服务于城市公园的生物多样性设计

Biodiversity Design for Urban Parks

王敏 宋岩
WANG Min SONG Yan

摘要：面对城市生物多样性逐步丧失和城市生态危机的加重，在物种多样性保护的同时强化生物多样性的载体——生境多样性的规划营建是实现城市生物多样性再生的关键技术之一。梳理城市公园生境要素单元分类的基础上，文章阐述基于生境单元的城市公园生物多样性评估方法，分析游憩活动对于公园生境的干扰与分区管理策略，并通过后湾沼泽地、布鲁克林大桥公园、米勒生态公园和圣路易斯森林公园4个典型案例解读，探讨城市咸水沼泽生境、城市浅水（淡水沼泽）生境、城市草原生境、城市森林生境这4种主要城市公园异质性生境设计、建造与管理要点，最后从一般设计流程和核心设计控制指标两方面提出基于生境单元分类体系的城市公园生物多样性设计框架。

关键字：生物多样性保护；生物多样性设计；生境单元；异质性生境

基金项目：国家科技部十二五科技支撑计划“城镇群高密度空间效能优化关键技术研究”（2012BAJ15B03）；高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室“高密度城区生物多样性框架研究”（20140101）资助

Abstract: Facing the urban biodiversity loss and increased urban ecological crisis, the planning and construction of habitat diversity – the carrier of biodiversity – is one of the key technologies to achieve the regeneration of urban biodiversity. After identifying the basic elements of habitat units in urban parks, this paper discusses urban park biodiversity assessment methods based on habitat units and analyzes park habitat’s eco-disturbance from recreation activities and the partition management strategies. Based on four typical cases study of Back Bay Fens, Brooklyn Bridge Park, Miller Ecological Park and Saint Louis Forest Park, four main habitats in urban parks are discussed to conclude the main points for habitat heterogeneity design, construction and management, including urban saltwater marsh habitat, urban shallow water (freshwater marsh) habitat, urban prairie habitat, and urban forest habitats. At the end of the paper, the framework of biodiversity design for urban parks is proposed from the aspects of general design process and critical design control indicators based on the classification system of habitat unit.

Key words: Biodiversity Protection; Biodiversity Design; Habitat Unit; Habitat Heterogeneity

Foundation item: The Twelfth Five-year Science and Technology Support Plan by National Ministry of Science and Technology“key techniques of high density space efficiency optimization of City cluster” (2012BAJ15B03); Key Laboratory of High Density Habitat Ecological Environment and Energy Saving of National Education Ministry“the biodiversity design framework of High Density Habitat in city ”(20140101)

1 引言

生物多样性是城市生态系统稳定性的基础，可提高城市的景观异质性[1]。根据联合国“生物多样性公约”（1992），“生物多样性（biological diversity或biodiversity）是指所有来源的形形色色的生物体，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体；包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。”城市生物多样性（urban biodiversity），作为全球生物多样性的一个特殊组成部分，是指城市范围内除人以外的各种活的生物体，在有规律地结合在一起的前提下，所体现出来的基因、物种和生态系统的分异程度[2]。相比于广义上的生物多样性，城市生物多样性有如下4个特点：1）物种丰富度从城郊向市中心逐步递减，中心区域生物种类匮乏；2）优势物种数量突出，外来物种入侵严重，甚至若干生物占据该区域生态系统统治地位；3）适于乡野生境（如森林）下的特殊物种濒危甚至消失[3]；4）生物多样性受人为干扰程度较强。

