失亲近自然、感受生命的机会。

因此,在城市提倡「再荒野化」,其核心在于通过修复物种和生态过程,减少人类活动的干扰,从而提升景观的荒野程度,保持或提升生物多样性,强调自然力量在生态修复中的作用。

▼ 北京创新探索荒野式管理模式,推行「用生态的办法解决生态的问题」

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不过,城市地区的野化并不一定需要大量投资,减少修剪城市公园绿地草坪的频率,就能增加本地蜜蜂和其他传粉媒介的数量。因此,许多城市为保护生物多样性,通过创建「无割草区」或「城市种植区」,进一步减少割草计划。

对城市绿地来说,使用正确种类的灌木丛也可以打破大片单一草坪景观,以更多的结构和多样性增强栖息地功能。

事实上,城市绿地的生态功能受其组成(构成空间的物种)和结构(多个植被层)的影响很大。英国利兹大学研究发现,以果树和灌木丛为特色、杂草丛生的角落往往比精致整洁的私人花园对昆虫更友好。

▼ 新加坡的植被生态设计示意

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因此,为减少对本地传粉媒介物种的影响,仿照2012年伦敦奥运会场地周围种植的大片草甸,英国城市中新增了更多的荒野草甸区块。

而不管是减少绿地草坪的修剪频率,还是增加灌木丛,其本质都在于维持城市自然绿地的异质性。在景观尺度上,绿地异质性增加了植物物种种类,以此形成的多样化绿地类型为不同动物群落的存在提供了可能;而在局部尺度上,绿色空间内的生境异质性增加了多种类群的物种丰富度。

▼ 伦敦奥运会场区域的植物多样性

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因此,对现有绿地中植被管理的简单变化,就可以对生物多样性和生态系统服务产生积极影响。

▍案例一:芝加哥市Lurie Garden构建城市绿洲

伊利诺伊州芝加哥市的卢里花园(Lurie Garden)占地三公顷,是芝加哥市中心千禧公园的一部分。

花园以草原为灵感,结合了自然种植和生态敏感性,兼顾了景观建筑、花园设计、生态多样性保护和环境教育,为城市居民和野生动物创造了一个城市绿洲,在多植被和多结构的城市公园构建上做出了好的范例。

▼ 芝加哥卢里花园

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花园整体设计分为两个板块,展现了芝加哥的历史发展景观,一部分是遮荫为主,茂密且潮湿的环境,一部分是充满阳光的、干燥的草原化形态。中间穿插的水景用木板路分开,代表了芝加哥过去与现在之间的交汇,在一年四季中展现与众不同的自然魅力。

花园中共有植物超300多种,包涵乔灌木、宿根花卉、球根花卉及其他草本植物。其中大多是本土原生植物,非常挺拔而有韧性,能够储存雨水很长一段时间,对公园的可持续发展发挥着重要的作用。

为处理好各种植被和多结构的平衡,花园还引入了动态地理信息系统,对植物群之间不断变化的关系及其在整体设计中的作用进行可视化监测。

这些多样性植物种类的栽植在满足公园绿化、美化功能的同时,如此原生态的自然气候也吸引了候鸟、有益昆虫等很多野生小动物的到访。比如帝王蝶、甚至偶尔还能在树叶下发现鸟蛋。

▼ 卢里花园中的草本植物

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除了城市绿地,长期以来城市里的河流,不管是用于通航、防洪甚至是绿化,都或多或少的面临着生物多样性遭到破坏的问题。

在天然河流中,曲流、深潭、浅滩等丰富的地貌构成了河流形态的多样性,为多种类的动物、植物、微生物提供生存环境。而当蜿蜒曲折的天然河道被截弯取直,改造成直线或折线型的人工化河流时,整齐划一的河道断面、笔直的河道走向、灰白色的堤防护岸,极大影响了水体的可达性和景观质量。

而采用混凝土、块石等材料浇(砌)筑护岸及河床,造成河槽严重硬质化,割裂了土壤与水体之间的联系,隔断了生物交流,破坏了植被丛旱生向水体的过渡生长,从而使该区域最具生物多样性的景观带消失。

▼ 木板路和运河将花园一分为二

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因而,河流的「再荒野化」对于恢复河流生态系统至关重要。

▍新加坡碧山宏茂桥公园与加冷河修复

20世纪60年代-70年代,新加坡经历了快速的城市化,这一时期城市中大量修建混凝土排水与运河系统以防患大范围的洪水。作为新加坡最长的河流,加冷河贯穿中心岛,是城市供水系统的一部分。

