城市生物多樣性保護研究述評

鐘 樂

楊 銳*

薛 飛

人類活動是造成全球生物多樣性下降的最主要原因[1]。城市是高強度人類活動與豐富生物多樣性并存的區域[2]。當前已進入“城市世紀”(Urban Century)[3]，城市化對生物多樣性持續造成重大影響：全球12%的陸地脊椎動物棲息于29個生態區中，其中的城市面積占比已超1/3[4]。

城市生物多樣性指“在人類聚居地內及其邊緣發現的生物(包括遺傳變異)和棲息地的多樣性和豐富性”[5]。城市生物多樣性保護的意義重大。首先，它有助于積極應對城市化所帶來的各類污染加劇、踐踏破壞嚴重、生物入侵等現象，以及由此導致的生態系統負擔加重、自然棲息地喪失等惡果，進而削減甚至消弭城市化對生物多樣性的負面影響[6]。其次，城市的物種多樣性普遍高于鄉村地區[7]，有助于愛知生物多樣性目標的實現。最后，它所轉化的生態系統服務能顯著提升公民的健康和福祉[8]，有助于提升城市生活質量。

中國正處于城鎮化快速發展的階段，迫切需要進行城市生物多樣性保護的研究與實踐。實際上，國家城市建設主管部門早在2002年就明確規定將生物多樣性保護規劃作為城市綠地系統規劃的指定章節[9]。在生態文明建設成為中國特色社會主義“五位一體”總體布局之一的當下，城市生物多樣性保護迎來新的發展機遇。本文對中外城市生物多樣性保護的相關研究進行歷時性、共時性分析，總結經驗與不足，以便為后續研究提供借鑒。

1 數據和方法

檢索數據庫分別為集中了英文研究成果的Web of Science(WOS)核心合集(1900—2019年)和集中了中文研究成果的中國知網(CNKI)，檢索時間為2019年9月1日。對研究結果所代表的國際研究和中國研究分別進行歷時性、共時性的比較分析，檢索方式、結果、數據用途和研究方法見表1。

表1 國際研究、中國研究的檢索信息和分析方法

2 城市生物多樣性保護的研究歷程

2.1 文獻發表特征

國際研究中，“城市生物多樣性”首次作為研究術語完整出現是在1992年“生物多樣性公約”締約國大會第一次會議(COP1)之后[10]。研究文獻的早期年均發表量不足10篇，1999年后呈現出指數增長。其研究類別聚焦于環境科學、生態科學、城市科學、地理科學、管理學、生物科學等。

中國的研究最早起源于1993年，雖逐年有所波動，但總體而言呈線性增長趨勢。在發文量排名前30位的核心期刊中，風景園林類期刊發文量占總文獻數的9.88%，位列第三，但每種風景園林期刊的平均發文量高達16.5篇，幾乎為位列第二的生態類期刊的2倍，顯然，風景園林學科在城市生物多樣性保護研究中扮演了重要的角色。

2.2 關鍵詞演變特征

以關鍵詞的演變趨勢為依據可將中外研究都劃分為起步期、發展期、拓展期和提升期4個階段，每個階段的表現和特征都不盡相同。比較而言，中外研究的發展有一定的相似性，其差異性表現在：1)中國研究的起步期相對較長，而快速增長的趨勢相對弱；2)國際研究與科學前沿熱點緊密結合，中國研究較多響應國家戰略、政策走向(圖1)。

圖1 研究關鍵詞的時間線演變圖(鐘樂繪)

3 城市生物多樣性保護的研究現狀

3.1 基礎性研究

3.1.1 關鍵影響因素研究

影響城市生物多樣性的因素眾多(表2)。其中，城鎮化主要通過改變土地利用類型、重塑景觀格局，以及改變氣候、水文等生態過程而對生物多樣性產生影響。但城鎮化所造成影響的強度尚存爭議。中國研究表明，在受城鎮化影響的各類型生態系統服務中，生物多樣性所受的負面影響最弱[11]。更有甚者，合理的城鎮化通過建設綠色基礎設施、引導改變生產生活方式等舉措還會對生物多樣性造成正面影響[12]。

