張友麗 高亞紅 王 挺 樓曉明 盧毅軍
1 浙大城市學院 杭州 310015
2 杭州植物園 杭州 310013
早期的城市擴張和相關聯的土地覆蓋面積的改變導致了生境和棲息地減少、瀕危物種消失、生物多樣性受到威脅[1]。隨著城市化和經濟的快速發展,城市綠地面積逐漸增大并在人們生活中充當著越來越重要的角色。作為城市建成區中最重要的生命支持系統,城市綠地的多樣化和異質化生境為城市人群提供了更多的景觀資源和生態系統服務功能[2],并已成為一個不可忽視的新研究熱點[1-4]。
就地保護和遷地保護是瀕危植物保護的主要方式,對于有效保存和開發利用珍稀瀕危植物有著重要意義。合適棲息地的減少是物種減少乃至瀕危的一個主要驅動力[5],因此,開拓更多的適宜生境、探索多途徑的保護管理方法,以及實施瀕危植物的遷地保護已成為擴大這些瀕危植物種群的重要手段之一[6-7]。植物園是瀕危植物遷地保護的最佳場所,但由于面積的限制,其保護的瀕危植物數量是有限的;城市綠地由于具有較大的綠地面積、高度多樣化的生境和可操作性的人工管理方式,其植物配置的設計模仿自然植被的喬、灌、草復層結構能夠給瀕危植物提供潛在的生長空間,使人們開始探索利用城市綠地開展珍稀瀕危植物的遷地保護[8]。
目前城市綠地對珍稀瀕危植物影響的科學研究不多,主要集中于城市綠地珍稀瀕危植物種類的調查分析,其中有12種珍稀瀕危植物在桂林市綠地中有栽培[9],在湖南的珍稀瀕危植物中有40余種具有較好的觀賞性,可應用于城市綠化[10]。然而,針對城市綠地保護珍稀瀕危植物的相關實踐還是較少,尚未形成城市瀕危植物保護方面的理論。近年來,杭州市環湖綠地在提升完善過程中逐步引入一些珍稀瀕危和重點保護植物用于綠地景觀的營造,提高植物多樣性,但對其生長和保護現狀了解不足。本文以杭州市環西湖綠地為案例,通過實地調查,分析該區域綠地內珍稀瀕危植物保護現狀和潛力,為進一步推進利用城市綠地保護珍稀瀕危植物,提高城市綠地植物多樣性提供理論參考。
本研究以杭州西湖風景名勝區環湖景區的綠地范圍為研究對象,該區域自2002年以來,通過新湖濱改造、環湖南線景區整合、北山路改造及西湖湖西綜合保護等工程,環湖景區綠地得到明顯改善,已形成由湖濱步行街區、南山路、三臺山路、龍井路、靈隱路和北山街圍合,種類豐富、結構穩定且特色鮮明的植物景觀綠地。
以中國植物紅皮書(第一冊)[11]、國家重點保護野生植物名錄(第一批)[12]和浙江省重點保護野生植物名錄(第一批)[13]中的珍稀瀕危和重點保護植物種類為依據,利用全覆蓋調查方法,對環湖綠地區域的曲院風荷(QYFH)、杭州花圃(HZHP)、茅家埠(MJB)、浴鵠灣(YHW)、烏龜潭 (WGT)、花港觀魚 (HGGY)、太子灣(TZW)、長橋公園 (CQGY)、學士公園(XSGY)、柳浪聞鶯 (LLWY)、湖濱景區(HBJQ)、孤山景區(GSJQ)、三潭印月(STYY)13個公園綠地和蘇堤(SD)、白堤(BD)、楊公堤(YGD) 3條道路綠地開展實地調查,記錄調查過程中所有觀測到的珍稀瀕危和重點保護植物的名稱、分布地點、生活型、多度、頻度、生長狀況等信息,其中多度分級統計以調查發現的植物數量為依據(以Y表示植株數量),分為極多(Y≥1 000株)、多(500≤Y<1 000株)、尚多(50≤Y <500株)、少 (10 ≤Y <50株)、極少(1≤Y<10株)5個等級;頻度以目標物種分布點占所有調查地點的比例為依據。此外,杭州植物園作為該地區開展植物遷地保護的專業機構,其保護的珍稀瀕危和重點保護植物也被詳細調查統計,并與環湖綠地進行比較,探索環湖綠地保護珍稀瀕危和重點保護植物的潛力。
通過對環湖綠地珍稀瀕危植物的調查,結果發現共栽植保護了32種珍稀瀕危植物,隸屬27科、31屬,其中瀕危種1種,漸危種5種,稀有種5種;列入國家重點保護植物的有17種(其中Ⅰ級5種,Ⅱ級12種),浙江省級保護植物10種(表1)。喬木類珍稀瀕危樹種有20種,占環湖綠地珍稀瀕危植物種類的62.5%,灌木和草本均只有6種,其中草本類主要為水濕生植物種類,這主要是由于環湖綠地區域內有較大的水域面積,多樣化的水域生境適宜水濕生植物生長。珍稀瀕危植物中,裸子植物種類在環湖綠地中應用比例高于蕨類和被子植物,其中蕨類只有1種有應用(表1、表2)。

