上海鄉(xiāng)土生態(tài)科普示范基地城市荒野景觀營造 | 城市荒野工作室

注：本文為刪減版，不可直接引用。原中英文全文刊發(fā)于《景觀設計學》2021年第1期“城市荒野與植物設計”?？?。獲取全文免費下載鏈接請點擊此處。

導讀

恢復受損的城市生態(tài)系統是城市荒野景觀的核心價值之一。通過城市荒野景觀的營造，可在城市破碎化生境中恢復該地區(qū)原有生物群落的結構和功能，并在低人工干預的情況下，使鄉(xiāng)土生物群落穩(wěn)定地存在與演替。本文介紹了以生物多樣性恢復為主要目的的“上海鄉(xiāng)土生態(tài)科普示范基地”項目，項目探討和研究了主動型城市再野化過程中應采取的設計原則與技術路徑，并圍繞這一目標進行了生境類型劃分、鄉(xiāng)土生物引種、生物群落構建、生態(tài)效益評估等一系列工作，以期豐富城市荒野景觀營造及城市環(huán)境下基于自然的解決方案的技術積累與理論研究。

城市荒野景觀營造：

以上海鄉(xiāng)土生態(tài)科普示范基地為例

Urban Wilderness Construction: 

An Example of Shanghai Urban Biodiversity Education Base

郭陶然

城市荒野工作室創(chuàng)始人

山冰沁

城市中國研究中心研究員，聯合國可持續(xù)發(fā)展解決方案網絡項目專員

1 引言

生物多樣性是指地球上各個生態(tài)系統中所有具有生命的生物的多樣性，包括生態(tài)系統多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性三個層次。目前對于生物多樣性的保護與恢復措施大多集中在自然保護地，將城市作為“生態(tài)系統”進行研究亟待更多理論與實踐的積累。已有研究表明，城市的生物多樣性具有重要作用，且其恢復與保護工作具有現實的迫切需求。

現有研究歸納了多種城市生物多樣性保護的方法與策略。除了劃定城市中及其邊緣地帶的自然保護地外，城市生物多樣性的保護與恢復主要依賴于場地修復：一類是自然發(fā)生的被動型城市再野化，即城市廢棄荒地經過自然演替形成野生動物棲息地；另一類是由人類介入引導的主動型城市再野化，即人類根據生態(tài)演替的規(guī)律對場地進行系統性生態(tài)修復。

由于被動型城市再野化歷時長，對場地周圍自然連通性要求高在國內大型城市中較難實現。因此采取人為規(guī)劃及引導的主動型城市再野化更具現實意義。目前中國主動型城市再野化的成功案例尚不多見，仍處于研究探索階段。本文以城市荒野工作室的“上海鄉(xiāng)土生態(tài)科普示范基地”項目為例，介紹了以城市生物多樣性恢復與保護為目的的主動型城市再野化技術路徑與場地實踐經驗，以期豐富城市荒野景觀營造及城市環(huán)境下基于自然的解決方案的理論研究與技術積累。

2 場地背景與修復設計

2.1 場地情況

該項目位于上海浦江郊野公園內。總面積1.7hm²，為國有林地；場地較為平整，無明顯的地勢變化；外圍三面環(huán)水，內部無水系；場地內土壤較為粘重，有機物含量低，偏堿性（pH≥7.8）；植物種類較為單一。受土質與地形影響，排水不暢，植物生長狀況不理想；外來物種入侵情況嚴重，鄉(xiāng)土草本植物的生長受到明顯抑制。

改造前喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroides）與白車軸草（Trifolium repens）混生的草地，后方為死亡的女貞（Ligustrum lucidum）  ? 郭陶然

2.2 設計原則

項目旨在探索城市生物多樣性恢復的技術路徑，同時保育因城市發(fā)展而喪失棲息地的鄉(xiāng)土生物。圍繞生物多樣性恢復的主要目標，工作室制定了如下設計原則：

