城市微绿地生物多样性：价值、影响因素与提升途径

王云才 王若静 卢星昊

（1.同济大学建筑与城市规划学院，上海 200092；2.教育部生态化城市设计国际合作联合实验室，上海 200092；3.同济大学高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室，上海 200092）

城市化过程造成全球生物多样性锐减，而绿地是城市物种的重要栖息地。在有限城市生态空间中建设大型绿地成本昂贵，微绿地因其选址方便、布局灵活对生态空间具有补充作用。为全面认知微绿地生物多样性的研究成果与规律，对现有研究进行综述，并将目前有关微绿地生物多样性的研究分为三个方向：（1）城市微绿地生物多样性价值；（2）城市微绿地生物影响机制；（3）城市微绿地生物多样性提升途径。通过对39篇文献的系统评价与荟萃分析，结果表明：（1）高度城市化地区是微绿地生物多样性研究的热点区域。（2）鸟类研究的文献数量居于首位，哺乳动物研究数量最低，微绿地的丰富植被群落能支持昆虫多样性，也能为城市鸟类提供食物来源。（3）植被覆盖度、植被多度与面积因子的研究频次较高。其中，面积、绿地率、植被丰度与植被多度与微绿地生物多样性呈正相关，不透水面面积与噪音则呈负相关。（4）通过提高植被丰度、增强栖息地连通性等途径能有效促进微绿地生物多样性提升。文献综述结果可以为微绿地生物多样性提升制定科学的生境营造与布局规划策略。

微绿地；生物多样性；城市；系统评价；荟萃分析

城市化造成物种栖息地丧失是全球生物多样性锐减的重要原因[1]。人工栖息地的创造可以为野生动植物提供栖息场所，以减轻城市化的负面影响，研究表明在全球54个案例城市中将近1/3的城市存在鸟类濒危种[2-4]。绿地作为城市重要的栖息地类型，其面积、质量与数量是影响生物多样性的关键因素[5]。对于高度城市化地区而言，绿地正趋于碎片化与分散化，有限的生态空间及高昂的建设成本限制了大型绿地的开发，在此背景下学界愈发认识到微空间对于城市生物多样性的支持价值，尤其是微绿地（micro green space）对城市整体生物多样性结构性与功能性的补充作用[3,6-7]。

微绿地所指代的绿地类型在不同语境下有所差异。英文语境中[8-9]，微绿地不仅包括pocket park、small urban gardens and mini-parks等小尺度开放空间，也包括urban farming/gardens、allotment gardens等城市花园，以及部分街头绿地如street workout parks、plazas、green street strips/greenways等。在中文语境下[9-10]，微绿地包括口袋公园、社区公园、小型游园、街旁绿地及附属绿地等。目前，国内外对于微绿地的面积大小没有明确的界定，现有文献选取微绿地的面积介于0.01～5 hm2之间，空间特征为具有一定植被覆盖，并能够提供游憩功能。现有研究已表明微绿地具有多种生态系统服务功能，如为人群提供游憩服务，恢复精神压力以及改善城市微气候[11-12]，同时微绿地也能对生物多样性起到支持作用，相关研究已取得初步进展[7,13-14]。

不同尺度绿地的构成、结构及功能有所差异，使得绿地的群落构成具有尺度分异特征，目前有关绿地生物多样性的研究已涵盖区域尺度至栖息地尺度[15-18]。在现有综述文献中，已有城市绿地对生物多样性影响的探讨[5]，以及特定类型绿地如非正规绿地及校园绿地生物多样性价值的综述[19-20]，然而有关微绿地生物多样性的综述仍然欠缺。在此背景下，本研究综合国内外研究成果，首次全面性地对微绿地生物多样性展开系统评价与荟萃分析，旨在解决以下问题：（1）微绿地对于城市生物多样性的价值；（2）城市微绿地生物多样性影响因素；（3）微绿地生物多样性的提升途径。

