胡 迅
楊永川*
靳 程
代佳靈
胡四維
截至2021年,中國城鎮常住人口達91 425萬人,城鎮化率達64.7%[1]。中國已逐步完成了從“鄉村中國”到“城鎮中國”的蛻變[2]。因此,城市生態系統與人類休戚相關,而城市綠地作為城市生態系統的重要組成部分,已被證實可以提供多種生態服務,涉及經濟、社會、健康和美學效益等方面[3]。其中,居住區綠地是城市綠地系統中分布最廣泛、使用率最高的組成部分,據估計約有41%的城市土地是住宅用地,隨著居住區的不斷增多,其占城市土地的比例還在持續擴大[4-6]。
居住區綠地是城市生態系統中以點和斑塊為主要形式存在的最接近城市居民的生態環境[7],其不僅有利于城市居民的身心健康與社會福祉,還在保護城市生物多樣性方面發揮了重要作用[7-9]。然而,我國的居住區綠地建設仍存在一些問題,如植物配置與居民需求不協調,且綠化效果與生態效益尚需進一步提高等[10-11]。這可能主要是因為我國20世紀90年代才開始關注居住區綠地建設,與國外相比起步較晚,步入21世紀之后,我國居住區綠地建設出現了盲目模仿的現象,在部分時期表現出“異域風情”“歐陸風”等景觀偏好,忽視了當地地理條件與本地特色植被,出現盲目采用國外樹種、濫用水景與大草坪等行為[12]。應用鄉土植物能夠在一定程度上緩解這些居住區綠地問題[13]。
鄉土植物本身具有較強的環境適應性和抗逆性,應用于居住區綠地中具有管護成本低等優點[14-16]。此外,鄉土植物對生物多樣性的友好性也不容忽視,許多研究已經證實了城市綠化中的鄉土植物能夠為野生動物提供更好的食物資源及棲息地[17]。因此,在居住區綠地建設中鄉土植物受到越來越多的關注,國家和地方均頒布了許多標準與規范對居住區綠地中鄉土植物的應用提出了明確的要求[18-19],使得鄉土植物在居住區綠地中的應用受到了更多重視,在一定程度上促進了鄉土植物的推廣和利用。然而,由于鄉土植物定義繁多,目前在園林綠化領域仍然缺乏明確的、易于執行的鄉土植物界定標準,這不利于居住區綠地中鄉土植物的選擇與應用。
目前,鄉土植物定義主要可分為廣義和狹義2類。這2類鄉土植物定義間的差異主要表現在對歸化植物的態度上:廣義鄉土植物定義認為通過人工長期引種栽培并證明了已經非常適應該地環境,且已經具有一定本土文化內涵的歸化植物也應該作為鄉土植物;而狹義鄉土植物定義則認為鄉土植物就是本地“土生土長”的植物,不應該包括任何外來植物[20]。廣義和狹義的鄉土植物定義雖然在許多城市綠化的研究中均有提及,然而少有研究對比在不同鄉土植物定義下城市綠化的鄉土植物應用情況,且不同定義對鄉土植物應用的影響尚不可知。
綜上,本研究在系統梳理目前流行的鄉土植物定義的基礎上,分別細化廣義和狹義的鄉土植物定義,并以重慶市106個不同建成時間的居住區為例,從數量和種類兩方面評估在不同定義下鄉土植物應用情況。本研究可一定程度揭示不同鄉土植物定義對鄉土植物應用的影響,并為居住區中鄉土植物的選擇及應用現狀的評估提供建議和參考,以期提高鄉土植物在居住區中的應用和評價的科學性及可操作性,提升居住區綠化建設的生態效益。
重慶市域面積8.2 4萬k m2,地跨東經1 0 5°1 1′~1 1 0°1 1′,北緯28°10′~32°13′。重慶市行政區劃為26個區、8個縣、4個自治縣,幅員廣闊。其中,主城區包括渝中區、渝北區、南岸區、北碚區、江北區、九龍坡區、沙坪壩區、巴南區和大渡口區,是政治、經濟和人口的集中區域。重慶市主城區位于我國亞熱帶常綠闊葉林帶,年平均氣溫18℃,最冷月(1月)平均氣溫7.6℃,年平均降雨量1 123mm[21]。
本研究以重慶市主城區106個不同建成時間的居住區為對象,探究其鄉土植物應用情況。居住區分布情況如下:巴南區13個,北碚區10個,大渡口區9個,江北區18個,九龍坡區9個,南岸區14個,沙坪壩區14個,渝北區11個,渝中區8個(圖1)。