碧山宏茂桥公园建于1988年,建造最初目的是作为绿色缓冲带,并提供休闲娱乐空间。然而,加冷河排水管道犹如一条粗线,将公园明显的分割开来。

2009年,加冷河的修复工程启动,设计团队与公园和水利部门决定拆除运河混凝土沟渠,修复自然河道。

改造后的河道蜿蜒曲折、宽窄不一,如同自然河流般拥有着多样化的流动形式与流速,为野生动植物群落塑造出极为宝贵、自然而又多元化的栖息地。

▼ 加冷河局部改造前后对比(左图2009年,右图2016年)

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在河流生态恢复过程中,景观团队引入12种生物工程技术,在一条60米长的支线排水道旁进行了为时一年的研究,以测试植物的适应性与生长状况。

从混凝土排水渠中拆除下来的混凝土块被用于重塑河床,砌筑群落生境、步行道等,使其花费比运河改造设计减少了15%。

景观设计团队并没有刻意将野生物种引入公园,然而自河流再野化之后,公园内的物种多样性增长了30%,迄今,已有66种野生花卉,59种鸟类与22种蜻蜓在此安家落户。2015年,水獭一家五口在此安家,在此之前,它们仅在沿海地区生活,它们的出现证明了河流再野化的实现与成功。

▼ 河岸采用土壤生物工程技术加强其生态复原功能。公园内测试12种热带培植新技术,便于后期大范围推广

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同时,河流也成为公园的一部分,增加了社区对城市水系统的亲和力。传统设计手法中大量使用护栏,隔绝了人与河流的关系,带来对水体的恐惧,而如今温柔美丽的河岸景观则拉近了人与水的距离,这让人类活动空间有了12%的增长。

蜿蜒曲折的河道改造让公园的蓄水能力提升了40%,超过了其目标承载能力。当遇到极端灾害性洪水时,加冷河水体上涨,滞留大量雨水,再缓缓地排向下游地区。这一过程仅耗时数小时,其后河岸地区将再次开放,供人游玩。

▼ 自然化,而又热闹的加冷河

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4. 绿色「上天入地」,创造新「生命栖息地」

在人口稠密、布满了多层办公楼或大型公寓楼的城市里,简单地找到一个空间来建立一个自然栖息地是很困难的。在城市被填满之后,关于城市生物多样性研究产生的一个问题就是——我们如何在没有土地的情况下促进生物多样性?

世界各地的城市都找到了创新的解决方案,通过改造现有的建筑元素和建筑中间的空间来发挥创意,为城市环境增添更多绿色。可能的干预措施包括绿色屋顶、绿墙、废弃交通基础设施的利用、「口袋」或迷你公园等。

从本质上讲,城市必须重新思考建筑环境的特定特征如何支持植被和相关栖息地。

▼ 六本木新城的绿色空间

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▍建筑绿色屋顶

在无法提供广阔的公园和种植树木的地区,绿色屋顶被视为是一种可行的绿化选择。这些屋顶不仅可以减轻城市热岛效应,减少雨水径流,还可以在不断变化的气候条件下,为迁徙物种提供「垫脚石」。

瑞士巴塞尔市在2019年拥有世界上最大的人均绿色屋顶面积,平均达到了5.71平方米。巴塞尔绿色屋顶计划最初因节能计划启动,随后由生物多样性保护运动所推动。

2002年,巴塞尔市建筑和施工法修正案获得通过,要求所有新建和翻新的平屋顶都必须绿化,并规定了相关的设计指南。这一要求在 2010年通过立法得到加强,该法规强制要求所有平屋顶以及所有具有平屋顶的新建筑物都应采用绿色屋顶。

▼ 巴塞尔

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在屋顶绿化的设计上,巴塞尔法规规定,绿化屋顶的生长介质应该是当地的土壤,植被应该是巴塞尔特有的本地植物物种的混合体,还应提供30厘米高3米宽的土丘作为无脊椎动物的栖息地。