1 数据来源与研究方法

1.1 文献获取与筛选

本研究在Web of Science中以检索式TS=（“small green space*” OR “small park*” OR “pocket park*” OR “small urban green area*” OR “garden*”） AND TS=（“biodiversity*”） AND TS=（“city*” OR “urban*”）对英文文献进行检索（汇总时限为1995年1月-2023年8月），以“微绿地”“微生境”“口袋公园”“花园”“生物多样性”“城市”等作为关键词在CNKI进行交叉组合检索（汇总时限为1995年1月-2023年8月），共纳入英文文献1 713篇，中文文献428篇。浏览文献标题、关键词与摘要，并按以下标准对文献进行筛选（图1）：（1）文献类型为研究论文或综述，筛除会议论文、研究报告等；（2）研究内容需与微绿地生物多样性相关；（3）绿地面积符合研究对微绿地的定义；（4）研究对象用地性质具备公共性，筛除私家花园等绿地类型；（5）研究对象位于城市。最终纳入符合标准的文献共39篇，其中英文文献30篇（包括29篇研究论文，1篇综述），中文文献9篇（包括6篇研究论文，3篇综述）。

1.2 文献数据分析

本研究采用系统评价与荟萃分析的方法对文献数据进行定量分析。在对39篇文献系统评价基础上，进一步从19篇有关微绿地生物多样性影响因素的研究中筛选出可以进行荟萃分析的文献。物种丰度（Richness）、多度（Abundance）与香农多样性指数（SHDI）是用来衡量生物多样性的常用指标，选择检索文献中提供的物种丰度指标与环境变量间的相关性系数r（Pearson correlation coefficient r）作为效应量，其中共4篇文献在正文或附件中提供了r值。对未提供r值的文献，采用转换线性回归系数以及利用文献附录提供的数据计算r值的方式进行数据补充，最终可用于荟萃分析的文献共10篇，筛除研究频次少于3的因子后共9项环境因子用于荟萃分析[5]。为使r更接近于正态分布，对r值进行Fisher’s z转换，计算见公式（1）（2）（3）[5]。

式中，z为经Fisher’s z转换后的相关性系数r。

式中，Vz为z的方差；n为样本数量。

式中，SE为z的标准误。

由于不同城市样本间差异较大，研究将呈现较大异质性，因此选择随机效应模型进行荟萃分析[21]，并采用Q、I2检验荟萃分析结果的异质性，计算过程在R中应用“metafor”包完成。

2 结果分析

2.1 文献总体特征

对文献进行整体分析，其研究成果可以分为三个方面：（1）微绿地的生物多样性价值；（2）微绿地生物多样性的影响因素；（3）城市微绿地的生物多样性保护与提升。微绿地生物多样性价值研究内容多为物种调研及群落分析。近半数论文（19篇，占比52.78%）对微绿地鸟类多样性形成机制进行探讨。相比之下，有关微绿地生境营造的研究较少（3篇）。

检索文献中微绿地涵盖口袋公园、公共广场、份地花园、社区花园、道路带状绿地、专类花园、校园绿地等多种类型。如表1所示，研究对象主要分布于北美、东亚、欧洲和大洋洲，其中美国（9篇）与中国（6篇）是研究的主要案例地。其次为英国（3篇）、波兰（2篇）、瑞士（2篇）、西班牙（2篇）、澳大利亚（2篇）与马来西亚（2篇）。微绿地更受城市化水平较高地区的重视，美国微绿地研究数量最多的城市为纽约（3篇），也包括华盛顿（1篇）、洛杉矶（1篇）及波士顿（1篇）等经济发展水平较高的城市。中国文献研究对象频次以上海为首（4篇），其次为北京（1篇）及哈尔滨（1篇）。

表1 各国家微绿地生物多样性研究（文献研究区域可包含多国）Tab.1 Research quantity on micro green biodiversity in different countries(including multi-national studies)

2.2 微绿地的生物多样性价值

检索文献中微绿地物种研究对象结果如图2，表2所示，鸟类（19篇）、昆虫（9篇）、植物（6篇）与哺乳动物（1篇）。其中，哺乳动物在微绿地中受关注较少，仅有1篇文献针对特定物种澳大利亚曼哲拉西南袋狸，分析其生境影响因素。

