詹姆斯·希契莫夫教授分享氣候變化下植物的選擇應(yīng)用(中)

2022-04-14閱讀:1926發(fā)布:新自然主義設(shè)計(jì)作者:新自然主義(北京)景觀設(shè)計(jì)有限公司

上期我們討論了氣候環(huán)境的變化趨勢(shì),氣候變化給植被和景觀設(shè)計(jì)師帶來的問題,對(duì)生物多樣性的影響以及本土概念等。那么作為設(shè)計(jì)師,我們未來如何科學(xué)準(zhǔn)確地選擇植物,有哪些策略和步驟?尚存在怎樣的挑戰(zhàn)?來看看James教授的分享。


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我們現(xiàn)在討論的本土和本土化概念的問題,實(shí)際上要用更長(zhǎng)遠(yuǎn)、更宏觀的眼光去思考。


舉一個(gè)例子,下圖是英國(guó)南部的一個(gè)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),很好的保護(hù)了這一片貝母的草甸,所以許多人都以為貝母是英國(guó)的本土植物,但實(shí)際上它是17世紀(jì)末從別的國(guó)國(guó)家引入的,僅僅是一個(gè)類本土化的植物而已。


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在中國(guó),由于原生植被隨著冰河時(shí)代向南退縮,然后在冰河時(shí)代之后,它們又回到了北方,所以中國(guó)的植被保存地相對(duì)會(huì)比較完整,我們能夠看到有更多的原生林地以及特有植物。它在變遷過程當(dāng)中,影響和變化的趨勢(shì)沒有歐洲這么劇烈。


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(圖上的這些不同的顏色,表示不同的熱度和干燥程度。淺綠色的英格蘭南部的區(qū)域未來就會(huì)變成圖上這種黃色的顏色的區(qū)域。)


正如剛才所說,未來倫敦的氣候會(huì)變成現(xiàn)在的巴塞羅那。因此,我們?cè)谖磥淼墓ぷ髦芯鸵嗟厝タ紤]氣候方面對(duì)于景觀設(shè)計(jì)的影響。

我們從現(xiàn)在開始就可以去思考,現(xiàn)在在使用的植物會(huì)有哪些能夠適應(yīng)未來的環(huán)境,哪些可能逐漸不適應(yīng),甚至被淘汰,尤其是郊野的景觀環(huán)境。


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在這張圖中,我挑選出一些植物,然后根據(jù)它們的耐旱性耐熱性的程度從高到低進(jìn)行排列。



最底下的是剛剛提到過的垂枝樺,它可能在未來的氣候環(huán)境下最先不適應(yīng),甚至被淘汰,景觀設(shè)計(jì)中我們就要停止使用它們。如果我們依然覺得這是一個(gè)好品種,或者它有好的景觀表現(xiàn),就要到自然界中去尋找具有更好的抗熱性和耐旱性的其他基因型,而這類垂直樺或許會(huì)分布在別的國(guó)家。我們需要將其通過苗圃的繁育選育后才能轉(zhuǎn)化到我們的景觀設(shè)計(jì)中,來實(shí)現(xiàn)未來長(zhǎng)期的適應(yīng)性。但即便是找到理想的基因型,可以去使用它,我們也會(huì)考慮在2040年以后停止對(duì)它的使用。然后更多地去在景觀環(huán)境中使用列表中靠上的植物,尤其是最上面的這些物種,因?yàn)樗麄儠?huì)有更好的這種適應(yīng)。同時(shí)我們也可以在這些植物里面去尋找他們不同的基因型,來滿足不同區(qū)域環(huán)境條件的改變。

可以說,我們的策略將會(huì)是一個(gè)相對(duì)完整的、對(duì)于不同的基調(diào)樹種的、全面應(yīng)用調(diào)整的策略,而這個(gè)策略可能更多的適用于中型、大型尺度的植被的更新。


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上圖這是垂枝樺的分布圖,可以看到它向東延伸了很遠(yuǎn),但主要分布在北方,所以很難在這個(gè)物種中找到很多真正耐旱的種群。


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再看夏櫟,可以分布到地中海沿岸的國(guó)家,那它就會(huì)有更加合適的基因供選擇。



