面向城市生物多样性提升的可持续景观格局构建机理与途径

城市生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分,城市是地理学、生态学及风景园林学等学科领域关注的核心地域。城市生态系统退化直接或间接地干扰了城市生境并造成了区域生物多样性丧失。为实现可持续城市和社区(SDG11)和陆地生物(SDG15)两项可持续发展目标,提升城市生物多样性的途径是当前城市生物多样性研究热点。可持续景观格局调控与构建是提升生物多样性的可能途径,城市生境与生物多样性的关系是可持续景观格局构建的重要内涵,科学地认知两者的相互作用关系是景观格局调控的根本。研究通过梳理生物多样性与景观生态学的交叉研究,提出了可持续城市景观格局研究的转变趋向:从生物多样性保护的被动适应式的生态安全格局构建转向主动调控提升生物多样性的可持续城市景观格局构建。加强多尺度的级联,在斑块尺度上的城市生境恢复和营建,景观尺度上构建面向城市生物多样性提升的可持续景观格局识别与连通优化,区域尺度上开展生物多样性保护规划。研究为城市生物多样性的保护与提升提供科学途径,进而促进城市景观生态学的理论与实践发展。

传承文化的城市活力胜境——安徽省文化馆新馆和非物质文化遗产展示馆方案设计思考

随着政策的推动和传统非遗文化保护需要,文化馆和非物质文化遗产博物馆等文化建筑逐渐演变成一种开放、复合、共享、生态的传统文化学习和日常交往场所。作为一种文化馆和非遗馆两馆合一的项目类型,文章回顾和分析了安徽省文化馆新馆和非遗馆项目的设计思路,并从中总结出能帮助文化馆及非遗馆成为文化、自然、城市活力共构的文化场所的设计策略,为文化馆及非遗博物馆等多馆合一类文化场所的设计提供有益的借鉴与启发。

城市昆虫传粉生境营建研究进展及思考

传粉昆虫是生物多样性重要组成部分,昆虫传粉生境建设能有效减缓植物授粉危机,有利于城市生物多样性保护和促进自然教育。文章通过检索文献库CNKI和Web of Science近20年相关文献,采用文献计量法、内容分析法,对昆虫传粉生境营建相关的规划与设计、建设与管理研究成果进行梳理。结果表明:规划方面,注重该类绿地与区域生态网络和城市专项规划融合;设计方面,强调植物选用遵循“双高”“本土”“多样化”原则,并采用“高密群植”“防风向阳”方式配置;建设方面,提倡保留多种地表,增加与雨水花园、绿色屋顶等生态景观布置和栖息设施举措;管理方面,建议纳入4种特色日常管理措施,并提出管理部门的政策支持能助力实现昆虫多样性目标。文章最后提出传粉生境营建研究还存在意义彰显不足、实践应用待加强,以及我国发展缓慢等相关思考,旨在对我国城市昆虫传粉生境营建与城市生物多样性保护提供研究参考。

人居视角下历史城区公共设施空间保护与更新研究

历史城区具有遗产性和生活性的双重属性,随着“遗产旅游”的兴起和人居环境的老化,历史城区面临生活功能减退的问题,这对遗产的真实性和完整性构成挑战.文章基于“人居视角”,强调历史城区作为遗产社区回归生活性的重要性,强调应关注与居民生活密切相关的公共设施空间,探索更可持续和韧性的历史城区保护与更新方法.以平遥古城教育设施空间作为实证进行研究,文章分析平遥古城不同历史时期公共设施空间的演变特征,探索了人群和教育空间关系的演变动力机制,并提出了针对平遥古城公共设施空间的更新策略,旨在实现历史城区的活态保护和可持续发展.