表2 微绿地物种调研结果Tab.2 Species survey results of micro green space

图2 微绿地生物多样性研究成果Fig.2 Research achievements in biodiversity of micro green space

昆虫丰度均值仅次于植物（70.38±41.42），蜜蜂及蝴蝶是微绿地昆虫多样性研究数量最多的物种。如Fetridge等[27]与Matteson等[35]分别在纽约城市花园中观察到蜜蜂110种与54种。微绿地昆虫多样性的研究成果主要来自于美国，小型城市花园是美国重要的绿地组成，作为半自然栖息地，城市花园的外来物种比例较高，植物丰富度的提升可以支持昆虫多样性，如地被覆盖和花卉多样性可以提升花园蜘蛛丰度[51]。

鸟类是微绿地生物多样性研究中最常被研究的物种，其研究成果主要来自于马来西亚、美国、西班牙、英国与中国。检索文献中以色列特拉维夫市微绿地中调查到鸟类物种数量最高为65。微绿地中鸟类多为边缘种[29]，常栖息于指状、网络状的空间，能够适应城市较为开放、复杂的城市环境。鸟类食性则多为食虫与杂食性，场地丰富的植物群落为小型节肢动物提供栖息空间，成为食虫鸟类的重要食物源[4,23,40]。杂食性鸟类食性广泛，能利用人类活动遗留的食物残渣等作为食物源，适应能力较强。除常见种外，微绿地也存在部分濒危种，如在西班牙阿夫雷拉的小型份地花园中观测到6种当地濒危鸟类，墨西哥帕丘卡的微绿地中记录到1种当地受威胁鸟类。

植物通常在微绿地中保持着较高的物种多样性，文献微绿地植物平均丰度为256.17±232.63，其中Clarke等[25]在美国洛杉矶社区花园中观测到植物丰度最高为707种。研究表明，微绿地的植物多样性与其所在区域的经济情况相关[33]。在人工精心营造与高品质管理的驱动下，份地花园、社区花园具有较高植物多样性，其物种类型以观赏与可食植物为主。

总体而言，微绿地作为城市快速扩张情景下重要的绿地类型，由于高品质的景观营造与管理，使其保持较高的植物多样性。多样化的植物花期与花色能够吸引更多传粉昆虫，进而提升昆虫丰富度。尽管微绿地的物种易受人类活动干扰，部分对城市适应性较强的物种能够从人类活动所遗留的食物残渣中获取食物源，在微绿地中保持较高种群数量。

2.3 微绿地生物多样性的影响因素

2.3.1 影响因子研究频次

有关微绿地生物多样性影响因素的19篇文献所涉及的环境因子共69项，可分为4个维度（图3）：（1）微绿地构成特征因子；（2）微绿地邻域环境因子；（3）微绿地植被特征因子；（4）微绿地周边建成环境特征因子。以微绿地构成特征因子而言，微绿地面积是最受重视的因子（n=13），多项研究结果表明绿地面积是制约生物多样性的首要因子[39,52]。部分学者关注到更微观的景观要素如墙体、栅栏、花坛等。对于邻域环境特征因子，学者主要关注微绿地缓冲区范围的水体要素。在植被特征因子中，乔木覆盖度（n=14）与乔木多度（n=14）研究频次最高，地被覆盖度（n=13）次之。同时有研究进一步细致划分物种类型，探讨本地与外来物种对微绿地生物多样性的影响。周边建成环境因子如建筑要素、交通路网、噪音等多为城市干扰要素，对微绿地生物多样性具有负面影响。

图3 微绿地生物多样性影响因子研究频次Fig.3 Frequency of research on micro green space biodiversity impact factors

2.3.2 影响因子荟萃分析结果

（1）影响因子与鸟类丰度关系的荟萃分析。如图4所示，本研究从10项有关环境因子对鸟类丰度影响的文献中提取相关性系数r，共9项因子被分为4个维度参与荟萃分析。其中有7项因子对鸟类丰度具有促进作用：微绿地面积（z=0.27，95%CI=0.04～0.50，p<0.0001）、绿地率（z=0.51，95%CI=0.33～0.69，p<0.0001）、植被丰度（z=0.29，95%CI=0.01～0.58，p=0.042）、植被多度（z=0.28，95%CI=0.11～0.45，p=0.002）、乔木覆盖度（z=0.19，95%CI=-0.01～0.40，p=0.066）、灌木覆盖度（z=0.35，95%CI=0.12～0.58，p=0.003）与地被覆盖度（z=0.08，95%CI=-0.17～0.34，p=0.514）。两项因子与鸟类丰度呈负相关：不透水面面积（z=-0.31，95%CI=-0.58～-0.04，p=0.0234）、噪音（z=-0.10，95%CI=-0.39～0.20，p=0.525）。