表2 研究中指出的城市生物多樣性的關鍵影響因素

3.1.2 科學評估研究

城市生物多樣性評估是進行保護的基礎。由于地處人口中心，城市生物多樣性評估有其自身特性，因此在國際研究中新的方法被不斷開發，包括城市生境生物多樣性評估(UrHBA)[32]、保護評估和優先排序系統(CAPS)[33]，以及得到廣泛認可的城市生物多樣性指數(CBI)[34]。有不少方法充分體現了公眾參與，如基于公共參與式地理信息系統(PPGIS)的調查評估[35]、結合城市生境分類方案和公民科學數據的評估框架[36]等。

中國研究更多聚焦于制圖方法，包括生境服務定量化空間制圖[37]、融入植被結構因子的生態單元制圖[38]等。

3.1.3 分布格局研究

掌握城市生物多樣性的分布格局及其影響因素是實現有效保護的關鍵。國際研究認為城市生物多樣性熱點區除傳統的城市綠地類型外，還包括荒地[39]、棕地[40]等未利用地或棄置地，磚石墻[41]、排水系統[42]等工程設施。

中國研究表明了城市生物多樣性并非均勻分布。城區與郊區[43]，以及城區內部的天然林和人工林之間[44]表現出植物多樣性的差異。城市區域的森林、農田、城市、沿海濕地等不同斑塊[45]，以及城市內的公園綠地、居住區綠地、公共設施綠地、防護綠地等不同類型綠地[46]，存在昆蟲多樣性的差異。

3.2 應用性研究

3.2.1 規劃策略研究

規劃能改變城市形態和空間格局，對城市生物多樣性保護意義重大。國際研究指出規劃的首要原則是強調生物多樣性優先[47]，關鍵在于通過建構區域、城市及社區等不同空間尺度的綠色基礎設施將各類綠地聯結成網絡[48-49]，所采用的規劃方法中，廣被認可的是系統保護規劃(SCP)[50]。

中國研究主要圍繞法定規劃體系展開，聚焦于4個方面：1)城鄉規劃，通過優化城鄉景觀格局實現生物多樣性保護的城鄉規劃理想[51]；2)保護類規劃，包含強調植物選配和動物棲息地構建的城市綠地系統規劃和城市生物多樣性保護規劃[9，52]；3)恢復類規劃，強調自然恢復為主，并側重棲息地、食物和干擾控制[53]；4)生態廊道規劃，規劃重心在于聯結現有綠地以形成不同尺度的景觀保護網絡[54]。在技術方法層面，作為城市生態網絡構建的關鍵，通過生態連接度篩選[55]、最小累積阻力模型[56]建構廊道的研究較多見。

3.2.2 設計策略研究

設計尺度的研究更為豐富。在國際研究中，對親生物設計的探討集中在公園、河流、街道、建筑、基礎設施等方面[57]。美國、英國、澳大利亞、德國、新西蘭等不同國家的設計策略被深入剖析[58]。生態設計(ecological design)更是研究的熱點[59]。

中國的研究一方面是對國外經驗的介紹[60-61]，另一方面是針對多種綠地類型展開(表3)。但與前述在規劃策略方面展開的研究類似，同樣忽視了其他各類潛在生境。

表3 各類型綠地的設計策略

3.2.3 管理策略研究

管理的重要性不言而喻。國際研究指出管理的首要問題是消弭科學研究和政策制定之間的鴻溝[66]，應將科學研究轉化為明確、具體、可量的保護目標和政策[67]，而促成這一轉化的最有效方法就是由管理者推動并協調各利益相關方的行動[68]。由于市民態度對保護管理措施的實施效果有顯著影響[69]，因此測度公眾感知和態度[70]的研究相繼展開。

