詹姆斯·希契莫夫教授分享氣候變化下植物的選擇應(yīng)用（上）
2022-04-14閱讀：1397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
近50年來全球變暖速度快、強(qiáng)度大、范圍廣，在過去兩千多年來前所未有。氣候變化已經(jīng)通過多種方式影響了地球上的每一個(gè)區(qū)域，不僅是人類的活動(dòng)，動(dòng)物的生存，還有大范圍植物的繁殖生長(zhǎng)。這些變化正在隨著全球升溫而加劇。
氣候系統(tǒng)的一些變化是不可逆的，人類正在積極應(yīng)對(duì)。一方面，人類正在控制溫度升高的幅度，盡可能使變化放緩，甚至停止。另一方面，我們不得不采取措施來適應(yīng)氣候變化以保護(hù)我們的地球。來自英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的詹姆斯·希契莫夫教授（James Hitchmough）從事生態(tài)草本與木本植物群落研究和極干環(huán)境景觀生態(tài)恢復(fù)研究多年，是橫跨景觀設(shè)計(jì)界、生態(tài)學(xué)界和園藝學(xué)界的國(guó)際知名學(xué)者，也是世界上最著名的生態(tài)景觀專家之一。其團(tuán)隊(duì)大量的研究成果為應(yīng)對(duì)未來氣候變化邁出了積極的一步，下面他將詳細(xì)解析對(duì)于氣候變化下植物選擇應(yīng)用的一些思考。
我們都知道氣候變化是正在進(jìn)行時(shí)，面對(duì)這樣的氣候變化，作為景觀設(shè)計(jì)師來說，我們應(yīng)該有怎樣的應(yīng)對(duì)方案？這次講座或許可以給你一些啟發(fā)。那么現(xiàn)在我們就一起來看一下，在氣候快速變化的時(shí)代，中國(guó)對(duì)于利用植物進(jìn)行場(chǎng)地設(shè)計(jì)的一些思考和策略。首先，我將以我相對(duì)更為了解的英國(guó)為例，來解析一下我關(guān)于氣候變化下植物選擇和應(yīng)用的觀點(diǎn)及態(tài)度。許多氣候科學(xué)家預(yù)測(cè)，到2050年，7月的平均氣溫可能比21世紀(jì)初會(huì)上升2~4℃。這種巨大的變化意味著未來倫敦7月的氣溫將接近巴塞羅那7月的氣溫。那這樣的2~4℃的變化對(duì)于我們來說又意味著什么呢？我放這篇學(xué)術(shù)論文（《從全球城市類比分析理解氣候變化 Understanding climate change from a global analysis of city analogues》）在這兒，是因?yàn)樗鼧O其重要。這篇文章的作者們研究了北半球200個(gè)大城市，通過對(duì)城市類似的大量數(shù)據(jù)分析來理解氣候變化。研究發(fā)現(xiàn)，北半球所有的城市總體上都趨向于向亞熱帶氣候區(qū)變遷，這些城市將以大約20公里/年的變化速度，在未來與其南部約1000公里的更為溫暖的地區(qū)氣候相似，而處于熱帶的城市將變成更為干燥的地區(qū)。舉個(gè)例子，在英國(guó)，倫敦將會(huì)變成類似目前西班牙北部的巴塞羅那的氣候環(huán)境，而在中國(guó)，未來北京可能就是南京現(xiàn)在的樣子。那么,我們可以做的是，如果我們知道未來的倫敦就是今天的巴塞羅那，我們就可以去巴塞羅那看它的野外環(huán)境、城市景觀以及植物的景觀表現(xiàn)，我們從中學(xué)習(xí)的這些經(jīng)驗(yàn)，就可以借鑒運(yùn)用于未來倫敦的景觀設(shè)計(jì)。
在英國(guó)有官方網(wǎng)站可以獲取到關(guān)于氣候變化的基礎(chǔ)資料以及收集整理的數(shù)據(jù)。根據(jù)英國(guó)政府官方網(wǎng)站上的信息，我挑選出這兩張圖，可以看到，左圖平均氣溫上升2℃和右圖平均氣溫上升4℃，對(duì)全年、夏季及冬季氣候變化的不同的影響程度。兩張圖的右側(cè)都是它在極端條件下的改變，平均氣溫上升4℃的這張圖的右下角可以看到最極端的改變。即在夏天，氣溫可能會(huì)上升6~7℃，這是非常大的一個(gè)改變，會(huì)劇烈地影響英國(guó)南部的整體氣候和景觀環(huán)境，呈現(xiàn)出類似地中海氣候一樣的景象。總體來看，夏天會(huì)變得更加高溫，冬天會(huì)變得相對(duì)溫暖。同時(shí)夏天會(huì)變得比現(xiàn)在更加干燥。
