张 萌,陈东田,钱兴华,吕 洁,张 莹(山东农业大学林学院,山东泰安271018)
菏泽市城市植物多样性保护规划研究
张萌,陈东田,钱兴华,吕洁,张莹
(山东农业大学林学院,山东泰安271018)
摘要:从城市植物多样保护规划意义与研究现状出发,本研究指出城市植物多样性保护规划存在的问题。通过对菏泽市域范围内植物多样性现状进行分析,提出菏泽市城市植物多样性保护规划的总体目标与指标、规划途径与总体布局,通过对物种、遗传、生态系统、景观4个层次的保护与规划,强调植物多样性保护的措施与生态管理对策。研究结果以期为城市植物多样性的保护规划提供参考和依据。
关键词:菏泽市;城市植物;多样性;保护规划
近年来,随着城市化进程的加快,城市环境不断受到破坏。2014年北京论坛城镇化专题论坛的主题便是“面向城镇化的社会——生态基础设施建设”,会议指出建设绿色、宜居、兼顾社会与生态环境的基础设施可作为应对城镇化带来破坏的对策。城市植物多样性对丰富城市环境、社会、文化的多样性,维持城市生态系统稳定,促进城市的可持续发展起重要作用[1-3]。城市植物多样性保护工作是城市生物多样性保护的重点,是城市规划的进一步细化,是创建生态园林城市、完善城市绿地系统规划的现实需要[4-9]。
国内外诸多学者已对城市植物多样性保护和规划方面进行了多方面的研究。包括生物学、人为干扰对城市植物多样性的影响[10-12],公众参与对城市植物多样性保护的积极作用[13],城市绿地系统植物多样性的研究以及城市植物多样性的相关保护策略等[14-17]。如今,城市植物多样性保护规划已引起社会的关注并开始成为城市建设重要内容,然而在具体实施中仍存在很多问题,如研究重点主要集中在自然生态系统与城市园林绿化植物多样性、缺少规范性编制提纲等[18-22]。因此,如何对城市植物多样性进行可行有效的保护仍需进一步探索研究。笔者就菏泽市的城市植物多样保护规划进行初步的探究,以期为生态文明体制改革下的城市建设及植物资源的保护规划提供一定的理论支持。
1.1自然环境概况
菏泽位于山东省西南部,北纬34°39′—35°52′,东经114°48′—116°24′,总面积12238.62 km2。地处黄河下游,属黄河冲积平原,土壤层深厚,地貌形态以缓平坡地为主,地势自西南向东北逐渐降低。菏泽市属于暖温带季风型大陆性气候,年平均气温13.5℃~14.0℃,年平均相对湿度68%~72%,年平均降水量为655 mm[23]。
1.2研究方法
1.2.1植物调查方法于2011年4月—2013年11月进行实地调查,并收集资料、查阅文献,依据菏泽市地势地貌特点,制定科学的线路,重点对菏泽城区及周边村镇的绿地、湿地、进行调查[24]。
1.2.2植物多样性保护规划方法在调查菏泽市植物多样性总体现状基础上,确定菏泽市植物多样性保护建设目标。结合植物多样性保护的景观规划途径中以生态系统为中心及以物种为中心的2种途径,依据菏泽市现状条件,提出规划途径与总体布局,并做出科学的保护与生态管理对策。
1.2.3统计分析采用SPSS软件对调查收集的数据进行统计,并结合菏泽市的区域特点,运用归纳演绎的分析方法对菏泽市植物多样性进行分析,为菏泽市植物多样性的保护工作提供可靠依据。
2.1物种多样性现状
菏泽市的气候自然条件优越,植物物种种类丰富,高等植物包括农作物、蔬菜、木本、花木(卉)、绿肥和牧草、药用植物、野生植物等,总计120多科,900余种。其中,野生观赏植物占24%,共231种,隶属于75科174属(见表1);外来树种多达上百种,其中可引种驯化植物有122种,隶属于44科88属;国家及省级珍惜濒危植物物种10种,隶属于10科10属。珍稀濒危植物包括国家一级保护植物2种:银杏(Ginkgo biloba L.)、水杉(Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng);国家二级保护植物3种:核桃(Juglans regia L.)、鹅掌楸[Liriodendronchinense(Hemsl.)Sarg.]、杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.);国家三级保护植物2种:玫瑰(Eucommia ulmoides Oliv.)、黄檗(Phellodendron amurense Rupr.);省级保护植物连翘[Forsythia suspense(Thunb.)Vahl]。菏泽市的历史悠久,古树名木保留较多,主要分布于牡丹区及开发区,共32个种,包括柏科、银杏科、豆科及蔷薇科等共20个科,卫矛属、芍药属、银杏属、刺柏属等24个属,刺柏、龙柏、圆柏、银杏及柿树等共32个种,总计372棵(见表2)。
表1 菏泽市野生观赏植物统计表
表2 菏泽市古树名木统计表
2.2遗传多样性现状