西安市街区尺度生境网络构建的案例与思考

城市街区尺度绿色空间呈现破碎化空间格局会对城市生物多样性产生负面影响。街区尺度生境网络是连接场地绿化与城市整体区域生态系统的纽带,是维护城市内部最小生境单元生态系统稳定的基本保障。与宏观尺度相比,街区尺度生境网络构建在地理信息数据获取、数据精度及土地利用分类等方面均有差异。基于无人机航测数据进行生境制图,并综合运用MSPA、InVEST、MCR等模型进行街区生境网络构建与优化。结果显示:1)基于植被垂直结构特征进行生境制图,可细化表征绿色空间的生境属性;2)街区环境内生境源地呈现面积小、分布散、质量低的特征,即使绿地率较高的小型公园绿地,其生境斑块的生境质量也可能较低;3)受硬质地表分布特征影响,街区生境网络呈现区域分布不均、局地断裂、内外生境割裂的空间格局;4)提取薄弱区域周边生境节点,运用MCR模型构建连通路径,可指导生境节点与生境廊道增补,实现街区生境网络优化。在城市绿地建设从增量发展向存量优化转变的背景下,研究结果可为街区生境网络构建方法向街区绿色空间规划设计方法转化提供思路。

哈尔滨城市河流廊道草本层自生植物多样性及分布特征

【目的】河流廊道是城市自生植物重要的栖息地,揭示其自生植物多样性分布格局及成因,有助于完善城市植被研究体系、指导城市生物多样性保育以及低维护与可持续绿地景观营造。【方法】采取均匀取样法和典型取样法,选取哈尔滨市何家沟和马家沟两条河流廊道的中心城区段共951个样方展开草本层自生植物调查,并解析3个大类生境和11类微生境中的自生植物多样性及分布特征。【结果】1)共记录草本层自生植物151种,隶属于36科、112属;2)中低等城市化水平(Ⅰ~Ⅲ)下的草本层自生植物及乡土植物的α多样性显著高于其他城市化水平(Ⅳ~Ⅴ)下的α多样性;不同类型生境自生植物的多样性特征差异显著,入侵植物呈现均质化分布格局;3)不同生境类型所处的坡向、距水体的距离、植被结构、管理强度等因素对自生植物的生活型、发生方式以及扩散方式均产生显著影响。【结论】为哈尔滨城市河流廊道生物多样性的保育以及低碳、低维护植物景观设计提供了新的视角,通过合理留存和利用自生植物,能最大限度地发挥河流廊道绿地的各项生态服务功能。

珠三角彩叶林美学文化与功能评价指标体系构建

针对珠三角城市群中广州、深圳、佛山等地及周边地区常见的彩叶树种美学文化功能评价中的关键问题,在文献梳理和理论实践的基础上,运用专家评估法和层次分析原理建立综合指标法,构建包括3个准则层(B1~3)、9个次准则层(C1~9)和27个指标层(D1~27)的评价指标体系,以期有效地评价珠三角彩叶林的美学与文化功能,明确森林城市群生态系统文化服务保护与开发的重点,提升彩色林相营建技术与美丽湾区建设的匹配性与实用性,拓展城市林业和人居环境学科理论的内涵与应用。

基于鸟类生境需求的城市湖岸带设计与修复评估——以梁平双桂湖为例

过度开发和休闲游憩等人类干扰导致湖岸带生境的均质化和退化,影响鸟类生存并制约湖泊湿地的生态服务功能。文章以重庆市梁平区双桂湖国家湿地公园为案例,对2019年实施“环境-生物-结构”协同设计的湖岸带修复工程4年后的鸟类群落及生境进行调查,结合生境制图法量化生境特征。结果表明:双桂湖湖岸带共有鸟类49种、实验区45种、对照区22种;实验区鸟类香农-威纳指数(北岸2.665、西岸2.984)高于东岸对照区(2.563),其中,西岸新增小微湿地面积较北岸更多,水鸟种类及其种群数量增加更为显著。鸟类多样性与生境多样性、鸟类数量与生境丰富度之间呈显著正相关关系(P<0.01)。综上可知,修复工程有效促进了鸟类生境单元多样性的增加;构建湖岸带小微湿地和“林-草-湿”复合生境格局能使生境异质性和鸟类多样性得到持续提升。

高密度城区野猪生境适宜性与“人猪冲突”潜在风险区识别研究

快速城市化进程引发的生境变化导致城市生物多样性整体下降,但一些能适应碎片化生境的物种却大量繁殖,被迫扩散或进入城区觅食,从而引发野生动物和居民的现实或潜在冲突。文章针对近年来城区“人猪冲突”现象,以武汉市洪山区为例,基于红外相机监测,结合MaxEnt模型,探究高密度城区野猪生境适宜性和“人猪冲突”的潜在热点区域。结果表明:洪山区野猪偏好海拔高于60 m、坡度介于10°~45°的城市林地区域,主要集中在洪山区中部的低山缓丘,共识别出潜在适宜区面积13.80 km2;洪山区潜在“人猪冲突”区域位于中部,并形成自西向东北贯穿、3个核心区聚集的格局;高密度城区野猪夜行性显著;适宜区主要分布在城市林地,不适宜区主要是建设用地;土地利用类型、高程和坡度对城区野猪种群分布影响较大;城市林地斑块及之间的建成区面临较大“人猪冲突”风险。