▍参与式外墙绿化

除了屋顶绿化,外墙绿化同样将植物引入环境中,并且可以容纳各种生物,例如鸟类和昆虫。

法国里尔(北部),作为一个建筑密集的矿产城市,在人行道上开设了种植坑,以便居民种植攀援植物,这些植物将沿着外墙生长,形成自然的垂直植被,易于维护。这是一项始于20多年前的但正在加速发展的运动:现在每年都有数百个公共和私人外墙被植被覆盖。

同屋顶绿化一样,建筑外墙的植物种植同样需要确保墙上的植物是当地发现的物种,不会损害当地的生态系统,如在英国,ANS Global运行特定于邮政编码的绿色屋顶服务,这意味着在每个绿色屋顶或绿墙中种植的土壤、草和花卉的选择与附近自然生长的植物相匹配。

▼ 埃因霍温高科技产业园区的建筑外墙绿化

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▍传粉友好者小巷

建筑物之间留下的「口袋」空地,如小巷,在城市中通常被忽视。研究表明,即使是小规模的种植——如雨水花园或小巷口袋绿化等——也可以对传粉媒介产生重大影响,具有显著植物多样性的潜力。

在明尼苏达州,城市管理者就将植物多样性添加到各种小型景观中,如街边小巷,以弥补失去的传粉者栖息地。

▼ 明尼阿波利斯的街边绿化

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5. 修正「负面」设计,以软性城市空间给予生命关怀

虽然现代城市设施努力通过改进能源和环境来实现环保节水、绿色发展,但城市设施在设计之初不一定考虑了为生物多样性提供益处。城市生态学中一个经常被忽视的方面是「仁慈」的城市形态。

城市设施可能有着明显的负面影响,直接增加动物的死亡率,例如,野生动物被通过的车辆碰撞,或者鸟类撞击建筑物的窗户等,除此之外,城市中也潜藏着一些细微、不易被发现但却不可忽视的负面效应,例如,人工的夜间光线会干扰昼夜节律、睡眠方式和动物导航,而城市噪音也会阻碍动物之间的声学交流。

▼ 城市车辆、噪音等会对动物产生明显的负面影响

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因此,通过修正当前的城市设计,并提出新的城市建设生态规范,有助于减轻城市空间和建筑结构的「敌意」。

▍案例:防鸟撞建筑设计——构建鸟类友好城市

随着城市化的推进、人类居所的扩张和玻璃幕墙在建筑设计中的流行,当人类在追求更透明的空间环境时,玻璃幕墙已经让不少翱翔在城市上空的鸟类因此殒命。

一般来说,人类和鸟类都看不到透明玻璃,但大多数情况下,人类可以使用门框和其他视觉线索来预测玻璃的存在并避免碰撞。然而鸟类并不具备这种能力,它们将反射图像视为真实对象,这解释了为什么玻璃反射,尤其是呈现食物、住所或逃生路线图像的玻璃反射会引发碰撞。

北美的研究表明,鸟撞建筑——准确地说,是鸟撞玻璃——已经被认为是由人类造成的、仅次于家猫捕食导致鸟类死亡的第二大原因。在美国,每年有多达10亿只鸟类因撞击玻璃表面而死亡。

▼ 与人类相比,鸟类更难察觉玻璃的存在

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同时,对于迁徙中的候鸟来说,城市中与夜空形成鲜明对比的强烈灯光也是逃不掉的干扰源。大量的人造光出现在夜空中,很容易让它们偏航。

众所周知,「信标效应」可能是由灯塔、海上石油平台或强大的灯光显示引起的,例如世界贸易中心纪念馆的双光束。这些灯可以彻底破坏鸟类的导航能力,有效地将它们困在灯光周围。当这些鸟类进入了城市环境中,就意味着当它们第二天觅食时,更有可能遇到玻璃并与之碰撞。

在中国,鸟类因撞击玻璃幕墙而伤亡的情况并不少见。《2021春季全国鸟撞建筑调查报告》显示,除西部个别省份未有记录外,全国大部分地区均有鸟撞记录。

鸟撞事件全年都会发生,但在迁徙季节则更为频繁。尤其是东亚-澳大利西亚迁飞区所途经的东南沿海地区,是我国经济最发达的热点地带,就包括有北上广深在内的拥有密集建筑的大城市。

▼ 全球鸟类迁徙路线,途经大量城市

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尽管相比于迁飞的鸟儿,有研究显示留鸟可能更适应城市环境,能够「躲开」城市建筑及玻璃,但根据《2021春季全国鸟撞建筑调查报告》,作为最常见的留鸟,乌鸫却是春季调查中发生鸟撞频率最高的鸟类。