表1 杭州環湖綠地珍稀瀕危植物種類
通過對杭州植物園珍稀瀕危植物的調查,結果發現目前該園保護存活132種珍稀瀕危植物,其中可以露地栽植的有108種,占81.8%。環湖綠地中實際種植的珍稀瀕危植物種類有32種,分別為杭州植物園保護的珍稀瀕危植物種類和可露地栽植種類的24.2%和29.6%。喬木類珍稀瀕危植物實際應用比例較低,僅為25%,藤本類的珍稀瀕危植物僅有3種,且沒有應用(表2)。

表2 杭州植物園與環湖綠地珍稀瀕危植物保護類型比較
在杭州環湖綠地區域的16個調查點中,杭州花圃栽植的珍稀瀕危植物種類最多,達17種,占所有種數的53.1%;而長橋公園、孤山景區和白堤3個調查點栽植的珍稀瀕危植物最少,僅有4種。與大部分公園綠地相比,道路綠地種植的珍稀瀕危植物種類要少(圖1)。

圖1 杭州環湖綠地中不同調查點珍稀瀕危植物的種類
銀杏、香樟、蠟梅在所有調查點均有栽植,其出現的頻度最高,水杉的栽植點有11個;栽植點3~10個的有12種,而栽植點3個以下的有16種,還有11種珍稀瀕危植物僅有1個栽植點。大多數珍稀瀕危植物僅零星栽植在不同綠地,尚未大面積應用(圖2)。水杉、銀杏、香樟、蠟梅和薏苡的數量極多,均作為常見園林綠化植物栽植(薏苡除外,),其中銀杏和水杉作為行道樹和風景樹廣泛栽植在公園綠地和道路兩側,香樟作為杭州市的市樹在環湖綠地中廣泛栽培,并保留有眾多的古樹資源;蓮和睡蓮雖然在西湖環湖景區常見栽培,但大多數均為人工選育的品種,原種僅1~2個調查點有零星栽培;秤錘樹等9種植物數量極少,其中銀縷梅種植數量最少,僅在孤山景區有2株。

