王耀萱,蘭思仁,陳燕藝,林仙淋,魏蕭蕭
(福建農(nóng)林大學(xué),福建福州350002)
當(dāng)前,中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快,而城市發(fā)展與環(huán)境之間的矛盾也日益突出.在城市發(fā)展中,如何通過(guò)城市森林建設(shè)關(guān)注生態(tài)安全,加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)已成為全社會(huì)共同關(guān)注的問(wèn)題.在這樣的背景下,研究城市森林植物群落多樣性配置問(wèn)題具有十分重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義.生物多樣性評(píng)價(jià)是收集各種生物多樣性現(xiàn)狀,通過(guò)各種定性與定量方法,對(duì)植物群落配置的多樣性進(jìn)行分析和判斷,并提出城市森林多樣性配置的具體建議.城市森林多樣性評(píng)價(jià)反映了生物的多樣性在復(fù)雜環(huán)境下表現(xiàn)出的總體狀況和特征.城市森林植物群落的多樣性評(píng)價(jià)有助于城市建設(shè)與管理者掌握城市森林的生存環(huán)境,減少由于生物多樣性消極作用所帶來(lái)的威脅.目前,我國(guó)城市森林植物群落多樣性配置整體形勢(shì)嚴(yán)峻,存在城市森林無(wú)搭配或亂搭配問(wèn)題,在此形勢(shì)下,研究城市森林植物群落多樣性評(píng)價(jià)方法顯得尤其必要.
廣義上說(shuō),城市森林是指城市區(qū)域?yàn)楦纳瞥鞘猩鷳B(tài)環(huán)境,促進(jìn)人與自然的和諧,適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,由以樹木為主體的植被及其所處的人文自然環(huán)境所構(gòu)成的森林生態(tài)系統(tǒng),它是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分;狹義上說(shuō),城市森林指的是城市范圍內(nèi)所有林木群落之和.城市的布局優(yōu)化是在森林景觀生態(tài)格局優(yōu)化理論的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的.景觀生態(tài)規(guī)劃的發(fā)展是隨著地理科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展而不斷完善的,但由于其產(chǎn)生時(shí)間短,目前并沒(méi)有明確的定義,其主要內(nèi)容是通過(guò)景觀生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo),以景觀格局的調(diào)整和合理分配為基礎(chǔ),即通過(guò)景觀元素的數(shù)量、比例和時(shí)空配置有效規(guī)劃和管理植物群落,在結(jié)構(gòu)和功能上使景觀資源的組合接近或達(dá)到優(yōu)化,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高城市森林系統(tǒng)的整體功能[1].
生物多樣性是一個(gè)內(nèi)涵豐富的概念,涉及眾多學(xué)科相關(guān)知識(shí).生物多樣性包括地球上所有的植物、動(dòng)物和微生物物種以及它們之間相互作用的生態(tài)系統(tǒng),是各生物物種與棲息環(huán)境之間動(dòng)態(tài)演進(jìn)的過(guò)程.對(duì)一個(gè)區(qū)域的生物多樣性進(jìn)行研究,一般集中在2個(gè)方面:一是物種的豐度,二是生物物種的優(yōu)勢(shì)度和均勻度.生物群落多樣性特征越明顯的生態(tài)系統(tǒng),一般生態(tài)系統(tǒng)越活躍,也越穩(wěn)定[2].
城市森林植物群落多樣性評(píng)價(jià)應(yīng)從生物多樣性現(xiàn)狀、生物多樣性所具有的價(jià)值和生物多樣性受到的威脅以及生物多樣性保護(hù)工作開展等方面進(jìn)行評(píng)價(jià).
城市森林植物群落多樣性現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括城市森林植物群落多樣性評(píng)估的不同層次,如遺傳多樣性水平、物種多樣性水平、生態(tài)系統(tǒng)多樣性水平、景觀的多樣性水平等方面,也包括對(duì)不同城市森林植物群落的多樣性評(píng)價(jià),如動(dòng)物的多樣性和微生物多樣性,不僅包括森林生態(tài)系統(tǒng),也包括對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和其他生態(tài)系統(tǒng)多樣性的評(píng)估[3].
城市森林植物群落多樣性價(jià)值評(píng)價(jià)包括對(duì)城市森林植物群落多樣性的直接使用價(jià)值、間接使用價(jià)值、潛在價(jià)值和存在價(jià)值的評(píng)價(jià),以及可持續(xù)利用價(jià)值評(píng)價(jià),還包括對(duì)生物多樣性的科學(xué)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值等角度的評(píng)價(jià)[4].
城市森林植物群落多樣性威脅評(píng)價(jià)主要包括5個(gè)方面:棲息地的喪失、生態(tài)系統(tǒng)的破壞和退化,生態(tài)社區(qū)轉(zhuǎn)為其他用途,野生資源的過(guò)度使用,外來(lái)物種入侵,土壤、水和空氣污染和氣候變化.這些因素的存在使城市森林植物群落多樣性受到一定程度上的威脅.