这说明,再有经验的鸟儿,在具有强烈迷惑性的城市玻璃幕墙面前,也很难做到「游刃有余」。

面对鸟类在城市地区遭遇的生命威胁,城市必须做出改变,人们可以通过设计和建设鸟类友好型建筑以及改造已有建筑及其环境,来减少鸟撞。在美国,许多城市已经采用了鸟类友好标准。

针对新建筑,可以在设计建设时即减少大面积玻璃的使用或使用带有防鸟撞设计的玻璃。

例如,在昆山杜克大学校园二期设计中,新建的各栋建筑的玻璃幕墙不再是常见的装饰,取而代之的是铝板材料;而必须使用玻璃的区域,玻璃上都贴上了横纹,或者改用横向条纹彩釉玻璃以减少反光。这样的建筑被称为「鸟类友好建筑」

▼ 巴塞罗那费拉万丽酒店

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针对老建筑,使用窗户贴纸、在玻璃外装纱窗或者设置遮阳板、改变室内物品的摆放等都能够预防鸟撞事件发生。其中,增加外部防虫网是减少鸟撞最好的方法之一,在消除反射的同时,如果鸟类确实撞到了它们,撞击会得到缓冲,从而降低受伤的可能性。

对整个城市而言,在候鸟迁徙季时关掉建筑外表的霓虹灯和向上照的路灯,同样行之有效。

2020年秋季,在湖南永州的小县城蓝山,夜间飞行的白鹭被灯光照射失去方向感,长时间低飞盘旋,为了让白鹭顺利迁徙,蓝山县熄灭广场灯光和部分街道路灯,为候鸟迁徙让路,成为了预防鸟撞的城市管理案例。

▼ 蓝山县俯瞰(来源:全景网)

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总结

1. 现代城市,是生物多样性保护的下一个前沿!

城市有着丰富多样的生物,城市地区的生物多样性建设与经营必须是遏制全球生物多样性丧失解决方案的一部分。

2. 在城市中倡导生物多样性,重要且必要

城市,是有些生物的重要栖息地,保护城市生物多样性可能就是保护某些物种的一种方式。绿树成荫的城市环境有助于改善城市居民的生活条件和健康质量。

城市生物多样性保护行动,提供了一个提高广大受众对环境问题认识的机会。如上海城市生物多样性保护项目「貉以为家」,在保护中加强了市民对野生动物的认识,缓和了人貉矛盾。

▼ 伦敦海德公园,人与动物和平共处

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3. 城市「有意的设计」可以增强生物多样性

城市扩张与建设,栖息地变得碎片化、块状分布,保持或重建栖息地区域之间的连通性变得越来越重要,搭建生态廊道,重构生态系统连通性。天然廊道,如太行山、燕山华北豹走廊;人造廊道,如动物立交桥等。

相较于外来植物,本地植物选择对鸟类和它们赖以生存的昆虫的数量具有有意义的影响,恢复本地生态,应让本土植物回归城市。如纽约市通过立法和行动指南在城市公共空间恢复中倡导本地植物种植,以促进生物多样性。

▼ 纽约高线公园多样性的植被

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高强度人为介入和绿地管理使生物种群面临困境,通过修复物种和生态过程,减少人类活动干扰,提升景观荒野程度,保持或提升生物多样性。

如Lurie Garden结合了自然种植和生态敏感性,是多植被和多结构城市公园构建的范例。新加坡碧山宏茂桥公园与加冷河修复,恢复河流生态系统,兼具人文与自然意义。

▼ 新加坡碧山宏茂桥公园

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在城市被填满之后,通过改造现有的建筑元素和建筑中间的空间来发挥创意,为城市环境增添更多绿色。缺少公园和种植树木的地区,绿色屋顶被视为是一种可行的绿化选择外墙绿化同样将植物引入环境中,并且可以容纳各种生物,例如鸟类和昆虫。

建筑物之间留下的「口袋」空地,例如小巷,也可以对传粉媒介产生重大影响,具有显著植物多样性的潜力。

修正城市设施对生物的负面影响,从而减轻城市空间和建筑结构的「敌意」。如以防鸟撞建筑设计构建鸟类友好城市,用更软性的城市空间给予生命关怀。

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