圖1 本研究調查的重慶主城區106個居住區
采用文獻調查法,以“鄉土物種”“鄉土植物”“本地物種”“本地植物”“本土物種”和“本土植物”為關鍵詞,在中國知網(http://cnki.net/)中檢索相關中文文獻,選取其中被引量大于10的文獻進行詳細閱讀并提取其中鄉土植物定義。同時,以“native species”“indigenous species”和“endemic species”為關鍵詞在Web of Science(www.webofscience.com/)中檢索相關英文文獻,提取其中鄉土植物定義。提取的標準為:僅提取在文中明確提及并使用了鄉土植物定義的論文。總共在104篇文獻中提取到104條鄉土植物定義,定義中出現的高頻詞匯如表1所示。

表1 鄉土植物定義中的高頻詞匯出現情況
根據文獻調查結果,鄉土植物定義可分為廣義和狹義2類。在104篇文獻中,采用狹義鄉土植物定義的文獻有77篇,采用廣義鄉土植物定義的文獻僅有27篇。其中狹義鄉土植物定義比較明確,均指未經人為作用,自然分布在特定地區經過長期自然選擇留存下來的植物(以下簡稱“狹義鄉土植物”)。廣義鄉土植物定義大致可歸納為原產于本地或通過長期引種、栽培,已經適應當地環境,并能完成生活史的植物。但是絕大多數廣義鄉土植物定義在“長期引種”的時間節點上均較為模糊。綜合考慮后本研究將16世紀作為廣義鄉土植物定義中長期引種的時間節點,主要原因如下:起始于15世紀中后葉的大航海時代,歐洲航海殖民活動極大提高了全球物種交換速度[22-24],國外普遍將歐洲航海殖民活動影響該地區的時間作為區分外來和鄉土植物的時間節點[25];在16世紀,歐洲航海殖民活動就開始影響中國的植物引種[26]。而在此之后,傳入中國的外來植物數量巨大種類繁多,即使已經成為歸化植物,但其生態安全性并沒有得到足夠的檢驗,生態適應性也有可能不穩定[27]。本研究中將廣義鄉土植物定義為本地自然分布的植物(即“狹義鄉土植物”)以及除入侵植物外16世紀前引種的已適應當地氣候并能完成生活史的植物(以下簡稱“長期引種植物”)。
2020年6月起,采用普查法,對重慶主城區106個居住區綠地中所有的木本植物進行每木調查,鑒別樹種,記錄數量,此調查任務于2021年9月全部完成,106個居住區共記錄1 576 682株綠化樹木。本研究只關注木本植物的數量和種類,因為其園林綠化綜合功能最顯著,在凸顯地域特色方面占主要地位[28]。
樹種的中文名、拉丁名、科、屬、生活型、地理來源及觀賞性等信息均以Flora of China(FOC;http://foc.iplant.cn/)和《中國植物志》中文版(FRPS;http://www.iplant.cn/frps)為準。外來植物的引種時間主要通過查詢期刊論文、FRPS、《中國外來植物》[29]、《四川植物志》及地方史料等文獻資料確定,此外部分植物的引種時間資料缺失或者模糊,這部分植物的大致引種時間通過專家咨詢確定。根據地理來源信息和引種時間,參照廣義和狹義的鄉土植物定義,對106個居住區內各樹種進行鑒別,將自然分布在重慶市的植物作為狹義鄉土植物,將16世紀之前引入重慶并已適應本地氣候的植物(排除入侵植物)作為長期引種植物納入廣義鄉土植物。
居住區建成時間通過實地調查確定。根據居住區建成時間,參照國務院《關于全面推進城鎮老舊小區改造工作的指導意見》將2000年底前建成的居住區作為老舊居住區,2000年后建成的居住區作為新居住區。106個居住區中有老舊居住區28個,新居住區78個。
鄉土植物比例可分為鄉土植物物種比例和鄉土植物個體數量比例,二者計算方法如下:
鄉土植物物種比例=鄉土植物物種數/綠化植物總物種數;
鄉土植物個體數量比例=鄉土植物個體數量/綠化植物個體總數量。
居住區不同鄉土植物定義下鄉土植物比例間的差異采用T檢驗進行顯著性分析;老舊居住區和新居住區間鄉土植物比例的差異采用T檢驗與秩和檢驗進行顯著性分析(數據符合正態性和方差齊性時采用T檢驗,不符合時則采用秩和檢驗);居住區鄉土植物比例與建成時間的關系采用廣義相加模型(Generalized Additive Models,GAMs)進行擬合。所有分析和繪圖在R 4.0.3中完成。
106個居住區中共有112種鄉土植物(總綠化物種數260),其中狹義鄉土植物102種,長期引種植物10種。狹義鄉土植物中,出現頻次最高的物種分別為木樨、黃葛樹和枇杷;個體數量最多的物種分別為梔子、杜鵑和女貞(表2)。雖然長期引種植物物種數僅占居住區總綠化物種數的3.85%(表3),不過部分植物在居住區中應用廣泛,個體數量占居住區綠化個體總數量的12.42%。其中,出現頻次最高的物種分別為日本晚櫻、石榴和木槿;個體數量最多的物種分別為木槿、茶梅和日本晚櫻。

