维护城市生物多样性,从关注土壤开始

2023-09-27 21:33主编王向荣教授
中国园林 2023年7期
关键词:生物植物土壤

主编:王向荣 教授

提到生物多样性,我们首先想到的是植物和动物,然而,地球上生物多样性最丰富的地方却是我们脚下的土壤。据统计,每克土壤中就含有数千种类的细菌,数量达千百万个,每平方米森林土壤中就生活着1000 多种无脊椎动物,土壤的生物多样性贡献了全球生物多样性的25%以上。

土壤是大地的肌肤,是一个动态、有生命和复杂的生态系统。生活在土壤中的生物丰富多样,不仅有我们常见的蚂蚁和蚯蚓,更有不计其数的肉眼看不见的微生物。土壤中的各种生物相互作用,并与生态系统中的其他动植物互相依存,构成了一个复杂的系统,“万物各得其和以生,各得其养以成”。当生物失去生命之后,会融入土壤,经过土壤微生物的作用转化为营养元素,同时改善土壤的结构。土壤中的生物不仅可以分解有机物,还可以分解矿物质,增加土壤肥力。健康的土壤能让植物根系更发达,生长更茁壮,孕育出更丰富多样的地下和地上生物栖息生境,从而丰富生物多样性,增强生态系统服务功能。

土壤是人类食物的来源。据联合国粮农组织估计,全球95%的食物直接或间接地来自土壤。土壤的生物多样性保障了农作物的健康生长,提供了作物所需要的养分,也保证了农产品中营养的均衡,最终有利于全球的粮食安全和人们的膳食健康。

土壤的生物多样性也有利于人类的身体健康。研究表明,早期阶段生活在生物多样性环境中的儿童,长大后人体中的微生物也更加多样,也能够对疾病有更强的抵抗力,并预防过敏、哮喘、自身免疫性疾病等健康问题。而土壤是地球上生物多样性最丰富的自然要素,也是人类最易于接近的环境因子,因此,现代医学鼓励儿童接触健康土壤。在中国有一个古老的习俗,游子离乡远行要随身携带一包家乡土,以防在异乡水土不服。这一习俗其实具有相当的科学依据,因为每个地区的环境微生物群各不相同,长期生活在某地的人在更换环境后很可能由于不适应新地方的微生物群而引发身体不适甚至疾病,而家乡土壤中的微生物群可以帮助人们更好地过渡并适应新环境。因此,具有生物多样性的土壤,对于人类和其他动植物的健康至关重要。

城市的生物多样性低于乡村和自然区域,原因在于城市中的土壤面积和土壤质量都远远低于后二者,孕育自然生态系统的基础薄弱。城市地表大范围被硬化或被建筑及基础设施覆盖,地表的天然土壤面积少,生物生存空间受到严重挤压;硬化地表上的雨水无法渗入地下,导致土壤水分补给减少,而热岛效应又会引起土壤水分的过多蒸发,造成城市土壤含水量降低,从而危害土壤生物群落;城市建设改变了城市中许多区域的土壤基质,大量土壤中掺杂着城市建设中遗留的砾石、渣土、砖瓦等建筑垃圾或废弃物,土壤持水性差,肥力低;城市人口众多,对自然干扰强度大,导致城市土壤结构密实且透气性差,影响植物根系的发育;城市中植物的枯枝落叶往往被当作垃圾清除运走,土壤营养物质的循环被打断,土壤有机质无法获得补给,造成土壤肥力的下降;城市中部分土壤受到垃圾、污水、农药等污染的影响,生物多样性遭到破坏。

在地表土壤匮乏的高密度城市中,保护好珍贵的土壤资源,是维护城市生物多样性的根本。一方面,我们可以在满足城市各种综合复杂功能的前提下,尽量减少城市硬质地表的面积,为城市留出更多的天然土壤地表空间,种植乡土植物和适生植物,丰富城市栖息地类型及物种多样性,以维持和改善城市的生态环境;另一方面,可以利用建筑物屋顶、露台、架空层和基础设施的表面,覆盖相应厚度的土层,形成土壤地表,种植耐贫瘠植物,成为具有一定生态价值的“生物友好” 空间,从而提升城市的土壤地表面积占比,在一定程度上补偿城市建设对自然地表的侵占。

通过基于自然的解决方案,亦可在一定程度上改良土壤的理化性质,促进城市土壤生物多样性的恢复和构建。如在城市绿地的林下保留落叶枯枝,促使土壤与植物残落物之间进行物质循环;在大片绿地中,死亡和倒下的树木也可不必清理,为一些动物和微生物提供栖息环境;还可通过堆肥使枯枝落叶回归土地,增加土壤的有机质含量、肥力、透气性和保水能力,调节土壤酸碱度,改良土壤结构,促进土壤的健康。此外,可以采取措施让更多的雨水回渗地下,保持土壤水分,以利于土壤生物的生存。落叶归根、枯枝回土、雨水入地,让城市土壤拥有相对完整的物质循环过程,将有效地改善土壤质量,使之更适合生物的生存,从而提高土壤的生物多样性及其功能。

在没有人类干扰的区域,土壤完全按照自然规律发展演变,其生物多样性也是最高的。如果城市中能够保留一些自然地带,任其自我循环和自然演替,就可以孕育出具有丰富生物多样性的土壤及地表生态系统,创造低养护、可持续的城市生态空间。

土壤是生物多样性的宝库,繁荣的自然生态系统是从土壤开始的。城市土壤健康是保障城市生态系统稳定和生态服务质量的基础,也是城市可持续发展的必要条件。要提高城市生物多样性,就需要拓展城市中的土壤地表,并让城市土壤拥有更多的自然属性和更完整的物质循环过程。只有科学地利用城市土地,保持土壤生命力,才能恢复和维护城市土壤的生物多样性,为城市建立起健康的生态系统。

提升城市生物多样性,要从关注我们脚下的土壤开始。

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