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這張圖我們就可以更加清晰的看到野楸樹的分布更多的不是在歐亞板塊的北部區(qū)域,而是在干旱炎熱的南部區(qū)域,同時(shí)它觀賞性也很高,所以這將是我們未來重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)樹種之一。



作為景觀設(shè)計(jì)師,我們需要有一個(gè)類似梯度選擇的方案,來應(yīng)對(duì)氣候變化。
對(duì)于任何一個(gè)變化中的區(qū)域來說,我們都建議盡量?jī)?yōu)先選擇本土植物。這些本土植物能夠更好的保持地域景觀特征。
如果氣候變化的有些劇烈,就可能會(huì)面臨要選擇一些類本土植物。它們雖然不是本土的,但在氣候變暖的過程當(dāng)中逐漸適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件,并有很好的表現(xiàn)。這些植物是我們第二階段需要關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。
第三階段,也許是2060年或2070年的時(shí)候,我們可能會(huì)因?yàn)闃O端的氣候變化,不得不去選擇其他氣候環(huán)境下的那些非本土植物。比如,英國(guó)可能會(huì)使用來自南歐的常綠樹。那么這樣的改變對(duì)于國(guó)家和城市的景觀風(fēng)貌所帶來的沖擊和影響都會(huì)比較巨大。這種沖突和矛盾也是我們?cè)谖磥淼陌l(fā)展過程當(dāng)中需要去準(zhǔn)備和思考的。


在這些過程中物種的生態(tài)型是非常重要的。氣候變化下每個(gè)物種中每個(gè)個(gè)體的反應(yīng)都是不一樣的。舉個(gè)例子,分布在不同的氣候環(huán)境、土壤環(huán)境條件下的品種A,在其分布地?fù)碛械膫€(gè)體對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)性不同,使得它們對(duì)未來環(huán)境的抗性能力不同。
所以如果要在氣候變化環(huán)境下依然選用我們理想的植物,就必須對(duì)相應(yīng)每一個(gè)體的抗性有一個(gè)深入的研究。以此作為我們植物選用的繁育基礎(chǔ),才能夠在未來更好地去應(yīng)對(duì)不同環(huán)境下的種植設(shè)計(jì)。


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比如上圖的毛櫟Quercus pubescens,它分布區(qū)域相對(duì)較廣,其中海沿岸區(qū)域的個(gè)體的耐旱性和抗熱程度,就會(huì)比自然分布在北部區(qū)域的個(gè)體要強(qiáng)很多。



那么,我們所面臨的種植設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是,景觀設(shè)計(jì)師這個(gè)群體中只有很少一部分人有這方面的生態(tài)學(xué)意識(shí),并明白其中的差別。同時(shí),苗圃工作者也沒有發(fā)現(xiàn)這里面的需求,所以也沒有做相應(yīng)的植物繁育。一系列的問題導(dǎo)致這個(gè)工作其實(shí)在鏈條上是被阻斷的。我們到苗圃去選擇想要的品種時(shí),買不到,這就是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的困難。



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上圖我拍攝于希臘南部,是向陽(yáng)山坡上自然生長(zhǎng)的毛櫟,即便在相對(duì)惡劣的自然環(huán)境中,它依舊保持有非常好的形態(tài)特征,有很強(qiáng)的抗性和適應(yīng)性。



但我們買不到,因?yàn)闆]有人意識(shí)到這才是有價(jià)值的東西,所以也沒有去引種和繁育,轉(zhuǎn)化到我們的景觀設(shè)計(jì)當(dāng)中去,為應(yīng)對(duì)氣候變化做準(zhǔn)備。



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第二步,當(dāng)面臨一些理想的物種沒有市場(chǎng)供應(yīng)時(shí),可以選擇景觀形態(tài)表現(xiàn)跟其非常類似的非本土的植物。比如左圖英國(guó)鄉(xiāng)土植物歐亞楓Acer pseudoplatanus,和右圖非本土的意大利楓Acer opalus是很相似的,我們可以在未來選擇替換。


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當(dāng)前面第一、二步都不能解決未來場(chǎng)地的需求時(shí),那么第三步,考慮選擇常綠樹種,但這可能就會(huì)改變我們的地域景觀特征。