（2）异质性检验。绿地构成维度三项指标微绿地面积（Q=12.206，I2=42.65%）、绿地率（Q=4.483，I2=10.78%）与不透水面面积（Q=0.63，I2=0.00%）均无异质性，荟萃分析结果较优。植被多样性维度两项指标植被丰度（Q=1.665，95%CI=0.01～0.58，I2=0.00%）与植被多度（Q=0.788，95%CI=0.11～0.45，I2=0.00%）无异质性。植被覆盖维度指标植被覆盖包括乔木覆盖度（Q=26.259，I2=58.11%）、灌木覆盖度（Q=13.334，I2=55.00%）与地被覆盖度（Q=12.677，I2=60.56%）结果具有异质性，而干扰因子噪音（Q=0.091，I2=0.00%）结果无异质性。总体而言，除绿地覆盖维度的指标仍需更多文献进一步证明与微绿地生物多样性的相关性外，其余因子分析结果较优。

（3）偏倚分析。本研究以Egger’s线性回归检验发表偏倚，各项因子的p值均大于0.05（表3），表明结果不存在发表偏倚。

表3 Egger’s检验结果Tab.3 The results of Egger’s

3 微绿地生物多样性提升途径

3.1 微观营造：微绿地生境物种适宜性提升

微绿地的建设受限于周边场地，边缘效应较强，建筑、道路对场地干扰较强，在微绿地中提高植被覆盖可以适当减缓城市对绿地内生物群落的影响。植物多样性与鸟类、昆虫等物种多样性呈正相关，在有限面积下，可以通过景观营造的方式提高植被丰度。研究表明具有树洞的植被群落具有更高的鸟类丰度[14]，对微绿地景观营造而言，可以通过人工设计的方式构建小型鸟类筑巢装置，为物种提供隐蔽的栖居空间。尽管人类活动将对鸟类造成负面影响，但人群游览过程所遗留的食物残渣为部分杂食鸟类提供了觅食机会，在景观空间中适当构筑餐吧可以为鸟类提供部分食物源。

3.2 整体布局：微绿地对生态网络的结构性补充

高度连通的生态网络有利于物种的扩散与迁移，以城市尺度而言，微绿地作为高密城市中的低成本绿色基础设施组件，起到生态垫脚石作用。综合考虑场地本身生境特征、面积及场地间的距离合理营造小微生境，通过近自然的城市森林建设方法合理配置植物资源与结构，提高场地原生物种占比及生境结构多样性，可以将城市大中型斑块有效连通，促进种群间的互动，提升城市栖息地的连通性，从而保证生态网络的完整性和连续性。

4 结论

城市绿地对维持生物多样性具有重要作用，微绿地能够在高密度城区灵活布局成为建设用地紧张情景下的重要的生态空间类型。通过系统评价与荟萃分析对城市微绿地生物多样性研究进行回顾，得到以下结论：（1）哺乳动物、昆虫、鸟类及植物是城市微绿地主要受关注的物种类型，鸟类的研究数量居首位，哺乳动物受关注较少，此外微绿地通常具有较高植物多样性；（2）高度城市化地区是微绿地生物多样性研究的热点区域；（3）植被覆盖度、植被多度与面积是微绿地生物多样性研究中关注较多的影响因子；（4）微绿地面积、绿地率、植被丰度与植被多度对于微绿地生物多样性具有促进作用，而不透水面面积与噪音对微绿地生物多样性呈负面影响，植被覆盖维度因子荟萃分析结果具有异质性，需要进一步研究加以佐证。有关微绿地生物多样性价值与影响因素的研究已取得初步成果，然而以生物多样性保护与提升为导向的微绿地生境营建与布局规划的研究成果仍然欠缺，可以在未来进一步探讨。

注：文中图表均由作者绘制。