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不同乡土植物概念下的居住区乡土植物应用概况
——以重庆主城区为例

2022-11-22

中国园林 2022年10期
关键词:乡土物种比例

胡 迅

杨永川*

靳 程

代佳灵

胡四维

截至2021年,中国城镇常住人口达91 425万人,城镇化率达64.7%[1]。中国已逐步完成了从“乡村中国”到“城镇中国”的蜕变[2]。因此,城市生态系统与人类休戚相关,而城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分,已被证实可以提供多种生态服务,涉及经济、社会、健康和美学效益等方面[3]。其中,居住区绿地是城市绿地系统中分布最广泛、使用率最高的组成部分,据估计约有41%的城市土地是住宅用地,随着居住区的不断增多,其占城市土地的比例还在持续扩大[4-6]。

居住区绿地是城市生态系统中以点和斑块为主要形式存在的最接近城市居民的生态环境[7],其不仅有利于城市居民的身心健康与社会福祉,还在保护城市生物多样性方面发挥了重要作用[7-9]。然而,我国的居住区绿地建设仍存在一些问题,如植物配置与居民需求不协调,且绿化效果与生态效益尚需进一步提高等[10-11]。这可能主要是因为我国20世纪90年代才开始关注居住区绿地建设,与国外相比起步较晚,步入21世纪之后,我国居住区绿地建设出现了盲目模仿的现象,在部分时期表现出“异域风情”“欧陆风”等景观偏好,忽视了当地地理条件与本地特色植被,出现盲目采用国外树种、滥用水景与大草坪等行为[12]。应用乡土植物能够在一定程度上缓解这些居住区绿地问题[13]。

乡土植物本身具有较强的环境适应性和抗逆性,应用于居住区绿地中具有管护成本低等优点[14-16]。此外,乡土植物对生物多样性的友好性也不容忽视,许多研究已经证实了城市绿化中的乡土植物能够为野生动物提供更好的食物资源及栖息地[17]。因此,在居住区绿地建设中乡土植物受到越来越多的关注,国家和地方均颁布了许多标准与规范对居住区绿地中乡土植物的应用提出了明确的要求[18-19],使得乡土植物在居住区绿地中的应用受到了更多重视,在一定程度上促进了乡土植物的推广和利用。然而,由于乡土植物定义繁多,目前在园林绿化领域仍然缺乏明确的、易于执行的乡土植物界定标准,这不利于居住区绿地中乡土植物的选择与应用。

目前,乡土植物定义主要可分为广义和狭义2类。这2类乡土植物定义间的差异主要表现在对归化植物的态度上:广义乡土植物定义认为通过人工长期引种栽培并证明了已经非常适应该地环境,且已经具有一定本土文化内涵的归化植物也应该作为乡土植物;而狭义乡土植物定义则认为乡土植物就是本地“土生土长”的植物,不应该包括任何外来植物[20]。广义和狭义的乡土植物定义虽然在许多城市绿化的研究中均有提及,然而少有研究对比在不同乡土植物定义下城市绿化的乡土植物应用情况,且不同定义对乡土植物应用的影响尚不可知。

综上,本研究在系统梳理目前流行的乡土植物定义的基础上,分别细化广义和狭义的乡土植物定义,并以重庆市106个不同建成时间的居住区为例,从数量和种类两方面评估在不同定义下乡土植物应用情况。本研究可一定程度揭示不同乡土植物定义对乡土植物应用的影响,并为居住区中乡土植物的选择及应用现状的评估提供建议和参考,以期提高乡土植物在居住区中的应用和评价的科学性及可操作性,提升居住区绿化建设的生态效益。

1 研究方法

1.1 研究区域

重庆市域面积8.2 4万k m2,地跨东经1 0 5°1 1′~1 1 0°1 1′,北纬28°10′~32°13′。重庆市行政区划为26个区、8个县、4个自治县,幅员广阔。其中,主城区包括渝中区、渝北区、南岸区、北碚区、江北区、九龙坡区、沙坪坝区、巴南区和大渡口区,是政治、经济和人口的集中区域。重庆市主城区位于我国亚热带常绿阔叶林带,年平均气温18℃,最冷月(1月)平均气温7.6℃,年平均降雨量1 123mm[21]。