菏泽市为平原城市,气候温和非常适宜植物的生长,具有极为丰富的物种,其植物遗传多样性也十分丰富。菏泽市作为“中国牡丹城”,其牡丹品系十分丰富,共九大色系,十大花型,1237个品种,拥有丰富的牡丹基因库和遗传组织形式。同时,菏泽市的遗传多样性也面临着许多问题,如现有种质资源保护不够及时,人为破坏严重;生态斑块之间缺少生态廊道导致板块间遗传多样性交流匮乏等。
2.3生态系统多样性现状
菏泽市生态系统包括城市生态系统、农田生态系统、森林生态系统、湿地生态系统和河流生态系统。菏泽市意欲打造“平原森林城市”,其森林覆盖率可达23.7%,覆盖面积为18.4×104hm2。菏泽市拥有占土地总面积11%的丰富的湿地资源,分为天然湿地和人工湿地2类,共7015 hm2。其中,天然湿地占80.3%,人工湿地占19.7%。此外,菏泽市为农业大市,基本农田保护面积达718871 hm2,占全市土地总面积的59.2%,农田林网面积72.8×104hm2。当前,作为生态系统主体的林木组成结构还比较单一;湿地围垦、淤积和过度利用等状况尚未得到根本好转;平原农区,人为活动频繁;生态系统脆弱。
2.4景观多样性现状
景观多样性是植物多样性重要内容之一,它主要影响因子包含景观类型、格局、功能和结构等。菏泽市以建设园林城市的目标为基准,市域内建设多处公园、绿地及湿地。经调查统计,菏泽市共有公园绿地104处,附属绿地17.36 hm2,还有一定生产与防护绿地。从现状分析来看,建有森林公园保护区、湿地公园保护区和植物园的地区,其生境得到相对完善的保存,破坏性小,植物种类丰富。但仍存在城市绿地质量差,乡土植物应用偏少,土地利用和区域开放空间格局变化重大,人为破坏严重,部分绿地斑块结构单调,斑块间关联性差的问题。
3.1植物多样性保护规划目标与指标
提高菏泽市城市植物多样性保护、利用和管理水平,保护现有植物、珍稀濒危植物,优化城市树种结构,构建合理的生态布局,强化“花城水邑”、“平原森林城市”城市特色,实现城乡一体化的生态绿色网络体系。菏泽市乡土植物占70%以上,在保护现有900余种植物的基础上,规划近期发展到1000种,中期1200种、远期1500种植物的目标。
3.2植物多样性保护规划途径与总体布局
菏泽市城市植物多样性规划途径通过“两途径”、“四层次”得以实现,形成以物种、基因为“点”,区域边界为“线”,生态系统、景观系统为“面”,点—线—面相结合,综合的进行保护规划。“两途径”是指以生态系统及物种为中心的保护规划途径;“四层次”是指:物种、遗传(基因)、生态系统、景观。
通过2个规划途径,依据菏泽市地势地貌特点,将菏泽市城市植物多样性保护规划总体布局分为两种廊道、两类斑块群和五个基质区。其中,“五个基质区”为北部缓平坡地保护区、沿黄河地区保护区、中部缓平坡地保护区、南部缓平坡地区保护区和黄河故道区保护区(见图1);城市的道路交通和自然水系被称为“两种廊道”,形成了集园林、湿地、农田及林地纵横交织的植物多样性保护网络(见图2);“两类斑块群”则包括主要分布于主城区和各县市的绿色系统中的人工型斑块群体以及包含湿地、森林公园、自然保护区以及风景名胜区等的自然型斑块群体。
图1 菏泽市植物多样性保护规划总体布局图
图2 菏泽市植物多样性保护规划空间结构布局图
3.3物种多样性保护规划
3.3.1本地物种规划充分开发利用菏泽市优势物种,同时兼顾其他本地物种,以落叶阔叶树种为主,科学配置常绿树种进行搭配,合理组合乔木、灌木与草本,形成稳定的植物群落;通过对植物进行生态习性、生物学特性方面的测评,优化种质资源,培育优良品种,提高绿地植物物种丰富度。
3.3.2园林植物规划对菏泽市自然条件的研究和实际调查,为了突出菏泽市“花城、水邑、平原森林城市”的特色,以乡土植物种类为主体,规划菏泽市基调树种5种:臭椿(Ailanthus altissima Swingle)、国槐(Sophora japonica L.)、旱柳(Salix matsudana Koidz.)、加杨(Populus canadensis Moench)、柿树(Diospyros kaki Thunb.);骨干树种95种:鹅掌楸[Liriodendron chinensis(Hemsl.)Sarg.]、白蜡(Fraxinus chinensis Roxb.)、栾树(Koelreuteria paniculata Laxm.)、银杏(Ginkgo biloba L.)等;一般植物152种:柽柳(Tamarixchinensis Lour.)、杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)、枫杨(Pterocarya stenoptera C.DC.)、核桃(Juglans regia L.)等。