這兩張圖是對(duì)應(yīng)上面兩張圖的一個(gè)降雨分布，可以看出，夏季會(huì)逐漸變得很干旱，降雨可能會(huì)減少8%甚至更多。那么，作為設(shè)計(jì)師來說，要了解某個(gè)地方氣候?qū)?huì)變化成什么樣子，就要根據(jù)未來氣候變化環(huán)境下有指征性的方向，去全世界的版圖上尋找對(duì)標(biāo)城市。最好的途徑就是有方向性和目的性地到世界上其他城市去看一看，走一走，去獲取信息。在我的人生經(jīng)歷當(dāng)中，過去的40年里，走訪了全世界各大洲的不同的區(qū)域。圖上看到的這些紅點(diǎn)，是我針對(duì)英國(guó)的氣候環(huán)境去走訪和提取信息、獲取靈感的這些區(qū)域，是為英國(guó)未來的景觀設(shè)計(jì)做的一個(gè)準(zhǔn)備。所以，理解了這些，就可以從植被角度消除很多關(guān)于氣候變化帶來的問題。
實(shí)際上，氣候變化對(duì)大型城市中種植設(shè)計(jì)的影響應(yīng)該是最大的。除了氣候變暖的大背景，大型城市還面臨著局部的熱島效應(yīng)，所以城市的極端氣候影響要比農(nóng)村嚴(yán)重得多。面對(duì)這種交融在一起的復(fù)雜環(huán)境，我們就要逐漸形成對(duì)于城市景觀和郊野景觀的兩種不同種植“文化”的深度思考和對(duì)比。 郊野環(huán)境變暖程度相對(duì)城市環(huán)境來說可能沒有那么突出，但是它最矛盾的點(diǎn)在于我們要盡可能的保持地域景觀的特征。對(duì)于英國(guó)和歐洲其他國(guó)家來說，國(guó)土面積相對(duì)來說比較小，氣候變化的影響對(duì)于國(guó)家整體郊野植被的影響是非常深刻的。那么在這種情況下，如何能夠保護(hù)地域特征，同時(shí)又應(yīng)對(duì)氣候變化，是非常棘手的問題。相比中國(guó)的資源豐富度和選擇可能性，英國(guó)的處境更加困難。對(duì)自然保護(hù)主義者來說，鄉(xiāng)土植物的選用非常重要，所以在英國(guó)，如果因?yàn)闅夂颦h(huán)境，我們不能再使用這些鄉(xiāng)土植物時(shí)，不僅會(huì)改變地域景觀風(fēng)貌，同時(shí)還面臨著很多的這種學(xué)術(shù)方面的沖突和矛盾。對(duì)于這些國(guó)家來說，在未來它可能不得不選用這些類本土植物，或者說是選用非本土植物。而這種情況對(duì)于中國(guó)這樣的泱泱大國(guó)來說，因?yàn)橛蟹浅６嗟闹参镔Y源可能情況就會(huì)好很多。比如說北京未來也許用不了華北地區(qū)的鄉(xiāng)土植物，但是我們可以選用南部區(qū)域的中國(guó)本土植物來打造北京的景觀。在植物選擇和淘汰的過程中，可以大致將植物分為三類：一是隨著未來氣候變遷，原來適應(yīng)涼爽濕潤(rùn)環(huán)境的一類植物變得越來越不適應(yīng)環(huán)境，逐漸數(shù)量下降，甚至被淘汰；二是適應(yīng)了環(huán)境改變的植物，它們分布的區(qū)域可能保持現(xiàn)狀或者增加；三是在景觀設(shè)計(jì)中引入的觀賞性強(qiáng)或某種抗性強(qiáng)的物種，它們?cè)絹碓竭m應(yīng)未來的環(huán)境條件，并將形成新的適生群體。這對(duì)自然保護(hù)機(jī)構(gòu)來說是一個(gè)大問題，因?yàn)樗麄兞?xí)慣了本土的東西就是穩(wěn)定的。它一直在那里，也將永遠(yuǎn)在那里。現(xiàn)在，許多物種都面臨著將會(huì)減少、消失或向北遷移的問題。因此，最大的挑戰(zhàn)是，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，我們?nèi)绾螒?yīng)對(duì)?如果我們想要更充分地了解和應(yīng)用植物，最好先了解它們的自然分布。