本研究以重庆市主城区106个不同建成时间的居住区为对象,探究其乡土植物应用情况。居住区分布情况如下:巴南区13个,北碚区10个,大渡口区9个,江北区18个,九龙坡区9个,南岸区14个,沙坪坝区14个,渝北区11个,渝中区8个(图1)。

图1 本研究调查的重庆主城区106个居住区

1.2 乡土植物定义梳理

采用文献调查法,以“乡土物种”“乡土植物”“本地物种”“本地植物”“本土物种”和“本土植物”为关键词,在中国知网(http://cnki.net/)中检索相关中文文献,选取其中被引量大于10的文献进行详细阅读并提取其中乡土植物定义。同时,以“native species”“indigenous species”和“endemic species”为关键词在Web of Science(www.webofscience.com/)中检索相关英文文献,提取其中乡土植物定义。提取的标准为:仅提取在文中明确提及并使用了乡土植物定义的论文。总共在104篇文献中提取到104条乡土植物定义,定义中出现的高频词汇如表1所示。

表1 乡土植物定义中的高频词汇出现情况

根据文献调查结果,乡土植物定义可分为广义和狭义2类。在104篇文献中,采用狭义乡土植物定义的文献有77篇,采用广义乡土植物定义的文献仅有27篇。其中狭义乡土植物定义比较明确,均指未经人为作用,自然分布在特定地区经过长期自然选择留存下来的植物(以下简称“狭义乡土植物”)。广义乡土植物定义大致可归纳为原产于本地或通过长期引种、栽培,已经适应当地环境,并能完成生活史的植物。但是绝大多数广义乡土植物定义在“长期引种”的时间节点上均较为模糊。综合考虑后本研究将16世纪作为广义乡土植物定义中长期引种的时间节点,主要原因如下:起始于15世纪中后叶的大航海时代,欧洲航海殖民活动极大提高了全球物种交换速度[22-24],国外普遍将欧洲航海殖民活动影响该地区的时间作为区分外来和乡土植物的时间节点[25];在16世纪,欧洲航海殖民活动就开始影响中国的植物引种[26]。而在此之后,传入中国的外来植物数量巨大种类繁多,即使已经成为归化植物,但其生态安全性并没有得到足够的检验,生态适应性也有可能不稳定[27]。本研究中将广义乡土植物定义为本地自然分布的植物(即“狭义乡土植物”)以及除入侵植物外16世纪前引种的已适应当地气候并能完成生活史的植物(以下简称“长期引种植物”)。

1.3 居住区绿化植物调查及物种信息确定

2020年6月起,采用普查法,对重庆主城区106个居住区绿地中所有的木本植物进行每木调查,鉴别树种,记录数量,此调查任务于2021年9月全部完成,106个居住区共记录1 576 682株绿化树木。本研究只关注木本植物的数量和种类,因为其园林绿化综合功能最显著,在凸显地域特色方面占主要地位[28]。

树种的中文名、拉丁名、科、属、生活型、地理来源及观赏性等信息均以Flora of China(FOC;http://foc.iplant.cn/)和《中国植物志》中文版(FRPS;http://www.iplant.cn/frps)为准。外来植物的引种时间主要通过查询期刊论文、FRPS、《中国外来植物》[29]、《四川植物志》及地方史料等文献资料确定,此外部分植物的引种时间资料缺失或者模糊,这部分植物的大致引种时间通过专家咨询确定。根据地理来源信息和引种时间,参照广义和狭义的乡土植物定义,对106个居住区内各树种进行鉴别,将自然分布在重庆市的植物作为狭义乡土植物,将16世纪之前引入重庆并已适应本地气候的植物(排除入侵植物)作为长期引种植物纳入广义乡土植物。

1.4 居住区建成时间确定

居住区建成时间通过实地调查确定。根据居住区建成时间,参照国务院《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》将2000年底前建成的居住区作为老旧居住区,2000年后建成的居住区作为新居住区。106个居住区中有老旧居住区28个,新居住区78个。

1.5 数据处理及分析

乡土植物比例可分为乡土植物物种比例和乡土植物个体数量比例,二者计算方法如下:

乡土植物物种比例=乡土植物物种数/绿化植物总物种数;