3.3.3野生植物保护规划规划在牡丹种植保护区、雷泽湖湿地风景区、赵王河—安兴河下游林地风景区建立自然保护区和自然保护小区,实行就地保护。鼓励特有物种的迁地保护规划,不断充实和完善现有植物园;结合湿地保护,在雷泽湖建立菏泽湿地物种保护中心;在牡丹种植保护区内,建立以牡丹等经济类植物区和花卉区为主的植物园。此外,加强植物的引种、试种工作,把适宜于菏泽市生长的植物品种加以推广,丰富本地区的物种。
3.3.4珍稀濒危植物保护规划制定科学准确的优先保护方案,优先保护最需要保护的区域与物种;在建立保护区的基础上,增加保护小区、保护点,为珍惜濒危植物提供适宜生境。此外,还应建立健全珍稀濒危植物的监测体系。
3.3.5古树名木保护规划菏泽市共有古树名木372株,隶属22科、32种。其中,国家一级古树2株,国家二级古树178株,国家三级古树192株。以国槐、刺柏(JuniperusformosanaHayata)、侧柏[Platycladus orientalis(L.)Franco]、牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)、银杏、柿树为主。
对古树名木的保护规划应加强科学的树龄鉴定、分级保护、精确定位等工作,建立古树名木信息库,建立健全每株古树名木的档案,实行“一树、一牌(碑)、一卡”制度。整治古树周边的环境,加强维护保护和古树名木病虫害防治。
3.4遗传多样性保护规划
对菏泽市重点和优先保护物种实行就地保护和迁地保护原则,建立自然保护区;收集和保存种质资源,保证优良基因不流失;外来物种资源采取管制与保护开发利用相协调的原则,大力发掘优良基因,丰富物种基因库;对于珍稀濒危和野生植物资源要做好驯化和利用,维持种群稳定延续的保护规模;建立牡丹等专类植物园,广泛收集相关变种、变型品种,以丰富遗传多样性。
3.5生态系统与景观多样性保护规划
保留沿河经济林,并逐步改变经济林的人工管理和单一林相的模式;保护和恢复菏泽市自然保护区、森林、湿地等生态系统,加强管理与治理。拟建设2处湿地保护区(菏泽市黄河湿地自然保护区、菏泽市黄河故道湿地自然保护区)和12处湿地公园(菏泽市赵王河湿地公园、菏泽市雷泽湖湿地公园、菏泽市青年湖湿地公园、单县浮龙湖湿地公园、单县东沟河湿地公园、成武县文亭湖湿地公园、定陶县冉子生态湿地公园、定陶县范蠡湖湿地公园、定陶县仿山湿地公园、鄄城县雷泽湖湿地公园、郓城县宋金河湿地公园和郓城县宋江湖湿地公园),开展3处湿地保护恢复及监测工程(曹县黄河故道湿地保护与恢复示范项目、鄄巨沙河湿地保护与恢复示范工程项目和郓城县湿地保护恢复工程)(见图3)。
图3 菏泽市植物多样性保护规划拟建设保护区分布图
对景观多样性的保护,突出“花城水邑”与“平原森林城市”城市特色,建立景观生态廊道,把不同景观板块相互连在一起,加强不同景观之间的关联。
4.1实施就地保护,加强森林公园、自然保护区、风景名胜区、水源涵养地及野生植物保护体系建设和管理项目
植物多样性保护,以就地保护为主。在植物多样性丰富、珍稀植物密集分布的地区建立自然保护区,在珍稀植物分布较为分散的地区划定一定区域进行圈地保护。重点实施黄河湿地、黄河故道湿地自然保护区及东明黄河森林公园自然保护区创建及维护管理,完善相关法律体系,加强对湿地、河流、森林以及农田资源的管理,重点保护濒危珍稀物种。
4.2完善城镇绿地系统规划,切实做好城镇园林绿地建设,建立生态廊道
植物多样性保护,以迁地保护为辅。绿地系统为迁地保护提供必要的保护地,为濒危植物提供适宜的生存及研究场所,同时配合园林应用进行扩繁技术的研究。合理建设生态廊道,环城镇、沿河、沿路建立生态防护林,在黄河岸线的河堤上及两侧建设一定宽度的防护林,构建生态防护体系。农作区建设生态防护林,改善生态环境,保障生产安全,保护农田植物多样性。生态防护林的建立成为一种生态廊道,为各个破碎的生境板块之间的植物提供了交流的通道。
4.3建立和完善植物多样性保护相关法律法规,形成统一的监督管理体系
根据菏泽市植物多样性保护现状,结合《菏泽市城市总体规划(2003—2020年)》、《菏泽市城市绿地系统规划》对专项规划及法规进行完善,为植物的多样性的保护工作提供强有力的法律保障。例如,加强对外来物种引入的审批和评估,本地物种的监管保护,专项基金的建立与维护等。通过建立相关法律法规,健全地方性的植物多样性保护法,形成统一的监督管理体系。
4.4加强对古树名木的保护和管理
古树名木素有“绿色文物”之称,具有极高的研究价值。政府大力推进生态文明体制改革,保护古树名木作为植物多样性保护的重要内容,也是促进生态文明建设的体现。为菏泽市现有的372棵古树创建档案,实时监测,更新基础资料。对出现损伤及生命力减弱的古树名木及时进行复壮处理。加强保护宣传工作,提高公民保护意识。
4.5建立种质基因库
植物多样性的保护也应包含其种质资源的保护,时间的流逝也伴随着部分物种资源的流失。自然保护区的良好物种结构使其拥有丰富的物种资源,当植物多样性遭到破坏甚至丧失,自然保护区不失为天然的种植资源库。此外,建立菏泽市植物种质资源库,对菏泽市的植物资源,特别是濒危植物资源的长期保存及研究,保障植物遗传多样性[25],研究生态系统的稳定性提供了可能。