中國研究聚焦于城市、野生動物2個維度。在城市維度，需完善生態補償機制、政策環評和規劃環評機制等內容[71]，推進生態資源資產化過程[72]，并探索綠色基礎設施的反饋、評估、績效考核與管理機制[73]。在城市野生動物維度，應強調包含體制、法制、規劃、科技、宣傳等內容的物種管理、生境管理[74-75]。此外，城市綠地的管理方法和強度會對生物多樣性造成顯著影響，如公園綠地由于相對較高的農藥噴灑和拔草頻率會導致昆蟲個體數量和豐富度降低[76]。

4 述評

4.1 中外研究的比較

總體而言，在城市生物多樣性保護研究領域，中外研究表現出一定的差異性。國際研究有著更寬廣的視野，強調科學研究對于城市生物多樣性保護、規劃、設計、管理等的支撐，在基礎性研究、應用性研究的各個方面都展開更為深入的探索；突破城市邊界的桎梏，討論城市建成區內、外的各類型潛在生境的協同作用；突破維度邊界的局限，廣泛探討隸屬于空間維度和社會維度的各類科學問題。中國的研究雖也取得了豐富的成果，但與國際研究相比還存在一定差距，主要體現于如下3個方面(圖2)。

圖2 中外研究的比較(陳鈞澤繪)

1)研究對象存在差異。中國的城市生物多樣性保護研究呈現出典型的“輕兩頭、重中間，輕協同、重法定”的特征。“輕兩頭、重中間”是指以空間尺度劃分，相關研究更為重視中觀層面的城市尺度、城鄉區域尺度，較為忽略微觀尺度和宏觀尺度。但實際上窗臺、陽臺、屋檐等各類微空間都有可能成為生物庇護所，增加城市生物多樣性，而宏觀層面的省域尺度、國土尺度的協同思考對于自上而下地構建城市生物多樣性保護體系非常重要。“輕協同、重法定”是指相關研究更聚焦于法定規劃和法定開放空間，這是由于受到以往城鄉二元體制觀念的束縛及中國特有的城市建設、管理制度的影響，因此在城市尺度上多關注位于城市建成區邊界內部且被劃定為城市建設用地的各類城市綠地，忽略了棄置地、未利用地及立體綠化等其他各類潛在生境的研究；在區域尺度上，也只有被納入了《城市綠地分類標準》中的風景游憩綠地、生態保育綠地、區域設施防護綠地、生產綠地等各類區域綠地才會被協同考慮，對于農、林、水等同樣可能成為高生物多樣性分布區域的用地類別關注不夠。相較之下，國際研究則不局限于空間尺度和城市綠地，而是廣泛地關注生物多樣性分布的各類潛在空間。

2)研究內容存在差異。首先體現在對于公眾參與的態度上，國際研究較重視發動公眾力量，強調公眾自下而上地參與城市生物多樣性保護，因此對于公眾態度測量、公眾意愿感知方面的研究較多；且更為重視城市生物多樣性保護的基礎性研究對于規劃、設計、管理等實踐應用的科學支撐，因此圍繞調查和評估等開發并實踐了眾多的方法技術，尤其以吸引公眾廣泛參與的“公民科學家”類方法技術最有特色。而中國研究則對于公眾參與的關注不足，更強調基于專家判斷的評估模式和政府力量主導、自上而下地進行城市生物多樣性保護實踐，體現在具體的方法技術上則是多關注空間制圖層面。其次，由研究對象存在差異性所決定，中外研究在城市生物多樣性的分布格局、規劃策略、設計策略、管理策略等方面都表現出明顯不同，國際研究實現了對于城市綠地及其他各類潛在生物多樣性載體的廣泛關注，而中國研究則未能突破法定規劃、法定開放空間及城市綠地類型的桎梏。