1）盡量使用長三角地區(qū)鄉(xiāng)土植物的苗木，非鄉(xiāng)土物種比例不得超過植物總量的5%；

2）以接近自然群落的結構進行植物配置，推動自然演替；

3）杜絕人工構筑物或綠籬分隔，以保證野生動物的活動不受限制；

4）確定重點研究和保育的生物種類，并以特定野生動物的取食及棲息特點選擇植物、營造生境；

5）道路、護欄、解說牌、警示牌等設施杜絕使用過于鮮艷的顏色，以免使野生動物受驚。

2.3 技術流程和功能分區(qū)規(guī)劃

根據場地現狀和項目目標，工作室結合群落演替規(guī)律制定了技術流程，并根據現有場地條件，將其劃分為7個不同的生態(tài)功能區(qū)：鄉(xiāng)土蝶類招引區(qū)、鄉(xiāng)土灌木展示區(qū)、鄉(xiāng)土水生生物保育區(qū)、鄉(xiāng)土常綠樹種區(qū)、科普活動區(qū)、鄉(xiāng)土常綠／落葉樹種混交區(qū)，以及鄉(xiāng)土落葉樹種區(qū)。

技術流程示意圖 ? 郭陶然

基于生物群落差異的生態(tài)功能分區(qū) ? 郭陶然

3 項目實施

3.1 基礎環(huán)境改造

在施工階段，工作室遇到了以下難點：1）場地內部缺少水系，難以為水生生物和兩棲動物提供棲息環(huán)境；2）土質較差、排水不暢導致樹木不斷死亡；3）入侵物種數量較多，無法通過人工拔除有效控制；4）現有林地不能移栽或砍伐，地形無法完全按要求改造。

針對以上問題，工作室首先進行了地形調整和水系營造，然后采用人工和機械結合的方式對場地進行了整體翻耕，同時施加腐熟的園林垃圾，從而降低入侵物種的蓋度與發(fā)芽率，為接下來鄉(xiāng)土植物的群落構建打下基礎。

改造后場地航拍圖（攝于2020年6月） ? 郭陶然

3.2 鄉(xiāng)土生物群落構建

有別于人為干預強度較大的景觀營造方式，城市荒野景觀需要使用鄉(xiāng)土物種構建合理的群落結構，使其自發(fā)演替。在土壤翻耕后，除原有喬木外，場地上的其他植物已經被人工清除，可將此時的場地視為生態(tài)學意義上的“次生裸地”，漫長的次生演替過程就此發(fā)生。

該項目中的每一個功能分區(qū)實質上就相當于一種鄉(xiāng)土生物群落。除了增加植物的多樣性外，對于具有重要生態(tài)功能但無法自然遷移至項目地的動物，還需在生境營造滿足其生存需求后進行人為引種。下文將以鄉(xiāng)土水生生物保育區(qū)、科普活動區(qū)和鄉(xiāng)土常綠樹種區(qū)為例，介紹對應生物群落的營造過程。

水生生物保育區(qū)位于項目的中軸線，其中心為一個人工挖掘的小型水塘，水塘面積約100m2，最深處約1.5m，未進行防滲處理。水塘內種植刺苦草（Vallisneria spinulosa）、眼子菜（Potamogeton distinctus）等沉水植物，并投放方形環(huán)棱螺（Bellamya quadrata）、圓頂珠蚌（Unio douglasiae）等底棲生物助于凈化水質。一個月后，逐漸引入高體鳑鲏（Rhodeus ocellatus）、青鳉（Oryzias latipes）等十余種鄉(xiāng)土魚類。2019年9月至2020年8月，陸續(xù)引種鄉(xiāng)土水生、濕生植物30種，進一步增加了該區(qū)域的生物多樣性，國家二級保護植物粗梗水蕨（Ceratopteris pteridoides）已在水塘西北側的淺灘上建立了穩(wěn)定的種群。

