盤點生物多樣性保護的景觀規劃途徑

生物多樣性保護的景觀規劃途徑 生物多樣性保護的景觀規劃途徑 生物多樣性保護的景觀規劃途徑

摘要

景觀規劃設計在生物多樣性保護中起作決定性的作用。基於不同的保護哲學,生物多樣性保護的景觀規劃途徑主要可分爲兩種：一是以物種爲核心的景觀規劃途徑，另一種是以景觀元素爲核心和出發點的規劃途徑。前者首先確定物種，然後根據物種的生態特性來設計景觀格局，後者則以各種尺度的景觀元素作爲保護對象，根據其空間位置和關係設計景觀格局。五種空間戰略被認爲有利於生物多樣性的保護，包括保護核心棲息地、建立緩衝區、構築廊道、增加景觀異質性和引入或恢復棲息地。落實這些空間戰略必須首先回答選擇什麼和在什麼地方設計上述景元素的問題。對此，目前尚沒有很好的答案。

傳統的生物保護戰略被動地強調現存瀕危物種和景觀元素的保護，如果將物種運動和生態過程作爲一個能動的景觀控制過程來對待，我們將會有一種全新的景觀規劃途徑。其中有三個方面的概念對這種新的景觀規劃途徑有啓發意義：即景觀的空間構型對生態過程的作用，生物進化空間軌跡與景觀格局設計及景觀阻力與潛在的生態基礎設施的設計。景觀生態安全格局正是在這些方向上的一個新的探索。

關鍵詞：生物多樣性，生物保護，景觀生態，景觀規劃。

1.生物多樣性保護的景觀規劃途徑

總起來講，生物多樣性保護可分爲兩種途徑：以物種爲中心的途徑和以生態系統爲中心的途徑。前者強調瀕危物種本身的保護，而後者則強調景觀系統和自然地的整體保護，力圖通過保護景觀的多樣性來實現生物多樣性的保護。保護戰略上的兩種不同途徑也體現在以生物保護爲目的的景觀規劃設計中：以物種爲出發點的的規劃途徑和以景觀元素爲出發點的的規劃途徑。儘管兩者都考慮物種和生態基礎設施的保護，但前者的規劃過程是從物種到景觀格局，而後者是從景觀元素到景觀格局。

1.1以物種爲出發點的景觀規劃途徑

該規劃方法強調，使景觀生態規劃具有意義的充分必要條件是選准保護對象，並對其習性、運動規律和所有相關信息有充分的瞭解。以此爲基礎來設計針對特定物種的景觀保護格局。一個整體優化的生物保護景觀格局是由多個以單一物種保護爲對象的景觀最佳格局的疊加與諧調(Amstel等1988；Selm 1988)。這一途徑一般可分爲下列五個步驟：

(i)根據物種的重要性，選擇目前的或潛在的保護對象。

(ii)收集關於保護對象的信息，包括查閱文獻，明確適合於每一保護對象的最佳景觀結構。

(iii)彙總和比較所有保護對象對景觀的需要。

(iv)修改保護物種清單以取得保護的諧調與一致性。

(v)綜合以單一物種保護爲目的的景觀規劃來獲得某一地域的總體生物保護景觀規劃。

如果有足夠詳盡的關於物種及其相關聯繫的信息的話， 以物種爲中心的景觀規劃途徑可以說是，最有效和科學的生物保護途徑。但是，這一途徑一開始就將可能遇到規劃師和生物學家都無法解決的問題，即什麼物種應優先保護的問題。人們一般從三個方面的標準來選擇優先保護的物種：

(i)目前的稀有、特有性，受協狀態及其實用性，大型哺乳動物和那些被列入國際瀕危物種名單之列的`物種顯然應作爲首選的保護對象。往往被作爲首選對象。

(ii)物種在生態系統及羣落中的地位。保護對象應對維護整體生態平衡有關鍵作用。

(iii)物種的進化意義。一種雜草可能本身很不起眼，在羣落內也表現不出重要意義，但卻有可能對進化史及未來生物多樣性的發展有重要價值。用進化的觀點來進行生物多樣性保護比被動地保護現存的瀕危物種更具有意義(Edwin 1991)。