乡土植物个体数量比例=乡土植物个体数量/绿化植物个体总数量。

居住区不同乡土植物定义下乡土植物比例间的差异采用T检验进行显著性分析;老旧居住区和新居住区间乡土植物比例的差异采用T检验与秩和检验进行显著性分析(数据符合正态性和方差齐性时采用T检验,不符合时则采用秩和检验);居住区乡土植物比例与建成时间的关系采用广义相加模型(Generalized Additive Models,GAMs)进行拟合。所有分析和绘图在R 4.0.3中完成。

2 结果

2.1 居住区乡土植物应用概况

106个居住区中共有112种乡土植物(总绿化物种数260),其中狭义乡土植物102种,长期引种植物10种。狭义乡土植物中,出现频次最高的物种分别为木樨、黄葛树和枇杷;个体数量最多的物种分别为栀子、杜鹃和女贞(表2)。虽然长期引种植物物种数仅占居住区总绿化物种数的3.85%(表3),不过部分植物在居住区中应用广泛,个体数量占居住区绿化个体总数量的12.42%。其中,出现频次最高的物种分别为日本晚樱、石榴和木槿;个体数量最多的物种分别为木槿、茶梅和日本晚樱。

表2 106个居住区常见的狭义乡土植物物种

无论何种乡土植物定义下,106个居住区的乡土植物物种比例均大致集中于35%~65%,而个体数量比例分布较均匀(图2)。此外,广义乡土植物物种比例显著高于狭义乡土植物物种比例,而在个体数量比例上二者无显著差异(图3)。

图2 居住区乡土植物比例概况

图3 不同乡土植物定义下乡土植物比例比较

2.2 居住区乡土植物应用随时间的变化情况

无论何种乡土植物定义下,居住区乡土植物物种比例和个体数量比例随居住区建成时间无显著变化趋势(图4)。而对老旧居住区和新居住区乡土植物比例的比较发现:无论何种乡土植物定义下,老旧居住区乡土植物物种比例均显著高于新居住区,不过在个体数量比例上二者无显著差异(图5)。此外,在乡土植物物种组成上,随时间推移居住区绿化中部分观赏性较低的乡土植物如白栎(Quercus fabri)、毛桐(Mallotus barbatus)等逐渐被遗弃,而蜡梅(Chimonanthus praecox)、六月雪(Serissa japonica)和梧桐(Firmiana simplex)等观赏性较高的乡土植物则得以保留。

3 讨论

3.1 居住区乡土植物应用现状

无论采用何种定义,乡土植物的应用都不乐观,无法满足国家和地方的相关标准和规范,乡土植物整体应用情况还有待提升。国家和重庆市颁布了一系列有关城市绿地建设的标准和规范,在这些标准和规范中乡土植物往往是要素之一(表4)。近几年,重庆市还颁布了针对居住区建设的《绿色生态住宅(绿色建筑)小区建设技术标准》(DBJ 50T-039—2020),对乡土植物物种数和个体数量比例作了明确规定。整体上,这些标准和规范要求乡土植物物种比例或个体数量比例不能低于60%(表4)。然而,无论何种乡土植物定义下,本研究中大部分居住区乡土植物物种比例和个体数量比例均低于60%(图2)。

此外,在时间尺度上,乡土植物应用也没有得到显著提升(图4)。老旧居住区和新居住区间的比较更是揭示了这一问题。无论何种乡土植物定义下,老旧居住区乡土植物物种比例均显著高于新居住区(图5-1、5-2),这主要是因为2000年后越来越多的外来植物涌向中国[30],与老旧居住区相比,新居住区中外来植物种类更加丰富(T检验,P<0.05),乡土植物物种比例低于老旧居住区。此外,随着时间推移,由于对美学越来越高的需求[31],部分观赏性不高的乡土植物逐渐在居住区绿化中消失,观赏性较高的乡土植物则被保留,这也可能是新居住区乡土植物物种比例显著低于老旧居住区的另一原因。而老旧居住区和新居住区中乡土植物个体数量比例无显著差异(图5-3、5-4),这主要是因为《绿色生态住宅(绿色建筑)小区建设技术标准》等标准对乡土植物个体数量比例作了明确要求(表4),所以新居住区不得不选择增加乡土植物个体数量(但物种数量未得到增加)以应对各项标准和规范的要求,也因此,新居住区的乡土植物个体数量比例在外来植物的冲击下没有明显下降。