成都四环路内工业废弃地自生植物生境及物种多样性

【目的】城市工业废弃地是自生植物重要的栖息地之一。揭示此类特殊生境中自生植物的物种组成和多样性特征,可以指导低维护植物景观的营建。【方法】采用网格布样法结合典型样点方法,选取成都市四环路内不同方位的10个重工业和轻工业废弃地,共584个样方展开自生植物调研,根据场地特征将工业废弃地生境分为荒置生境、半硬质生境、水湿生境和建筑生境四大类,在此基础上,细分出自生草地、砖石地、洼地等14种微生境,并分析不同生境和微生境中的自生植物物种组成和多样性特征。【结果】共记录到237种自生植物,隶属69科、186属。自生植物的生活型以多年生草本为主,占总物种数的30.80%。在自生植物群落多样性上,不同废弃年限和不同面积废弃地中的物种频度存在显著性差异,生境与微生境的物种丰富度差异不显著,但各生境间和微生境间的群落多样性呈极显著差异。【结论】为未来工业废弃地再利用的低维护植物规划提供了新思路,通过科学保留和利用自生植物,形成规划—“自然”设计—再规划的过程,激发工业废弃地自然恢复能力与潜力,并能最大化发挥再野化对工业废弃地生态修复和自然景观营造的作用。

基于InVEST模型的多情景下滇中城市群生境质量时空演变特征及预测

对滇中城市群生境质量及影响因素,通过耦合斑块生成土地利用模拟模型和生态系统服务与权衡综合评价模型,模拟不同情景下2030-2050年土地利用变化,探究生境质量的时空演变与空间相关性.结果表明,未来3种情景下,土地利用变化呈现不同趋势,差异明显;自然发展情景和耕地保护情景下生境质量均值持续降低,生态保护情景生境质量均值上涨,改善效果显著;滇中城市群生境质量在县域空间上存在相关性,生境质量“热点”主要聚集在研究区西部,分布分散且面积不断缩减,“冷点”以经济较为发达的中部地区为核心区域,呈现扩张趋势.

基于生境及其植被特征的西北干旱半干旱区城市绿地生态设计途径

【目的】在地域自然资源的约束及可持续城市绿地建设的现实诉求下,探索能够指导西北干旱半干旱区城市绿地生态设计实践的方法策略,为该地区建立人工干预下的新城市生态过程提供支持。【方法】分别从中、小尺度对城市生境的异质性特征进行认知,并对其与城市绿地设计层级、内容的匹配性关系进行分析。【结果】构建出中小尺度城市绿地生态设计框架,并针对西北干旱半干旱区城市绿地建设,划分出4种典型城市绿地生态设计类型及其生态设计分区,提出相应的场地生境多样性优化设计、植物群落多样性设计和科普展示系统设计策略。【结论】将中、小尺度城市生境及其植被特征的形成与维持机制转化为城市绿地生态设计途径,可为西北干旱半干旱区城市绿地生态建设提供理论支持和技术指导。