上面講的是應(yīng)對(duì)氣候變化的植物選擇方案,同時(shí),我們也要去思考?xì)夂蜃兓碌纳锒鄻有缘木C合解決方案。
如果我們引入一種非本土的植物,那么在這個(gè)環(huán)境里,它是否能支持這個(gè)區(qū)域里面的小動(dòng)物的棲息?我們需要去思考以什么樣的方式能夠構(gòu)建一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng),最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)生物多樣性的平衡。
我們出版了《Dynamic Landscape》,在正在更新的第二期中會(huì)有更多的關(guān)于這方面的深度思考和解讀。


所有景觀設(shè)計(jì)師,可以誠(chéng)實(shí)地問一下自己,對(duì)于如何在景觀中使用植物,是否有一個(gè)非??茖W(xué)準(zhǔn)確的認(rèn)知?

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景觀設(shè)計(jì)師很少考慮第2、3、4步。很多人還是停留在1和5,最終是通過植物觀感好不好看來決定選不選用的問題。


在未來設(shè)計(jì)中,我們應(yīng)該考慮步驟2,使用的植物是否在氣候變化下能適應(yīng)場(chǎng)地。然后步驟3,去真實(shí)地了解植物原生境環(huán)境下的小氣候,光照、土壤、水分等條件,類比它在新環(huán)境當(dāng)中適應(yīng)的可能性。步驟4,關(guān)注這個(gè)區(qū)域里的種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,因?yàn)檫@會(huì)影響存活率。

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上圖拍攝于日本,是我們?cè)谌澜绶秶鷥?nèi)尋找木蘭科植物的野外科考照片。利用采集的葉片樣本可以作為許多數(shù)據(jù)的來源和分析,例如,通過測(cè)定葉片相對(duì)含水量衡量這個(gè)物種是否耐旱。我們的工作最后形成了一篇高水平的學(xué)術(shù)論文(《Using big data to improve ecotype matching for Magnolias in urban forestry》),為不同區(qū)域的植物更新,從基因型的角度去選擇更適合的抗性更強(qiáng)的植物品種做一個(gè)深度的思考和示范。


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根據(jù)最終整理的信息,上圖底部的區(qū)域,我們就可以選擇到耐寒性更強(qiáng)的木蘭屬植物。最上面的幾種日本鄉(xiāng)土的木蘭科植物,適應(yīng)性在歐洲就比較弱。那可能未來我們更加需要去關(guān)注底部的這些植物,而不是上面的。


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Henrik Sjomans對(duì)25英里范圍內(nèi)的槭樹科槭屬植物進(jìn)行過耐旱性實(shí)驗(yàn),上圖從上到下耐旱性逐漸增強(qiáng)。作為設(shè)計(jì)師,我們需要這樣的信息來應(yīng)對(duì)氣候變化。


有了這些數(shù)據(jù),就可以形成相對(duì)體系化的參考,無(wú)論是在倫敦還是在成都,規(guī)劃設(shè)計(jì)師都可以根據(jù)需要對(duì)應(yīng)的氣候環(huán)境條件和植物習(xí)性,使用合適的具體的植物品種。


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我一生中大部分時(shí)間都在野外考察植物,嘗試將它們用于景觀。這張圖是我在美國(guó)科羅拉多州洛基山脈尋找屋頂綠化植物材料時(shí)拍攝的照片。


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這個(gè)花園是我在英國(guó)謝菲爾德的家。在這里,有幾處屋頂綠化,介質(zhì)層只有7.5厘米厚,并且沒有任何的澆灌。在過去的7年里,我測(cè)試了數(shù)百種的植物,觀測(cè)它們?cè)谖椅蓓斏系谋憩F(xiàn)。然后選出適應(yīng)性最強(qiáng)的植物,去對(duì)比它的自然分布,發(fā)現(xiàn)它們主要是分布于歐洲地中海沿岸的國(guó)家,這些紅點(diǎn)的區(qū)域是采集地點(diǎn)。



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所以,如果要應(yīng)對(duì)氣候變化去選擇植物時(shí),我們就要向著赤道的方向走,選擇未來可以適應(yīng)環(huán)境條件的植物類群。




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