近年来，我国持续快速城镇化引发城市空间格局和生态图底关系的巨大变化，高强度、高密度的城市空间利用方式已经严重影响城市中心区生物多样性。分析其中主要原因，一是城市化导致的环境均质化倾向，二是人为活动加剧对自然生态的严重干扰。按照温彻·詹姆斯德（Wenche E. Dramstad）等的观点，物种多样性和生境多样性常常呈正相关；多样化的生境可能包含更多适宜物种生存的条件，特别适宜那些多生境物种的生存[4]。城市公园作为城市中心区的重要自然斑块，是打破高密度城市化区域均质化人工环境、营造异质性自然生境的关键生态战略点。城市园林作为小型生态系统[5]，对于营造适于生物生存的多样化生境有着重要的作用。异质性生境的增加，即生境多样性程度的丰富，一方面会导致大型斑块数目及斑块内部物种数目的减少，降低了单一物种统治生态系统的概率；另一方面，根据“廊道—斑块—基质”理论，斑块的边缘往往是生物种类最丰富的区域，会引起斑块的边缘生境面积的相对扩大以及边缘物种数目的增加，进而提高了潜在的总物种的共存性。因此，服务于城市公园的生物多样性设计，不能仅依据普适生物多样性营造手段，停留在现阶段城市绿地系统规划和公园设计普遍采取的物种规划层面，还应针对城市特殊环境进行有别于城市人工环境的异质性生境营造。如何在城市中营建出适于生物生存的区域，同时针对游憩活动引发的生态干扰进行有效管理，从而实现公园生物多样性已经成为越来越多当代风景园林设计师着眼的问题之一。

2 基于生境单元的城市公园生物多样性评估与管理

2.1 城市公园生境单元分类与生物多样性评估

城市公园内的生境单元可以看作是由点、线、面3种不同的要素单元所组成。公园内丰富的生境是由不同的要素单元相拼接、耦合、叠置而成。比利时学者马丁·赫米（Martin Hermy）和约翰尼·科尔奈丽丝（Johny Cornelis）对城市公园和郊区公园进行生物多样性评估时，按照要素组成将生境分为许多生境单元（habitat unit）[6]，并主张在此基础上主要从生境多样性（habitat diversity）与物种多样性（species diversity）两个有效指标展开公园生物多样性综合评估。其中，生境多样性评估包括测评生境单元的分异程度、生境饱和度（即实际测定的多样性指数和最大可能的多样性指数之比）及生境多样性趋势指数（即实际测定的生长良好物种指数与总物种指数之比）[7]。物种多样性评估选择维管植物（包括本地种、移植种和外来种, 以及品种和变种）、蝴蝶、鸟类和两栖动物4个不同的物种群体进行测定。

本文参考赫米和科尔奈丽丝生境单元命名及分类方式，将城市公园内的生境单元归纳为面状要素32种、线状要素18种、点状要素3种，具体分类及典型生境单元图示见表01、表02和表03。

2.2 游憩活动对于公园生境的干扰度分析与分区管理

依据游憩活动的开展方式与活动强度，可以将城市公园内对生境的人为干扰由高至低划分为5个等级：无监管游憩活动—限定游憩活动—教育科普活动—生态科研活动—纯自然状态。由此城市公园内生境单元分为5种不同分区管理方式：游憩开放—活动组织—路线引导—行为控制—生态保育。不同生境单元对应的管理方式见表04。在城市公园的生境单元组合中，要充分考虑到不同管理方式的衔接，将干扰程度高与低的不同区域进行有效分隔及组合，使各个生境单元都可以得到良好的管理及发展。

3 城市公园异质性生境营造典型案例解读

由城市公园生境单元分类可知，混交林、游憩草坪、灌木丛等生境单元在现有城市公园设计中已大量实施，而城市公园作为城市中心区异质性斑块的重要区域，更应着重加强营造异质性自然生境斑块来增强整个城市的生境多样性从而提升城市整体生物多样性丰富度。依据城市公园内现有生境类型来看，城市公园需要补充发展的异质性生境主要包括城市水生境、城市草原生境、城市森林生境3大类，其中水生境又可分为城市咸水沼泽生境及城市浅水（淡水沼泽）生境2种。通过典型案例解读，对这4种城市公园异质性生境设计、建造、管理等方面进行分析。

（未完待续）