中国的城市生物多样性:谁是赢家?谁是失败者?
Science Bulletin 2016年第21期“新闻与视点”栏目发表的清华大学杨军副教授团队的最新文章
Jun Yang, Pengbo Yan, Xueyan Li. Urban biodiversity in China: Who are winners? Who are losers? Sci Bull,2016,61(21): 1631-1633
过去30年,中国的快速城市化深深地影响了中国野生生物的生物地理格局。大面积的自然栖息地被开发成工业区和居住区,城市中或周边残存的栖息地受到破碎化和质量下降的困扰。除了土地覆盖和土地利用变化带来的影响,诸如外来物种引种等人类活动给当地的生物多样性也带来了巨大的压力。野生生物如何响应这些冲击?哪些生物能成为城市化过程中的赢家?哪些会成为输家?对于这些问题的回答将有助于管理机构采取有效措施来缓解城市化对生物多样性的冲击。
图1 海南独有的二级保护植物水菜花(Ottelia cordata (Wall.) Dandy)的生境。周边环境和人口增长对其栖息地构成了威胁。2016年11月7日作者拍摄于海口市羊山湿地。
城市生物多样性的研究通常发现城市化过程中外来物种会受益,这主要是因为城市环境的过滤作用和人类的影响。
城市环境具有复杂性和异质性的特点,城市中诸如城市热岛、空气污染、下垫面硬化等各种因素综合作用形成了和自然环境迥异的生境。一些本土种往往难以适应,从而消失。而一些能够适应这种生境的外来广布种会具有竞争优势。北京鸟类的种类改变即是一个很好的例子。郑广美先生和他的团队在1954-1978年对北京地区鸟类的调查记录了172种鸟类,依据Bridlife的划分,其中22%的种分布区不包括北京。2003-2013的北京观鸟数据共记录了409种鸟类,其中46%的分布区不包括北京。
另一方面如种植园林植物等人为活动会有意或无意地引进一些外来种。如作为观赏植物引进的加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)现在已经成为了中国一个极具危害的入侵植物。
外来物种的增加和本土种的丧失会导致生物同质化。
生物同质化是造成全球生物多样性贫乏的一个主因。中国城市木本植物的种类多样性格局已经显示了生物同质化的现象。中国35个城市中的木本植物种类组成的相似性明显地高于这些城市周边的木本植物种类组成的相似性。来源于李属、杨属和玉兰属的植物对城市木本植物的生物同质化贡献很大,而这些植物都是通常园林种植的主要种类。
越来越多的证据已经揭示了中国的快速城市化对城市生物多样性造成了不利影响。但为什么我们要关注这个问题?
中国有世界上最大的城市人口,在2014年已经达到了6.7亿。根据新型城镇化的规划,到2020年还要增加1亿。这其中的一大部分人都将主要在城市中和自然产生接触。
此外,保护城市生态系统的生物多样性是维持城市生态系统可持续地生产和城市居民福祉紧密相关的生态系统服务的关键。
城市生物多样性还能直接影响人类健康。比如说美国和西欧城市中哮喘的高发病率和城市环境中微生物多样性减少有关,这导致了免疫系统反应的失衡。
如果我们接受城市生物多样性对中国城市居民的福祉具有重大影响的事实,那另外一个问题就是:“我们是否对中国的城市生物多样性了解得足够多?能否很好地进行管理?”
但遗憾的是,我们极度缺乏这方面的了解。当前的全国或区域尺度上的生物多样性调查一般都不包括城市区域,只有很少的一些城市做了相应的调查。跨城市和长期的研究都非常缺乏。这些不足限制了我们对中国城市生物多样性的整体格局和相应的驱动因素的理解,也影响了管理部门制定有效的管理措施。
总体来说,快速城市化对中国的城市和周边地区的生物多样性造成了很大的冲击,这些冲击带来了重要的生态和社会经济上的后果。现在是时候投入更多的研究来理解中国城市生物多样性的格局和驱动机制,并在此基础上采取有效的管理措施来保持和提升城市生物多样性。否则,我们将是最终的失败者!
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