生境数量和生境质量以及气象因子对成都市粪食性金龟物种多样性的影响

城市化是最具破坏性的土地利用形式之一,其带来的环境变化常导致生物多样性下降。探究环境因子(生境数量、生境质量、气象因子)对环境指示生物粪食性金龟物种多样性的影响对城市生物多样性保护具有重要意义。于2021年7月和9月在成都市不同城市化梯度(城区、近郊、远郊)内选取3种生境类型(林地、灌丛、草地)共18个样地,采用诱罐法采集粪食性金龟。结果表明,1)共采集粪食性金龟5属8种1149头,隶属于同一行为类型(直接掘洞型),且多为小体型(体长<13.0 mm)。嗡蜣螂属(Onthophagus)是研究区域的优势属(4种,1066头),巴氏驼嗡蜣螂(Onthophagus balthasari)总个体数最多(667头)。2)回归分析结果显示,生境数量和生境质量均能显著影响粪食性金龟物种多样性,但气象因子影响不显著。粪食性金龟总个体数与林地面积、灌丛面积显著正相关(p<0.05);物种丰富度与灌丛面积显著正相关(p<0.05);Hill-Shannon多样性与灌丛面积、草地面积、归一化植被指数(NDVI)显著正相关(p<0.05);Hill-Shannon均匀度与灌丛面积显著负相关(p<0.05)。3)基于Akaike信息量准则(AIC)和方差分解分析(Variance Partitioning Analysis)结果显示,生境数量解释粪食性金龟物种多样性相对重要性最高,对总个体数、物种丰富度、Hill-Shannon均匀度的独立效应最高,分别为21.3%、17.8%、15.6%。综上,灌丛面积、林地面积、草地面积、NDVI是影响粪食性金龟物种多样性的关键因子,生境数量相比于生境质量和气象因子更能影响其物种多样性。合理规划城市植被覆盖面积以及保护现有植被质量是保护粪食性金龟物种多样性的有效措施。

基于提升人居环境的城市公共空间类型化研究——以热带滨海公共空间为例

为推进海南自由贸易港建设,营造和谐绿色的人居环境,有针对性地处理空间环境与所在地气候特征和谐共生的问题,使用现场航拍、实测和聚类分析的方法,对热带海岛城市滨海公共空间进行类型化研究。研究得出三边高尽端空间、两高一矮岔路空间、一高一矮通路、单高开敞广场、无界面草地通路和地标开敞广场等6种典型空间类型,为滨海公共空间进行有针对性的理论研究和设计应用提供空间类型基础。

基于鸟类栖息地营建的城市湿地公园景观设计——以佳木斯柳树岛为例

城市湿地公园具有极高的生态价值与社会价值,鸟类作为生态系统的重要指示物种,为其营造适宜生存的栖息地,对于维护城市湿地生物多样性具有重要意义。为了给东北地区城市湿地公园中鸟类栖息地的修复、规划及管理提供参考,以黑龙江省佳木斯柳树岛为研究对象,通过解析柳树岛景观类型,调查鸟类资源,分析不同景观斑块与鸟类多样性的关系,提出基于鸟类栖息地营建的城市湿地公园景观设计策略,主要包括:对鸟类栖息地进行分区保护、退化生境修复、生态廊道构建、自然岸线及水环境恢复、营建适宜生存的植被群落和后期监测管理等。

长江流域城镇化对生境质量的影响梯度差异研究

作为我国最大的流域,长江流域城镇化对生境质量的影响呈现出明显的沿江梯度差异。揭示城镇化对生境质量影响的梯度差异对长江大保护以及生境修复差异化管控措施的制定具有重要意义。然而,城镇化对生境质量影响的沿江梯度差异规律仍然不清楚。基于此,沿长江建立了三个缓冲梯度,并基于多源数据,借助一系列动态分布和空间回归分析方法分析了2000年、2010年和2020年城镇化对生境质量影响的梯度差异规律。结果表明:(1)长江流域的生境质量沿缓冲梯度先减少后增加,且在不同梯度区间内均随时间发生恶化,而城镇化水平沿缓冲梯度不断降低,但在不同梯度区间随时间发生了剧烈增长;(2)不同梯度区间生境质量的区域内差异以及区域间差异均不断增加,超变密度是区域差异的主要来源,且不同梯度区间生境质量的转移趋势也具有较大差异;(3)城镇化水平与生境质量以负相关为主,且城镇化对生境质量的负向影响沿着缓冲梯度不断增强,但随时间均有所减弱。针对长江流域地区的生境治理,应当充分考虑生境质量及其影响因素的梯度差异,以支持差异化生境保护政策与措施的制定与实施。

城市自生草本植物群落物种组成及其生物多样性特征研究——以陕西杨凌城区为例

小型城市的野生原真性自然区域是城市生物多样性的重要组成部分,揭示其自生植物群落物种组成及其生物多样性特征,可以指导未来自生群落在城市环境中的应用。采用典型样地记录法,选取中国典型小城市杨凌城区内124个自生植物群落样地进行调查,共记录到自生植物198种,隶属于50科152属,结果显示:(1)研究区域内的自生群落平均每平方米有优势种1种、伴生种2种、偶见种7种,优势物种以多年生的乡土草本植物为主;(2)严重入侵物种更多作为优势物种存在,而3-7级入侵物种则多作为伴生种出现且对群落的生物多样性具有积极作用;(3)不同生境下群落生物多样性具有显著性差异,农田、湿地和草坪生境的自生群落对于恢复城市生物多样性有较高潜力。结果表明,小型城市中的自生植物群落对维持城市生物多样性具有独特且重要的价值,通过合理管理和应用,自生群落将在城市的生物多样性和可持续发展方面发挥更加重要的作用。