表4 国家和重庆相关标准和规范中对乡土植物的要求

图4 居住区乡土植物比例与建成时间关系

图5 老旧居住区和新居住区间乡土植物比例比较

综上,虽然各项标准和规范的颁布使得乡土植物受到一定重视,然而在外来植物流行的趋势下,乡土植物的应用还是受到许多限制。为了应对政策要求,居住区选择增加乡土植物个体数量而不增加乡土植物物种数量,更是表明随着时间推移,应用于园林绿化的乡土植物物种库并没有得到太多扩展。

3.2 关于广义乡土植物的抉择

鉴于居住区乡土植物比例亟待提升、乡土植物物种库急需扩展的现状,有原则地接纳长期引种植物不失为一个合适的选择。本研究通过梳理目前流行的乡土植物定义发现“适应性”是这些乡土植物定义最重要的关注点(表1),从园林植物应用角度出发,乡土植物定义也强调植物对环境的适应性。而纳入广义乡土植物范畴的长期引种植物,虽然种类少,但应用广适应性强,民众接受度高(表3)。因此在园林绿化领域,狭义乡土植物是乡土植物的主要组成,长期引种植物则可以作为乡土植物的次要组成[32]。

表3 106个居住区中长期引种植物的应用情况

本研究中长期引种植物指通过长期引种、栽培(16世纪前),已经适应当地环境,并能完成生活史的植物。将之作为乡土植物的原因如下:引入时间足够长的植物不仅融入了本地生态系统,还融入了当地人的生活,且观赏性较高,是长期以来园林绿化中的常见物种,甚至部分植物在当地还具有特殊意义[20]。以石榴为例,其原产巴尔干半岛至伊朗及其邻近地区,但是自张骞出使西域,石榴传入中国已经有2 000余年的历史[33],栽培和利用历史源远流长,因此可以将之作为乡土植物。而排除16世纪之后的引入植物是因为从15世纪末起,欧洲航海殖民活动极大提升了全球物种交换速度[34-36]。在这之前,物种传播范围有限,多属于小尺度的流动和交换。因此,国外普遍将受到欧洲航海殖民活动影响的时间作为区分外来植物的时间节点[25],如捷克[37]、澳大利亚[38]、夏威夷[39]及其他太平洋岛屿[40-41]。我国植物引种也受到欧洲航海殖民活动的影响,外来植物中有52%的物种来自美洲,14%的物种来自欧洲[42]。早在16世纪,欧洲航海和殖民活动就开始影响中国的植物引种[26],18和19世纪,更是形成了全球植物贸易网络[43],导致流入中国的外来植物多而繁杂。由于引入时间不长,引入植物的生态适应性和安全性没有经过时间的检验,不宜将这些植物归属为乡土植物。

3.3 居住区乡土植物应用建议

居住区乡土植物应用受限的主要原因有:1)目前乡土植物定义繁杂,相关标准虽对乡土植物应用提出了要求,但缺乏明确的乡土植物界定标准和科学的区域乡土植物数据库[19];2)园林绿化行业中可利用的乡土植物物种库较小,苗木市场缺少乡土植物供应,苗木种类单一,限制了园林绿化从业人员对乡土植物的选择[32];3)部分乡土植物观赏性较低,不满足市场需求;4)园林绿化从业人员习惯于借鉴现有的园林植物搭配模式,缺少对新的乡土植物的开拓,使苗木市场缺乏开发新的乡土植物的动力[44]。

基于以上原因,促进居住区乡土植物应用需要整个园林绿化行业的支持。在行业标准制定方面,应提出明确的乡土植物界定标准,并同步发布乡土植物应用名录;在扩大乡土植物物种库方面,园林绿化行业应对乡土植物苗木生产进行统一规划[45],从城市周边地区的自然植被中筛选观赏性较高且适合城市生境的树木进行培养驯化[46],并有原则地接纳长期引种植物,以扩展和丰富园林绿化行业的乡土植物物种库;在市场调控方面,在绿地规划、施工过程中,严格选用具地区特色的乡土植物,以市场需求带动苗圃的积极性,形成具地区特色的乡土植物产业链[47];在乡土植物具体应用方面,需在不同绿地类型下,根据不同乡土植物的特点选择并应用[48]。此外,建立区域绿化树种资源信息系统,链接苗木资源与市场需求对城市绿化中乡土植物资源的丰富及利用现状的改善也是非常重要的[49]。

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