2020年8月的池塘 ? 郭陶然

水生生物保育區(qū)種的龍舌草（Ottelia alismoides） ? 郭陶然

位于水塘西側的是科普活動區(qū)的草地，種有糠稷（Panicum bisulcatum）、藎草（Arthraxon hispidus）等鄉(xiāng)土草本植物。由于禾本科植物較多，短額負蝗（Atractomorpha sinensis）、中華稻蝗（Oxya chinensis）等直翅目昆蟲數量豐富，為蛙類提供了充足的食物。工作室觀測到金線側褶蛙（Pelophylax plancyi）、澤陸蛙（Fejervarya multistriata）等5種蛙類在此活動。

場地中的小溪及草地 ? 郭陶然

場地中出現的金線側褶蛙 ? 郭陶然

規(guī)劃的常綠樹種區(qū)原本為一片樟樹林。由于郁閉度過高，工作室在林下栽種了菜蕨（Diplazium esculentum）、紫金牛（Ardisia japonica）等本土陰生植物。在春夏季，斑駁的陽光照在林下低矮的陰生植物上，景觀效果出色。此外由于林下光照較弱，適宜作為陸生螢火蟲黃脈翅螢（Curtos costipennis）的棲息地。經過一年的引種和復育工作，已有少量螢火蟲出現。

林下陰生植物群落 ? 郭陶然

場地中出現的黃脈翅螢 ? 郭陶然

4 生態(tài)效益評估

4.1 生態(tài)恢復進程監(jiān)測

在該項目的整個營造過程中，城市荒野工作室及華東師范大學生態(tài)與環(huán)境科學學院共同對植物、昆蟲、兩棲動物、鳥類和哺乳動物進行了持續(xù)監(jiān)測，以初步評估該項目的生態(tài)價值。

自開始施工至2020年11月，場地內共記錄到鄉(xiāng)土植物260種、昆蟲255種、兩棲爬行動物7種、鳥類71種及哺乳動物6種，其多樣性和動物的種群密度均遠高于周邊未改造的人工林地。工作室還特別開展了對城市傳粉昆蟲種類及與植物對應關系的監(jiān)測和研究。

獨居蜂大多屬于傳粉昆蟲，對植物多樣性的維持具有重要意義。而和營社會性生活的蜜蜂（Apis spp.）不同，獨居蜂營獨居生活，偏好在植物空莖、樹洞、石縫內營巢。本項目為研究獨居蜂對筑巢生境和傳粉植物的偏好，在7種生境類型中各搭設一組人工蜂巢（左圖，內部為供獨居蜂筑巢用的蘆葦稈），成功吸引到切葉蜂（Megachilidae spp.，中圖為切割過的葉片）在此筑巢（右圖）。? 郭陶然，馬澤豪

在植物和昆蟲的多樣性足夠高的情況下，鳥類會被食物吸引而來。2019年冬季，小太平鳥（Bombycilla japonica）等較為罕見的鳥類在這里成群越冬。在哺乳動物方面，經過一年以上的紅外相機調查，可確定場地內東北刺猬（Erinaceus amurensis）、黃鼬（Mustela sibirica）、黑線姬鼠（Apodemus agrarius）均有穩(wěn)定的種群；并且自2020年9月開始，監(jiān)測到有華南兔（Lepus sinensis）在場地內長期停留。

小太平鳥（攝于2019年12月） ? 蒲川

紅外相機拍攝到的黃鼬 ? 郭陶然

紅外相機拍到的華南兔 ? 謝驚華

4.2 生態(tài)調控

一般而言，城市荒野景觀具有較高的生物多樣性，并且以自然演替為主，人為干預為輔，需嚴禁使用任何化學殺蟲劑。就實際情況而言，項目場地內捕食性昆蟲和節(jié)肢動物數量較多，對維持昆蟲種群的平衡起到了顯著作用，因此該項目從未也無需使用任何殺蟲劑，就能保證植物健康生長。

