植物多样性原理及其在园林绿化中的应用

2012-06-04 01:30傅剑丁文亮
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:植物多样性生态系统多样性

傅剑丁文亮

摘要:植物多样性是人类赖以生存的物质基础,在城市化建设过程中合理利用、保护自然资源,使自然生态系统多样化,创造良好生态城市。

关键词:植物多样性;园林绿化;多样性;生态系统

Abstract: plant diversity is the material basis of human survival, in the urbanized construction process reasonable use, protect the natural resources, make natural ecosystem diversity, and create a good ecological city.

Keywords: plant diversity; Landscape; Diversity; Ecological system

中图分类号: S688文献标识码:A文章编号:

一、植物多样性原理及其保护

植物多样性是指植物的个体、物种、种群、群落、栖息地以及生态系统的各种形式,植物多样性是地球上的植物经过漫长的发展进化的产物,也是人类社会赖以生存的物质基础。每一种植物都是大自然的杰出创造,失去则不可能复得。植物多样性是生物多样性的组成部分,合理利用和保护植物多样性成为当今人类环境与发展领域的中心议题。综上所述,植物多样性从3个水平体现出来:遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。我国自然条件复杂,南北跨越多个气候带,东西方向随着逐渐远离大海,水分供应渐趋减少,因此,具有极丰富的植物资源,也为城市园林绿化提供了各种各样的植物资源。

但是,人类需求的不断增长和无节制的活动,导致植物多样性趋于枯竭或灭绝,土壤、水和大气资源的质量恶化,正在继续威胁着人类赖以生存的各种自然资源。植物多样性所承受的压力越来越大,大致包括以下几个方面:

(1)栖息地的减少和改变一方面,随着城市的扩大,工业化的发展,大片的土地被开发利用,使植物栖息地不断减少;另一方面,滥砍乱伐森林、盲目开荒,草原的盲目放牧和沼泽的不合理开发以及水利建设等,都会引起植物生存环境的改变和污染。栖息环境的减少和改变是植物濒危和灭绝的主要原因。

(2)人类的过度利用由于不加控制的过度采集,使得一些植物无法及时增殖个体,导致植物濒危和灭绝。

(3)污染由于工业发展,严重的环境污染造成植物的生存环境发生很大的变化,使得植物无法生存而导致植物濒危和灭绝。

(4)气候变化如全球气温变暖,造成植物的固有生存地气温发生变化导致植物濒危和灭绝。

由于植物多样性承受各种压力而导致植物种类数量的急剧减少,对此,人类必须采取措施,阻止这种趋势的进一步发展,保护植物多样性。解决的办法主要有:

(1)保护森林和草原等自然植被,使植物有良好的栖息地。

(2)合理利用,保持一定的种群数量,保证其不断进行生长、繁殖和更新,避免植物资源枯竭。

(3)治理和改善环境,使植物有适宜的生境条件。

(4)建立植物种子资源库,人为保护植物多样性。

二、植物多样性原理在园林绿化中的应用

众所周知,植物多样性从遗传、物种和生态系统3个层面表现出来。理解和应用植物多样性原理,为园林绿化服务可从如下角度考虑。

1.保护园林植物遗传多样性

任何生物,包括植物,在进化过程中,每个物种都具有丰富的遗传基因,也就是具有各种各样的基因型和表现型。有些基因型或表现型可能在某种情况下不受人们欢迎,但在别的情况下却是需要的。以常用花卉鸡冠花为例,在F1代品种广泛应用之前,一般品种的鸡冠花种植很普遍,但当F1代品种应用后,人们觉得其整齐的品种特性具有很高的使用价值,尤其是在配植花坛时觉得特别适宜,于是就广泛使用Fl代品种而将一般品种逐渐抛弃了。如今,要寻找普通鸡冠花已很难,这种植物基因的丢失,是无法弥补的。对于每种园林植物,不能只应用一部分基因而放弃另一部分基因,应该收集每种园林植物的各个品种,不管是认为有用的还是没有用的,建立基因库把它们保护起来,为持续利用和保护园林植物的遗传多样性做贡献,造福子孙后代。

2.物种多样性

从自然界来讲,首先要保护自然环境,增加植被覆盖率,创造适合植物生长的生境条件;其次应大力保护珍稀濒危植物,避免物种灭绝;第三应建立自然保护区用以保护植物多样性。只有在有足够数量的物种和种群数量时,植物群落才能保持相对稳定。如果植物生长的环境遭到人为破坏,有些不能适应变化了的新环境的植物可能就会生长不良,直至死亡。特别是在很脆弱的生态系统中,更要保护和改善环境,创造植物生长的良好生境,确保植物多样性。

从园林建设来讲,在植物配植时应考虑植物多样性原理,确保园林植物种群和群落良好生长发育是必要的。虽然,森林中存在各种各样的病原,包括昆虫和真菌、细菌等,但是,森林植物并未因此而遭受严重危害和形成灭顶之灾,就是因为森林群落是由种类繁多的植物组成的,且这些植物在群落中是随机的或镶嵌分布的,这种植物的多样性,保证了群落中的植物不致因病虫害而导致灾难性的后果。园林植物配植也同样,只有做到了植物多样性,园林人工植物群落才能保持良性发展。

自然式园林源于自然而高于自然,植物配植也不应例外。各种园林植物群落在建植时必须考虑植物多样性问题。植物多样性原理在园林植物配植中应体现以下几点:

(1)园林植物群落应有一定的物种组成

无论是位于城郊的风景林、近郊或郊外道路边的道路附属绿地(绿色走廊),还是各类公共绿地,都要避免由单种植物建植而成,而要建植成由多种植物组成的群落。只有这样,才能确保这些园林植物群落正常生长发育而发挥其园林综合功能。在实际工作中,一般情况下应建植混交林,保持植物种类的多样性。尽量不建或少建由单一种群组成的园林植物群落,如近年来常见的所谓“色块”这种配植形式,即由色叶灌木组成的模纹花坛,一旦遭遇病虫危害,由于没有其他种植物的间隔或隔离作用,其危害可能会很大。如果风景林也是由单种乔木组成的,一旦环境发生了不利于其生活的变化,或遭受严重病虫害时,其后果就会非常严重。

(2)园林植物群落应有一定的层次结构

层次结构是自然植物群落的基本特征之一,一个良好的园林植物群落也应该具有这种群落结构。从理论上讲,园林植物群落可以有4层:大乔木层、小乔木层、灌木层和地被层。群落层次越丰富,其改造和适应环境的能力越强,群落的生长发育越良好;反之,群落层次越简单,其改造和适应环境的能力也越弱,群落的生长发育也越差。在风景林、较大面积绿地中多见层次结构比较丰富的园林植物群落;较小面积绿地或街道绿地的层次结构多比较简单。就功能性园林植物群落而言,以行道树的群落结构最简单,行道树往往是单种树木以较大的株距列植而成,几乎呈孤植状,没有任何群落结构可言。近年来,街道绿地的结构已经发生了较大的改善,在作为行道树的乔木下方至少种植灌木或草本地被植物(由于交通的原因,不能有中层),形成具有上层和下层的两层群落结构,这种群落的内部环境要比仅种植孤植状的行道树要好得多。

(3)园林植物群落应有一定的年龄结构

在自然界,组成自然植物群落的种群具有年龄结构,也就是每一个自然种群都由不同年龄的个体组成,具有自我更新的能力。作为园林植物群落,往往由大小相近的个体建植而成,即使若干年后有自播小苗,这些幼苗也会由于人工养护和认为不符合配植要求而清除殆尽,无法实现更新,缺乏年龄结构。作为园林植物群落,尤其是风景林等比较接近自然植物群落的人工植物群落,应该重视其自我更新。近年来,在城市绿化中有一种倾向,即热衷于种大树。大树移植,不仅对个体本身有极大的危害,而且进一步造成年龄结构的不平衡,且大树多挖自山林,对自然植被的破坏很大,这种对生态系统的破坏是无法用城市里种几株大树来弥补的。所以,在绿化工作中,使用少量的大树,从种群的年龄结构而言是可以的,而种群中大量的植物个体应该是苗圃培育的符合绿化要求的合格苗木,而这些合格苗木应该有允许的个体大小区别。这样的植物配植,能体现种群的年龄结构,符合生态学原理。

3.生态系统多样性

所谓生态系统就是在一定的时间和空间内,生物的与非生物的成分之间,通过不断的物质循环和能量流动而互相作用、互相依存的统一整体,构成一个生态学的功能单位。生态系统的范围可大可小,整个地球、一座山、一条河、一座城市和一座公园都是一个生态系统。每个生态系统中都存在着物质循环和能量流动。所谓物质循环是指化学元素由无机物合成为有机物,再由有机物分解为无机物的过程。以碳元素为例,植物从大气中吸收二氧化碳,合成为碳水化合物,并在生物体中转化为各类其他有机化合物,这些有机化合物通过呼吸作用又转化为二氧化碳;而能量流动是指太阳能被绿色植物吸收,并在生物界中通过食物链逐级传递的过程。所谓食物链是指生产者(绿色植物)被动物(食草动物)所食,食草动物又被别的动物(食肉动物)所食……这样的食物关系。食物链上的每一环节称为营养级,一个简单的食物链一般可以划分成4级。

三、城市生态系统建设及建议

城市生态系统指的是城市空间范围内的居民与自然环境系统和人工建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体,属人工生态系统。它是以人为主体的、人工化环境的、人类自我驯化的和开放性的生态系统。在城市生态系统中,植物群落的第一生产者的作用属于次要地位,而其美化和净化环境的作用则是主要功能。城市生态系统的特点是:人口的发展代替或限制了其他生物的发展;环境主要部分变为人工的环境;是一个不完全的生态系统;能量流动以人工为主,有一部分以三废形式排入环境,使城市遭到污染。而且,城市生态系统中的植物群落在人为的干预下,其演替偏途化,即不能演替成地带性顶极群落,而只能以人们的意志或要求演变。

在城市生态系统中植物的生长发育受人为干预很大,同样的植物群落的发展和演替无不打上了城市环境及人为活动的烙印。人们在建设城市、发展生产的同时,正如恩格斯所说的:“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利,对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们,每一次胜利在第一步都的确取得了我们预期的效果,但是在第二步和第三步都有了完全不同、出乎预料的影响,常常把第一个结果又取消了。”人们在建设城市、发展生产的同时,由于对由此产生的自然界的反作用认识不足,造成了不利于自身的环境。

要解决这个问题,方法之一是要在城市和郊野建立新的生态平衡。把人工建立的新森林社会,植物群落重新引入到城市中来,使之在城市中人工地恢复自然环境,形成人工的自然植物群落,使之减少、缓冲由于大规模的建造以及生产过程造成的环境恶化。为了达到上述目标,应在城郊多植风景林,在道路两侧建设绿色走廊,在河网地区更好地保护和恢复湿地;在城内要利用一切可以利用的空间进行绿化,除了平地要绿化外,更要将水体、墙面、屋顶和高架路等一切可以绿化的地方都绿化起来,建植各种人工植物群落,创造城市生态系统的多样性,形成城市环境的良性发展和环境的可持续发展。植物改造环境,改造了的环境又作用于植物。所以,作为一个城市的绿化,要从生态学的高度加以认识,建设良好生态城市。

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