城市森林植物群落多樣性保護(hù)評(píng)價(jià)主要包括植物群落多樣性保護(hù)相關(guān)法律、制度、人力資源、政策、保護(hù)設(shè)施、科研水平、宣傳教育、公眾參與、國(guó)際合作和可持續(xù)利用等方面,其既包括對(duì)相關(guān)對(duì)國(guó)家管理機(jī)構(gòu)及其職能的評(píng)價(jià),也包括地方政府在城市森林多樣性保護(hù)方面所做的貢獻(xiàn)及存在問(wèn)題的評(píng)價(jià)[5].
城市森林植物群落的多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,需要科學(xué)地實(shí)現(xiàn)各選取指標(biāo)之間的平衡,并能達(dá)到良好的評(píng)價(jià)效果.城市森林多樣性評(píng)價(jià)需要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的支持,但目前森林植物群落多樣性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)仍十分缺乏.
遺傳多樣性是指遺傳信息的總和,代表著生物的最主要特征.由于基因的構(gòu)成十分復(fù)雜,所以對(duì)其進(jìn)行科學(xué)測(cè)量,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)也相對(duì)比較困難.因此,在進(jìn)行植物群落多樣性評(píng)價(jià)時(shí),往往注重考慮生物基因的多種表現(xiàn)[6].
物種多樣性是生物在地球上存在的復(fù)雜性和多樣性的表現(xiàn),主要包括物種數(shù)量的多樣性、生物群落的個(gè)體數(shù)、物種豐富度和均勻度.因此,對(duì)物種多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià)主要根據(jù)物種豐度、物種的相對(duì)豐度、物種的瀕危程度、植物種群穩(wěn)定性等指標(biāo)[7].
生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指生物圈內(nèi)生物及其環(huán)境的多樣性,包括生物多樣性和生態(tài)過(guò)程及生態(tài)系變化的多樣性,生態(tài)系統(tǒng)多樣性是生物群落的多樣性和生物多樣性形成的基本條件,包括群落組成、結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài).對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多樣性評(píng)價(jià)的指標(biāo)有稀有性、自然性、適宜性、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及人類威脅[8].
城市森林景觀多樣性指斑塊數(shù)量的大小、形狀、破碎化景觀的測(cè)定、分維數(shù)(斑塊多樣性)等,其評(píng)價(jià)指標(biāo)包括多樣性指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度、豐富度、聚集度、連接度、連通性、修改的分維數(shù)等[9].
生物多樣性是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的重點(diǎn)和熱點(diǎn),包括多個(gè)層次和維度,主要有遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性,可以基于以上分析建立城市森林植物群落多樣性評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)體系(見表1).
表1 城市森林植物群落多樣性評(píng)價(jià)的體系Tab.1 Evaluation system ofurban forest plant community diversity
城市森林植物群落的遺傳多樣性評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要為該植物群落等位基因多樣性、稀有等位基因的現(xiàn)狀,具體采用等位酶電泳分析、染色體分析等方法進(jìn)行試驗(yàn)觀測(cè).對(duì)植物群落的遺傳多樣性評(píng)價(jià)可以分析該植物群落近親繁殖的缺陷及其基因變異速率.
城市森林植物群落的物種多樣性評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要為對(duì)該植物群落絕對(duì)豐度、頻度和優(yōu)勢(shì)度的評(píng)價(jià),具體采用普查、遙感技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)觀測(cè).對(duì)植物群落的物種多樣性評(píng)價(jià)可以及時(shí)掌握種群動(dòng)態(tài)變化以及該植物群落的生理特征.
城市森林植物群落的生態(tài)系統(tǒng)多樣性評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要有植物群落的相對(duì)豐度、頻度、富集度、均勻度評(píng)價(jià),具體可根據(jù)植物群落照片等進(jìn)行監(jiān)測(cè).對(duì)植物群落的生態(tài)系統(tǒng)多樣性評(píng)價(jià)可以掌握該植物群落生物量及資源生產(chǎn)力.
城市森林植物群落景觀多樣性評(píng)價(jià)的主要包括斑塊、豐度和景觀類型,具體可通過(guò)航拍或者照片觀測(cè)收集數(shù)據(jù).對(duì)植物群落的景觀多樣性評(píng)價(jià)可以掌握植物群落的干擾過(guò)程以及養(yǎng)分循環(huán)速率.
合理選取城市森林植物群落評(píng)價(jià)指標(biāo),并利用城市森林植物群落多樣性評(píng)價(jià)方法,對(duì)城市典型的植物群落的等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià),可以真正地、客觀地判定城市森林植物群落多樣性的現(xiàn)狀及問(wèn)題.本文所述的評(píng)價(jià)方法與體系基本上能滿足城市森林植物群落多樣性評(píng)價(jià)的要求.通過(guò)城市森林植物群落多樣性的合理評(píng)價(jià),可以發(fā)現(xiàn)城市森林植物群落多樣性搭配存在的問(wèn)題,對(duì)城市森林植物群落配置體系的建立提供理論依據(jù).
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