這兩張圖是來自英國(guó)和愛爾蘭網(wǎng)站上的植物圖集，左邊這張圖是英國(guó)的花楸屬植物Sorbus torminalis，它主要分布在英國(guó)南部。從其分布可以看出，這種植物可以適應(yīng)相對(duì)干熱的環(huán)境。這類植物在未來的氣候變遷當(dāng)中，可能就會(huì)越來越適應(yīng)氣候變化的大趨勢(shì)，以及它分布的區(qū)間也可能會(huì)變得更為寬廣。右圖是歐洲金蓮花Trollius europaeus，它主要分布在英格蘭的中部和北部，尤其是北部的高原山區(qū)。隨著氣候變遷，它會(huì)逐漸的向北遷移，在2060年的氣候環(huán)境下，它可能就會(huì)變得不適應(yīng)變化的趨勢(shì)，逐漸消失，甚至被淘汰。在中國(guó)，這里的植被也將會(huì)面臨同樣的威脅和生存環(huán)境改變的挑戰(zhàn)。
我們?cè)谥x菲爾德大學(xué)一直在研究這類問題。這是我的一個(gè)博士生Harry Watkins的研究，選擇了歐洲兩種典型的櫟屬的植物（夏櫟Quercus robur Linnaeus和土耳其櫟Quercus cerris L.）來進(jìn)行分析，根據(jù)在整個(gè)歐洲區(qū)域自然分布地的不同降雨和溫度條件，進(jìn)行氣候變化下的類比，觀察兩種櫟樹在西歐的分布與英國(guó)氣候變化的關(guān)系。我們首先從野外收集這兩種櫟樹的數(shù)據(jù)，再根據(jù)分別的降雨和氣溫條件，在圖表上進(jìn)行分布表達(dá)，進(jìn)而得出它們目前的自然分布區(qū)。然后進(jìn)行對(duì)比，2019年英國(guó)的分布是近實(shí)心的橢圓，2050年的英國(guó)分布是虛線的右側(cè)長(zhǎng)的橢圓，觀察這兩個(gè)橢圓區(qū)間的不同顏色的點(diǎn)的分布，可以看出藍(lán)綠色的夏櫟的分布會(huì)逐漸的主要集中在現(xiàn)在的圈，而在未來虛線圈里主要是來自于地中海氣候的土耳其櫟，因此土耳其櫟會(huì)更為適應(yīng)未來環(huán)境。綜上，通過這樣的對(duì)比研究，就可以看出這兩種植物在未來的氣候環(huán)境下，哪一種應(yīng)該多選用，哪一種可能會(huì)逐漸被淘汰。 這就是說，本土的夏櫟可能會(huì)逐漸不適應(yīng)未來的氣候環(huán)境，在英國(guó)的數(shù)量和生存條件會(huì)越來越糟糕。所以在某些情況下，英國(guó)的原生植被將會(huì)發(fā)生快速和劇烈的變化。比如英國(guó)本土的垂枝樺（Betula pendula），目前退化的速度非常快，已經(jīng)在氣候變化中顯示出近乎滅絕的跡象。在有新增和減少的情況下，生物多樣性會(huì)如何改變呢？可能會(huì)保持現(xiàn)有水平或甚至出現(xiàn)增多。增加有兩個(gè)途徑，一個(gè)是自我到達(dá)到一個(gè)新的區(qū)域，比如大部分會(huì)飛的動(dòng)物，一些無脊椎動(dòng)物；二是生長(zhǎng)在花園或城市綠地中，并本土化的新物種。一些能夠自播繁衍或自然演替的植物，可以通過它們的方式進(jìn)入另外一個(gè)新的空間，然后定根繁殖，自然生長(zhǎng)。有一個(gè)非常矛盾的現(xiàn)象。人們能夠接受從別的區(qū)域來的新的鳥類或者其他動(dòng)物來豐富區(qū)域動(dòng)物的物種多樣性，但是又非常緊張有外來的植物進(jìn)入到他們的國(guó)土空間。這引發(fā)人們開始思考，本土到底意味著什么？尤其是作為島國(guó)的英國(guó)，一個(gè)一萬年前所有的植被都在冰河時(shí)代被摧毀的地方。
地球原本是一個(gè)整體，由于地殼的運(yùn)動(dòng)才產(chǎn)生了各大洲以及很多改變。這張圖片是我們?cè)谒拇ㄒ巴饪疾鞎r(shí)，于海拔2km的高山上拍攝的。這里有保留的非常好的原始林地，可以看到中國(guó)紅色名錄上瀕危物種連香樹和珙桐在自然界中的生長(zhǎng)狀態(tài)。在這樣一個(gè)生態(tài)環(huán)境下，我們思考的是，260萬年前，大洲聯(lián)系在一起的時(shí)候，這樣的一種林地空間，它的分布是從中國(guó)的西南山區(qū)一直延續(xù)到歐洲，甚至到我們的英國(guó)的愛爾蘭群島區(qū)域。由于地殼運(yùn)動(dòng)和人的影響，使得這類植被現(xiàn)在在歐洲看不到了，但可能實(shí)際上曾經(jīng)的歐洲也跟中國(guó)西南部擁有相同的植物和群落類型。所以，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)或者更宏觀的眼光去思考。
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