1.2以景觀元素保護爲出發點的途徑

這一途徑並不基於對單一物種的深入研究來作景觀規劃，而是把生物空間等級系統作爲一個整體來對待。集中針對景觀的整體特徵如景觀的連續性，異質性和景觀的動態變化來進行規劃設計。該途徑認爲，現實的生態過程發生在一個時空嵌合體中，包含生物等級系統的各個層次。而批評以物種或羣落保護爲對象的規劃只是偏面地解決了一個連續的複雜系列的局部和片段(Noss and Harris，1986)。因此，以景觀元素爲核心的整體規劃途徑強調以下的步驟(Harris 1984, Noss and Harris 1986; Noss1991):

(i)生態過程和生物多樣性成份包含在一個廣泛的時空尺度上，因此，一個全面的規劃應該以生物等級系統的各個層次的受協成分或節點(Node)作爲保護對象。強調節點的多樣性，這些節點小到一棵孤樹或一個森林斑塊，大到國家公園和自然保護區。而對單一物種本身則不作深入考察。

(ii)因爲景觀的破碎和分割被認爲是危脅生物多樣性的一個最重要因素，所以，規劃強調景觀的連結關係和格局設計。規劃的目標是將每一景觀中各種大小的節點連接成爲整體的保護網絡，並在區域和大陸尺度上建立景觀保護體系。

(iii)景觀及其保護必須從時空系統和動態的、飄移的嵌合體(Shifting Mosaic)角度來認識和理解。所以，生物多樣性保護的景觀規劃旨在維護嵌合體的穩定性，綜合考慮保護及發展規劃，以實現景觀的可持續性。

與以物種爲核心的規劃不同，以景觀元素爲核心的規劃的第一步不是確定單一物種作爲保護對象與研究其特性，而是首先分析現存景觀元素及相互間的空間聯繫或障礙，然後提出方案來利用和改進現存的格局，建立景觀保護基礎設施(Conservation Infrastruture)。包括在現有景觀格局基礎上，加寬景觀元素間的聯接廊道、增加景觀的多樣性、引入新的景觀斑塊和調整土地利用格局。此景觀元素爲核心的規劃途徑的理論指導包括島嶼生物地理學(Island Bioge

ography)和景觀生態學。景觀的連續性、異質性、動態和飄移等是規劃着重考慮的景觀特性。

這一規劃途徑的一個典型代表是所謂的景觀羣島模式(Archipelago Model)，或稱爲綜合利用模式(Multiple-use Model，簡稱MUMs)(Harris,1984；Noss and Harris 1986)。這一模式包括一個絕對保護的核心區和周圍緩衝區。沿核心區向外人類活動強度逐漸增加。核心區是生物多樣性等級系統中任一層次上的某一節點。

一個關於整體景觀保護的類似的概念是所謂的景觀補償區網絡(Network of Landscape Compensative Areas)，這一概念強調景觀規劃和管理的一個最重要原則是景觀的多樣性和最優格局。而這樣一種最優格局表現爲地域內多層次的景觀補償系統和生態基礎設施(Mander等1988)。這一理想的景觀格局實際上是一個等邊六角形。在這樣一個六角形中，景觀的生態多樣性和穩定性通過多層次的生態過渡帶和補償區網絡來實現。

以景觀元素爲導向的規劃避免了上述的以特定物種爲核心的規劃途徑的缺點，而從整體上來設計全面的、包容的景觀格局。對於景觀這一複雜的系統來說，這似乎是合理的。問題是，這種從形式出發的景觀格局設計是否能滿足內容即物種的保護需要?景觀格局是爲誰而設計的?