城市生态公益林再野化的草本植物及其生境热点快速监测识别技术

受乔木遮挡影响,难以采用遥感技术监测城市生态公益林内现状草本植被,而人工监测费时费力。为攻关此难题,以生境热点监测识别为突破口,开发一种适用于中观尺度城市生态公益林的快速监测识别技术体系,通过分析高分辨率的遥感影像,快速识别原生草本植物多样性较高的空间范围,对此类空间开展重点法抽样,经对上海市金山区农林水乡生态公益林实地验证,该方法效果较好,具体表现为:单独使用一种抽样法时,重点法的探测效率更高,草本原生种探测效率约为79%,优于系统法+路径法组合使用(72%);两种方法组合使用时,重点法能够将物种探测效率提高16%~24%,其中系统法+重点法的草本原生种探测效率约为88%,路径法+重点法的草本原生种探测效率约为96%。研究结果说明生境热点内的草本原生种数量较多,生境热点识别技术有效;明确生境热点的空间范围,能够提高生物多样性监测效率、降低监测人力和时间成本,为生态修复工程规划、设计、施工和评估提供重要的空间信息;同时,利用人工智能技术开展公众参与监测研究,降低了监测成本,能够保障监测识别的准确性和可持续性。因此,该技术能够为城市生态公益林再野化提供有力的技术支持,具有广阔的应用前景。

长三角城市群生境质量与城市化耦合研究

城市化是人类活动对自然造成影响的具象化表现,过度城市化会对生态环境造成不可逆损害,造成生境质量下降,调节生境质量与城市化之间的耦合协调性迫在眉睫。以长三角城市群为例,采用InVEST模型分析2000~2020年长三角城市群生境质量并探究其时空分布及变化趋势;在区县尺度上对生境质量与城市化程度进行冷热点分析,最后通过耦合与解耦模型对生境质量与城市化程度之间的交互耦合关系进行探究。结果表明:①2000~2020年长三角城市群生境质量由北至南呈现中—低—高的分布并有恶化趋势,但整体生境质量仍处于一般水平,其中在变化的类型中,占比最大的是较差—差,占比7.429%;②区县尺度上,生境质量热点在南部,冷点分布在中部,生境质量下降的区县由54个增加为127个,生境质量恶化趋势明显,2000~2020年城市化热点数量快速增加,整体城市化水平快速提高,区域差异逐渐增强;③长三角城市群平均耦合协调度均在0.7~0.8之间,虽然有所波动,但仍为基本协调状态,解耦程度逐渐增加,以强负解耦和弱解耦为主,生境质量恶化趋势严峻。

影响合肥市河流水质的生境多样性关键因素研究

针对当下城市河流修复缺乏物理空间生境研究的知识缺口,面向生态文明建设与国土空间生态修复的国家战略需求,从提升生态系统服务综合效能的角度出发,通过学科交叉,定量揭示影响城市河流水质的生境多样性关键因素。以合肥市南淝河、塘西河作为实证研究案例,通过水质实验与天空地生境信息采集获取样本数据,依据水质评价与URS生境多样性评价体系的研究方法,揭示水质与生境多样性之间的相关性,发现了同时对水质与生境多样性产生影响的关键因素。产生正向显著影响的指标分别为河岸自然化形态比例、河道生境类型数量、滨水带种植宽度、河岸乔木连续性指数、水生植被平均覆盖度、主导水生植物类型、水生植物长势、河岸植被特征指数;产生负向显著影响的指标为河岸带植被相关特征、河岸表层植被平均高度、固定河床材料比例、护岸存在比例、河岸材质指数、主导护岸材质类型、护岸材质指数、入河排污口数量。这些关键因素可作为城市河流生态修复重点关注的生境指标,为基于生境多样性恢复的城市河流生态修复提供一定的理论依据与技术支撑。