場地中出現的一種寄生性青蜂（Chrysididae sp.） ? 馬澤豪

此外，項目未對自然死亡的樹木和枯枝落葉等園林垃圾進行外運處理，任其自然腐朽。通常在3～5年內，大部分朽木會被分解為松軟的有機質，可用于改善土壤。草本和樹葉則任其自然凋落，在冬季形成落葉層，為土壤動物提供理想的棲息環(huán)境。

場地中被真菌分解的朽木 ? 郭陶然

養(yǎng)護過程中最大的工作量在于對外來入侵植物的防控。項目大量應用鄉(xiāng)土植物中糠稷、藎草、狗牙根（Cynodon dactylon）等先鋒草本植物，迅速擠占了入侵植物的生長空間，入侵植物的覆蓋率在一年內從65%降低到5%，且會隨著鄉(xiāng)土植物群落結構的穩(wěn)定逐漸減少。相關案例可見工作室于2016年實施的建設項目，經過4年的自然演替和人工防控，截至2020年，入侵物種已無法構成威脅。

建成于2016年的上海宜嘉苑生態(tài)保育區(qū)，這里生長有鄉(xiāng)土植物260種，已形成穩(wěn)定的群落結構 ? 郭陶然

除上述內容外，其他養(yǎng)護工作主要為道路保潔、設備維護，以及處理臺風等自然災害帶來的植物折斷、死亡問題，養(yǎng)護成本遠低于常規(guī)綠地。

5 城市荒野景觀的科普功能

由于場地內生境類型多樣、鄉(xiāng)土生物群落結構較為完整，相比于常規(guī)的公園綠地，可開展的科普活動種類更加豐富，效果也更好。自2020年5月對外開放以來，場地中共開設自然教育課程18門，累計4500人次參加。為了配合課程的開展，項目還設計了一套有別于常規(guī)的植物解說牌，用通俗易懂的語言從生態(tài)學的角度闡釋物種間的關系，更具有故事性和趣味性。

隱藏在朽木中的解說牌，介紹了天牛蛀食導致樹木死亡的過程  ? 郭陶然

鄉(xiāng)土蝶類招引區(qū)長廊中的蝴蝶解說牌，便于兒童在活動過程中識別蝴蝶  ? 郭陶然

6 結語

過去，主動型城市再野化的實踐中常常存在以下誤區(qū)：1）忽視群落結構與功能，將“生物多樣性”簡單地理解為“更多物種”；2）把重點僅放在“造林”上，將“生物多樣性”簡單地理解為“植物多樣性”；3）忽視植物的遺傳多樣性，將“生物多樣性”局限于“物種多樣性”；4）對于城市荒野的功能界定模糊，將城市再野化項目等同于類荒野景觀的營造，場地設計目的不明。而受限于前述設計施工的誤區(qū)，后期運營上的更多功能（如相關科學研究監(jiān)測以及生態(tài)科普教育活動等）難以實現。

本項目探討和研究了主動型城市再野化過程中應采取的生物多樣性恢復技術手段，并圍繞這一目標進行了一系列工作，取得了較為理想的效果。

目前，中國的城市荒野景觀營造還處于探索階段，其設計理念、技術路徑、苗木采購乃至養(yǎng)護管理均缺乏可供借鑒的成熟案例，還需要進行大量的基礎研究才能推廣應用，因此短期內實現難度較大，但在郊野公園、野生動物棲息地、生態(tài)廊道、科普教育基地等項目中有著廣闊的應用前景。

^{參考引用 / Source:}

^{Guo, T., & Shan, B. (2021). Urban Wilderness Construction: An Example of Shanghai Urban Biodiversity Education Base. Landscape Architecture Frontiers, 9(1), 120-131. https://doi.org/10.15302/J-LAF-1-040022}

^{編輯 | 崔婧沄  王穎}

^{翻譯 | 山冰沁  羅伯特·格雷厄姆  崔婧沄}

^{制作 | 李思佳}

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