圖2 杭州環湖綠地中不同珍稀瀕危植物種類的出現頻度
環湖綠地種植的珍稀瀕危植物中,生長良好的有30種,占93.8%,僅有銀縷梅和白穗花生長情況較弱。銀縷梅的生長情況較弱可能是由于植株較小,在與旁邊的闊葉箬竹競爭中處于劣勢,導致生長情況不佳;而白穗花的生長勢弱則可能是由于作為林下地被使用,生境過于蔭蔽造成的。因此選擇適宜的栽植生境和適度人工養護管理有利于珍稀瀕危植物在城市綠地中的保護。
3.1.1 城市綠地保護珍稀瀕危植物的潛力
珍稀瀕危物種保護的最終目的是實現對這些物種的可持續利用。在珍稀瀕危植物中,不少種類具有良好的觀賞性,如果過度強調它們的瀕危特性,會忽視它們的應用價值。因此,探討這些植物在城市綠地中的應用前景,對綠化建設和珍稀瀕危植物的保護與發展都具有科學和現實意義。
在杭州植物園保護的132種珍稀瀕危植物中,有108種能露地過冬,但是在長期的引種馴化和栽培過程中,有一些既能適應杭州當地氣候條件又具有較高觀賞價值的珍稀瀕危植物種類未見應用,如七子花、香果樹等,若通過合理的生境營造和科學的栽培管理,這些珍稀瀕危植物在綠地中都將具有較好的推廣前景(表3)。目前,杭州環湖綠地面積大約為180 hm2,保存有32種珍稀瀕危植物。截至2018年底,杭州市綠地面積8 976 hm2,占城市建成區的14.59%,并且隨著城市化的發展,新建城市綠地面積還會有明顯增加,這將可以為更多的珍稀瀕危植物提供適宜生長的環境,具有更大的保護潛力。以利用城市綠地保護瀕危植物明黨參(Changium smyrnioides)為例,推測杭州城市綠地中18.97 km2的落葉樹生境可以引種保護1.01×108株明黨參,從而大大緩解野外明黨參的瀕危狀況[13]。此外,作為綠化觀賞與珍稀瀕危植物保護結合的案例,珙桐在杭州黃龍洞景區和云棲景區綠化中也開展了試驗性栽植,并取得較好的保護效果。然而,環湖綠地在保護瀕危植物實踐方面也存在一定的不足,一些保護實踐未能充分考慮珍稀瀕危植物的生境需求和生長習性,導致保護并不十分成功,如花港觀魚公園在過于蔭蔽生境下栽培的白穗花和孤山景區在強競爭壓力中栽培的銀縷梅;此外,在杭州石薺苧(Mosla chinensis)的保護實踐中,盡管該物種在人工營造的生境已經實現自播繁殖,但在次年的養護管理除草時,因使用了除草劑,導致該居群全部死亡。因此,盡管城市綠地有很大的保護珍稀瀕危植物的潛力,但如何使珍稀瀕危物種在綠地中得到成功保護,仍有很多工作需要深入考慮。
3.1.2 珍稀瀕危植物廣泛栽培對瀕危狀態的緩解
隨著對珍稀瀕危植物保護工作的逐漸開展,一些珍稀瀕危植物被很好地保存,群體數量大大增加。對這些在野生環境中瀕危,但是可以人工大量繁殖的珍稀瀕危物種,其瀕危狀況是否能得到緩解、瀕危等級該如何處理,已經引起了保護生物學家的關心[14]。
銀杏和水杉已被成功地大量繁殖,并廣泛應用到城市綠化的珍稀瀕危植物案例中。水杉自1947年開始引種,已在我國及亞洲、歐洲、大洋洲、非洲、北美洲、南美洲六大洲的50多個國家得到廣泛栽培繁殖;銀杏也由于其較高的觀賞性和經濟價值,在世界各地被大力引種栽培和推廣,保護數量巨大,在修訂新版《中國植物紅皮書》的過程中,銀杏也被部分專家建議退出中國珍稀瀕危植物名錄。蔣志剛等[15]認為對那些能在人工養殖和種植條件下順利繁殖第二代的物種,其瀕危等級應降級處理。然而,相反的觀點認為不能因為一個物種有大量的栽培種群而降低其瀕危和保護的等級。大量栽培面積的物種,其野生資源的保護應該更有優先權[16]。盡管對大量生產應用的珍稀瀕危植物的保護等級如何調整和瀕危狀況的緩解還存在爭論,但是,不可否認,可持續性利用是保護生物多樣性最行之有效的方式,對珍稀瀕危植物的保護更應該如此。因此,利用大面積的城市綠地,將更多的珍稀瀕危植物的保護與城市綠化有機結合,實現可持續性利用是一種很好的保護珍稀瀕危植物的補充方式。
3.1.3 利用城市綠地保護瀕危植物可能存在的問題
盡管城市綠地可以為珍稀瀕危植物保護提供足夠的潛在棲息地,但也存在一些不確定性甚至風險。一方面,城市環境與野外有所不同,如城市地面硬化阻礙水滲透、生境破碎化等[17-18]都可能對珍稀瀕危植物在城市綠地中的生長發育起到抑制作用;另一方面,城市綠地受到的人為干擾因素大,土地利用性質的變化和人為破壞因素等也可能對珍稀瀕危植物的保護有不利影響。此外,城市綠地引入珍稀瀕危植物還需要考慮入侵風險,雖然向城市地區引進珍稀瀕危植物是一種有效的保護措施,但也有研究人員認為,引進的物種有可能成為入侵物種[19-20],引入前需要謹慎評估。

表3 杭州植物園中可推廣到城市綠地的珍稀瀕危植物種類
由于大多數珍稀瀕危植物通常居群小、自然競爭能力弱、自我更新能力差、種源獲取比較困難,同時城市綠地生境與野生生境存在一定的空間異質性,這些因素都會成為限制珍稀瀕危植物在城市綠化中推廣應用的瓶頸,需要開展更有效的研究工作。因此,在珍稀瀕危植物引入城市綠地的實踐中,還需根據不同珍稀瀕危植物的生活型,結合城市生境的特征進行充分論證和評估,充分考慮其對各類資源的需求,通過人工管理營造適宜生境,減少競爭壓力,提高珍稀瀕危植物引入的成功機率,實現其在城市綠地環境中的自我更新。要實現這一目的,需要考慮以下幾方面問題:一是通過人工繁育,獲得足夠數量的可用于綠地保護的植株,確保綠地保護工作不會破壞珍稀瀕危植物的自然居群;二是要對珍稀瀕危植物的生物學和生態學習性有深入的了解,以通過人工管理調控的方式,如控制居群數量、年齡結構、性別比例等構建合理居群,同時加強光照、水分、土壤等資源需求管理,提供最適生態位,以滿足其最佳生長條件,提高保護成活率;三是要強化科普宣傳教育,提高公眾對珍稀瀕危植物的認知和保護意識,避免發生管理失誤,導致保護工作失敗。