2.多樣性保護的空間戰略

生物多樣性的喪失主要有以下六方面的原因：

(i)棲息地的消失； (ii)棲息地(景觀)的破碎化；(iii)外來種的入侵和疾病的擴散；(iv)過度開發利用；(v)水、空氣和土壤的污染；和(vi)氣候的改變 儘管生物保護的景觀規劃途徑有所不同，一些空間戰略都被普遍認爲是有效的。這些戰略對克服上述人爲擾有積極作用。包括：

(i)建立絕對保護的棲息地核心區；

(ii)建立緩衝區以減少外圍人爲活動對核心區的干擾；

(iii)在棲息地之間建立廊道；

(iv)增加景觀的異質性；

(v)在關鍵性的部位引入或恢復鄉土景觀斑塊。

2.1絕對保護核

這是自然保護中最傳統的戰略，其基本思想是將保護對象(殘遺斑塊或瀕危物種棲息地)儘量完整地保護起來，並將人類活動排斥在覈心區周圍的緩衝區以外。

其中S和A分別是物種數和麪積(公頃)， C和z是特定物種及環境條件下的參數。儘管C和Z因具體情況變化很大(見Wilcox 1980)，這一公式指出，當棲息地斑塊很小時保護面積的微小增加會導致物種的大幅度增加，而當棲息地斑塊很大時，其面積的進一步擴大隻能增加少量的物種。根據這一特點，一般認爲保護區的面積每減少十倍，物種數將損失30%。

另一種門檻變量是破碎度。根據採伐的模擬表明，景觀中至少有50-70%的原有森林生境才能保護物種及生態過程的健康和維持正常秩序(Franklin and Forman 1987)

2.2緩衝區

2.3建立廊道(Corridor)

對抗景觀破碎化的一個重要空間戰略是在相對孤立的棲息地斑塊之間建立聯繫。其中最主要的是建立廊道。生態學家們普遍認爲，通過廊道將孤立的棲息地斑塊與大型的種源棲息地相聯接有利於物種的持續，和增加生物多樣性(見Forman and Godron 1986;Ha

rris and Scheck 1991;Saunders and Hobbe 1991；Forman 1995)。這一觀點最近在景觀規劃和設計領域內得到認真的對待(Smith and Hellmund 1993)。

理論上講，相似的棲息地斑塊之間通過廊道可以增加基因的交換和物種流動，給缺乏空間擴散能力的物種提供一個連續的棲息地網絡，增加物種重新遷入的機會和提供鄉土物種生存的機會。許多實地觀察也證實了廊道的這種功能(詳見Harris and Scheck 1991；Forman 1995).

廊道的聯繫和輻射功能使他們成爲促進未來生物多樣性進化的重要景觀結構(Erwin 1991)。根據這一功能，廊道的設計應與生物進化的軌跡相適應，聯接重要的物種源以保護不斷的物種交流和輻射。

但是，廊道的意義也不能過分地強調。他們有時並不能起到聯繫鄉土棲息地的作用。相反，他們有可能對鄉土物種帶來危害。在大尺度空間上的一個例子是南北美大陸聯接的形成在過去幾百萬年內導致生物多樣性的災難性的損失(May 1978;Gould 1993， p347)。在小尺度上的觀察也證明廊道對鄉土物種的危害性(見Harris and Sheck 1991)。對某些生態過程有促進作用的廊道，恰恰對某些物種的運動有阻礙作用。聯結孤立棲息地之間的廊道往往會引導天敵的進入，或外來物種的侵入而危協到鄉土物種的生存。美國佛羅里達州的開發就有許多這樣的問題。外來物種沿着交通廊道侵入景觀深處，危協鄉土物種的生存(見Harris and Scheck 1991)。

由於廊道功能的這些矛盾，要求景觀設計師謹慎考慮如何使廊道有利於鄉土生物多樣性的保護。特別應注重以下幾個方面的考慮(Harris and sheck 1991)：

(i)多於一條廊道：多一條廊道就相當於爲物種的空間運動多增加一個可選擇的途徑，爲其安全增加一份保險。

(ii)鄉土特性：構成廊道的植被本身應是鄉土植物。

(iii)越寬越好：廊道必須與種源棲息地相聯接，必須有足夠的寬度。否則，廊道不但起不到空間聯繫的效用，而且，可能引導外來物種的入侵。至於多寬的廊道較爲合適，目前尚無定論，但越寬越好是一條基本原則。