表2 106個居住區常見的狹義鄉土植物物種
無論何種鄉土植物定義下,106個居住區的鄉土植物物種比例均大致集中于35%~65%,而個體數量比例分布較均勻(圖2)。此外,廣義鄉土植物物種比例顯著高于狹義鄉土植物物種比例,而在個體數量比例上二者無顯著差異(圖3)。

圖2 居住區鄉土植物比例概況

圖3 不同鄉土植物定義下鄉土植物比例比較
無論何種鄉土植物定義下,居住區鄉土植物物種比例和個體數量比例隨居住區建成時間無顯著變化趨勢(圖4)。而對老舊居住區和新居住區鄉土植物比例的比較發現:無論何種鄉土植物定義下,老舊居住區鄉土植物物種比例均顯著高于新居住區,不過在個體數量比例上二者無顯著差異(圖5)。此外,在鄉土植物物種組成上,隨時間推移居住區綠化中部分觀賞性較低的鄉土植物如白櫟(Quercus fabri)、毛桐(Mallotus barbatus)等逐漸被遺棄,而蠟梅(Chimonanthus praecox)、六月雪(Serissa japonica)和梧桐(Firmiana simplex)等觀賞性較高的鄉土植物則得以保留。
無論采用何種定義,鄉土植物的應用都不樂觀,無法滿足國家和地方的相關標準和規范,鄉土植物整體應用情況還有待提升。國家和重慶市頒布了一系列有關城市綠地建設的標準和規范,在這些標準和規范中鄉土植物往往是要素之一(表4)。近幾年,重慶市還頒布了針對居住區建設的《綠色生態住宅(綠色建筑)小區建設技術標準》(DBJ 50T-039—2020),對鄉土植物物種數和個體數量比例作了明確規定。整體上,這些標準和規范要求鄉土植物物種比例或個體數量比例不能低于60%(表4)。然而,無論何種鄉土植物定義下,本研究中大部分居住區鄉土植物物種比例和個體數量比例均低于60%(圖2)。
此外,在時間尺度上,鄉土植物應用也沒有得到顯著提升(圖4)。老舊居住區和新居住區間的比較更是揭示了這一問題。無論何種鄉土植物定義下,老舊居住區鄉土植物物種比例均顯著高于新居住區(圖5-1、5-2),這主要是因為2000年后越來越多的外來植物涌向中國[30],與老舊居住區相比,新居住區中外來植物種類更加豐富(T檢驗,P<0.05),鄉土植物物種比例低于老舊居住區。此外,隨著時間推移,由于對美學越來越高的需求[31],部分觀賞性不高的鄉土植物逐漸在居住區綠化中消失,觀賞性較高的鄉土植物則被保留,這也可能是新居住區鄉土植物物種比例顯著低于老舊居住區的另一原因。而老舊居住區和新居住區中鄉土植物個體數量比例無顯著差異(圖5-3、5-4),這主要是因為《綠色生態住宅(綠色建筑)小區建設技術標準》等標準對鄉土植物個體數量比例作了明確要求(表4),所以新居住區不得不選擇增加鄉土植物個體數量(但物種數量未得到增加)以應對各項標準和規范的要求,也因此,新居住區的鄉土植物個體數量比例在外來植物的沖擊下沒有明顯下降。