3)研究維度的差異。相對而言，國際研究突破了空間維度的局限，強調城市生物多樣性的基礎性研究對其管理政策制定的支撐，因此較重視如何將科學研究轉化為具體支撐路徑的討論，并延伸拓展到產權制度、管理方式、設計風格、施工工藝等更為具體、深層的多元維度。而中國的研究更多地專注于物質空間本身及其操作的方法技術層面，雖已注意到需緊密結合管理、資金等的體制、機制建設，但多停留在提出問題、總結問題的階段，尚未對如何進一步落實并展開實踐操作進行具體討論。

4.2 中國研究的拓展方向建議

綜合前述，中國城市生物多樣性保護研究未來的拓展方向可能包含以下幾方面。

1)研究對象的拓展。

突破法定規劃和法定公共開放空間的局限，將研究對象從城市綠地延展到城市區域內各類潛在生境，研究尺度從中觀層面延展到微觀的微空間和宏觀的省域乃至國土，探索不同類型、不同尺度的潛在生境協同形成體系化保護的途徑。一方面需要從城市內拓展到城市外，涵蓋城鄉區域范圍內的森林、河湖、濕地、農田等各類并未納入城市綠地范疇，但在城市生物多樣性保護中同樣發揮著重要作用的綠色空間；另一方面需要從傳統城市綠地拓展到各類潛在生境，包含屋頂、墻面等垂直綠化，棕地、荒地等棄置地或未利用地，陽臺、窗臺、屋檐等微空間等；再者就是需要突破城鄉區域尺度，從市域、省域乃至國土的層面思考建構城市生物多樣性的體系化保護。

2)研究內容的拓展。

加強基礎性研究、應用性研究的內容拓展，并與研究尺度、研究維度的拓展相結合。在基礎性研究方面，強調調查、評估、影響機理等基礎性研究對城市生物多樣性保護規劃、設計、管理實踐的支撐作用，面向實踐具體需求開展不同空間尺度、不同類型載體的城市生物多樣性的現狀評估、特征分析、影響梳理、監測反饋等；在應用性研究方向，應面向中國的城市立地條件、發展階段、管理體制等，開發、應用城市生物多樣性保護的新方法、新技術。

3)研究維度的拓展。

加強體制機制、公眾參與的相關研究，探索多元化的科學研究對于保護管理的支撐路徑。一方面需要從空間特征、屬性、策略的研究拓展到深層次體制、機制問題的討論，廣泛、深入地探討在中國獨特的城市土地管理制度下的城市生物多樣性管理政策、資金機制等，并且開展體制機制具體操作、實施的設計；另一方面需要開展公眾參與的相關研究，包括公眾態度測量、公眾意愿感知及公眾參與調查評估方法、技術的開發等，將關注視角從城市管理者、規劃師拓展到各利益相關方、市民、全體國民，乃至廣泛的國際交流與合作。

5 結語

中國的城市生物多樣性保護正同時面臨巨大的挑戰和發展契機，挑戰在于中國在未來數十年中城鎮化仍將持續高速發展，機遇則是生態文明建設、美麗中國建設、建立國土空間規劃體系、建立以國家公園為主體的自然保護地體系等國家戰略的實施。本文在回顧中外城市生物多樣性保護相關研究的基礎上，總結了取得的經驗，剖析了存在的問題，提出了拓展的方向，為后續的相關研究提供了基礎。在“城市世紀”中，不僅需要展開更多、更持續、更深入的研究與實踐，實現城市中人與生物多樣性的共存、共生、共發展，更重要的是要加強宣教和引導，幫助城市管理者樹立正確的生態觀和生物多樣性認知，并“融入所有政策”，唯有此，才能夠營建出更美麗、更和諧、更生態的城市人居環境，更為全球貢獻出城市生物多樣性保護的中國智慧。

致謝：感謝華中農業大學風景園林系碩士研究生陳鈞澤、吳非為本文研究所做的工作。