4.6建立生物多样性监测网络体系
根据菏泽市自然条件与生物多样性现状,规划建立多层次生物多样监测网络体系,对城市各类绿地分布、植物物种统计与分布、湿地等的数量统计与分布等信息进行整合、分析和处理,填充入菏泽市多样性信息库。通过多样性数字化信息库的建立,实行长期动态监测与信息交流共享。包括湿地公园6处、森林公园2处、自然保护区1处、生态绿地4处(见图4)。生物多样性监测网络不仅是菏泽市生物多样性的监测基地,更是生物多样性的研究中心,为植物多样性保护乃至生物多样性提供不同时期不同环境要素下的研究数据。
图4 菏泽市生物多样性监测网络图
菏泽市城市植物多样性保护规划在充分调查现有资源的基础上,提出保护途径与总体布局,从物种、遗传(基因)、生态系统、景观4个保护层次,通过“以物种为中心”及“以生态系统为中心”2种途径,对菏泽市植物多样性进行科学合理的保护规划。目前,菏泽市城市植物多样性保护规划实践还处于初期,很多工作还有待深化,但各项保护措施已陆续展开,并取得一定效果,尤其古树名木保护及自然保护区、湿地公园、森林公园、生态防护林等的建立等。在未来的保护规划中,通过各项规划措施与生态管理对策,改善菏泽市生态环境,实现城市的可持续发展,打造林海、花城、水邑、商都的新型平原生态森林城市。
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Study on Conservation Planning of Urban Plant Diversity in Heze City
Zhang Meng,Chen Dongtian,Qian Xinghua,Lv Jie,Zhang Ying
(Forestry College of Shandong Agricultural University,Tai’an 271018,Shandong,China)
Abstract:Based on the significance and present situation of the conservation planning of urban plant diversity, this paper pointed out the problems existed in it.The authors analyzed the present situation of urban plant diversity in the area of Heze,then the overall objectives and targets,planning approaches and overall layout of the conservation plan of urban plant diversity in Heze were proposed.By protecting and planning the four levels including species,gene,ecosystem and landscape,the measures and ecological management strategies of plant diversity conservation were put forward and the protection countermeasures of rare and endangered plants were emphasized.The results would provide references for the conservation planning of urban plants diversity. Key words:Heze City;Urban Plants;Diversity;Conservation Planning
收稿日期:2015-09-14,修回日期:2015-10-20。
通讯作者:陈东田,男,1970年出生,副教授,硕士生导师,博士,研究方向:景观规划设计与旅游开发。
作者简介:第一张萌,女,1989年出生,在读硕士,研究方向:风景园林规划与设计。
通信地址:271018山东省泰安市岱宗大街61号山东农业大学林学院417室,E-mail:totoro_@139.com。 271018山东省泰安市岱宗大街61号山东农业大学林学院417室,Tel:0538-8246508,E-mail:chdot@163.com。
基金项目:“十二五”国家科技支撑计划“低成本村镇基础设施与环境建设技术研究与示范”(2014BAL04B05)。
中图分类号:S7331.2
文献标志码:A论文编号:cjas15090007