表4 國家和重慶相關標準和規范中對鄉土植物的要求

圖4 居住區鄉土植物比例與建成時間關系

圖5 老舊居住區和新居住區間鄉土植物比例比較
綜上,雖然各項標準和規范的頒布使得鄉土植物受到一定重視,然而在外來植物流行的趨勢下,鄉土植物的應用還是受到許多限制。為了應對政策要求,居住區選擇增加鄉土植物個體數量而不增加鄉土植物物種數量,更是表明隨著時間推移,應用于園林綠化的鄉土植物物種庫并沒有得到太多擴展。
鑒于居住區鄉土植物比例亟待提升、鄉土植物物種庫急需擴展的現狀,有原則地接納長期引種植物不失為一個合適的選擇。本研究通過梳理目前流行的鄉土植物定義發現“適應性”是這些鄉土植物定義最重要的關注點(表1),從園林植物應用角度出發,鄉土植物定義也強調植物對環境的適應性。而納入廣義鄉土植物范疇的長期引種植物,雖然種類少,但應用廣適應性強,民眾接受度高(表3)。因此在園林綠化領域,狹義鄉土植物是鄉土植物的主要組成,長期引種植物則可以作為鄉土植物的次要組成[32]。

表3 106個居住區中長期引種植物的應用情況
本研究中長期引種植物指通過長期引種、栽培(16世紀前),已經適應當地環境,并能完成生活史的植物。將之作為鄉土植物的原因如下:引入時間足夠長的植物不僅融入了本地生態系統,還融入了當地人的生活,且觀賞性較高,是長期以來園林綠化中的常見物種,甚至部分植物在當地還具有特殊意義[20]。以石榴為例,其原產巴爾干半島至伊朗及其鄰近地區,但是自張騫出使西域,石榴傳入中國已經有2 000余年的歷史[33],栽培和利用歷史源遠流長,因此可以將之作為鄉土植物。而排除16世紀之后的引入植物是因為從15世紀末起,歐洲航海殖民活動極大提升了全球物種交換速度[34-36]。在這之前,物種傳播范圍有限,多屬于小尺度的流動和交換。因此,國外普遍將受到歐洲航海殖民活動影響的時間作為區分外來植物的時間節點[25],如捷克[37]、澳大利亞[38]、夏威夷[39]及其他太平洋島嶼[40-41]。我國植物引種也受到歐洲航海殖民活動的影響,外來植物中有52%的物種來自美洲,14%的物種來自歐洲[42]。早在16世紀,歐洲航海和殖民活動就開始影響中國的植物引種[26],18和19世紀,更是形成了全球植物貿易網絡[43],導致流入中國的外來植物多而繁雜。由于引入時間不長,引入植物的生態適應性和安全性沒有經過時間的檢驗,不宜將這些植物歸屬為鄉土植物。
居住區鄉土植物應用受限的主要原因有:1)目前鄉土植物定義繁雜,相關標準雖對鄉土植物應用提出了要求,但缺乏明確的鄉土植物界定標準和科學的區域鄉土植物數據庫[19];2)園林綠化行業中可利用的鄉土植物物種庫較小,苗木市場缺少鄉土植物供應,苗木種類單一,限制了園林綠化從業人員對鄉土植物的選擇[32];3)部分鄉土植物觀賞性較低,不滿足市場需求;4)園林綠化從業人員習慣于借鑒現有的園林植物搭配模式,缺少對新的鄉土植物的開拓,使苗木市場缺乏開發新的鄉土植物的動力[44]。
基于以上原因,促進居住區鄉土植物應用需要整個園林綠化行業的支持。在行業標準制定方面,應提出明確的鄉土植物界定標準,并同步發布鄉土植物應用名錄;在擴大鄉土植物物種庫方面,園林綠化行業應對鄉土植物苗木生產進行統一規劃[45],從城市周邊地區的自然植被中篩選觀賞性較高且適合城市生境的樹木進行培養馴化[46],并有原則地接納長期引種植物,以擴展和豐富園林綠化行業的鄉土植物物種庫;在市場調控方面,在綠地規劃、施工過程中,嚴格選用具地區特色的鄉土植物,以市場需求帶動苗圃的積極性,形成具地區特色的鄉土植物產業鏈[47];在鄉土植物具體應用方面,需在不同綠地類型下,根據不同鄉土植物的特點選擇并應用[48]。此外,建立區域綠化樹種資源信息系統,鏈接苗木資源與市場需求對城市綠化中鄉土植物資源的豐富及利用現狀的改善也是非常重要的[49]。