本土物种在城市森林规划中的作用外文翻译资料

 2022-05-01 21:42:57

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本土物种在城市森林规划中的作用

【摘要】近年来，许多北美城市都采用了城市森林管理计划。这些计划通常包括雄心勃勃的植树目标，重点是增加本地物种的存在。拥有高比例的本地物种可以提高生态完整性，但在城市森林中种植非本地树木也有好处。使用辅助移民作为城市应对气候变化的一种方式的可能性提出了关于管理本地物种重要性的其他问题。本研究通过加拿大卡罗莱纳州加拿大市（加拿大安大略省）的市镇案例研究，探讨了在城市林业规划和实践中处理本地树种的方式，以及围绕生态完整性，非本土优势和协助移民进行的辩论。具体来说，我们（1）检查本地物种在城市森林管理计划中的作用，（2）探讨市政林业者对本地树种的态度和行为，以及（3）确定是否有正式管理计划正在就土着树种种植做出不同的决定。目标是通过审查管理计划和采访正在城市的城市林业者，不论有没有正式的计划。我们发现所有拥有管理计划的市镇都强调本土物种，许多证明种植的理由是为了提高生态完整性。这些城市也正在考虑更多与本地物种相关的管理方面，而不是没有计划的城市。但是，通过苗木只能获得本地区的一小部分物种，这意味着许多本地物种并非由市政府种植。大多数市政当局也被动地实施了协助移民，却没有考虑到它可以用作气候变化适应工具的方式。讨论了市政计划和实践之间的差距，以及今后需要帮助指导城市森林中本地物种治疗的研究。

【关键字】协助移民、生态完整、树木供应、城市森林经营计划

  1. 介绍

在整个北美市区，基于城市森林带来的众多生态，社会，健康和经济效益，正在制定战略计划和雄心勃勃的植树目标。 这与城市环境研究的最近焦点探索探索城市森林的可持续管理（Clark等，1997; Kenney等，2011; Mincey等，2013; Vlek和Steg，2007; Young，2013）并记录其生态系统 （Alvey，2006; Bolund和Hunhammar，1999; Nowak和Dwyer，2007）。 随着许多市政当局正在推行的积极种植目标，今天的物种选择将对城市森林的组成，健康和功能产生持久影响。

与周围的农村相比，城市森林通常具有相对较高的物种丰富度（Alvey，2006; Bertin等，2005; Miller和Hobbes，2002; Stewart等，2004）。然而，这种丰富性往往是许多非本土物种的结果，而许多本地树种并没有经常种植（Clemants and Moore，2003; Hitchmough，2011; Kendle and Rose，2000; Schaelpfer et al。，2012）。在城市森林中保持原生物种的重要性尚不清楚，因为许多树种对城市压力源的耐受性存在知识差距（Alpert et al。，2000; D#39;Antonio and Meyerson，2002; Davis，2012; Sagoff， 2005）。目前对生态完整性的理解，以生态系统的完整性和正常功能来衡量，表明应优先考虑本地物种（Alvey，2006;Ordoınn〜ez和Duinker，2012; Raupp等，2006）;但是至少种植一些非本土物种的好处，以及作为对气候变化反应的城市森林中的辅助迁移的潜力，这引发了关于仅用本地方法（或本土方法）植树的价值的问题。

为了指导城市林业，市政当局正在越来越多地采用城市森林经营计划（UFMPs），该计划通常会在二十年的时间框架内概述管理目标。 Ordoı#39;n~ez和Duinker（2013）发现所有现有的加拿大UFMP之间的共同点是强调种植本地物种。目前还不清楚是否和如何与协助移徙相关的争论，定义为在历史范围之外故意使物种易位，以改善实际或预期的生物多样性丧失（Hewitt等，2011; McDonald-Madden等，2011; McLachlan等，2007;Ordoı#39;n~ez和Duinker，2014; Sax等，2009; Zhu等，2012），以及种植非本土物种的潜在益处，包括城市应力耐受性并提供所需的生态系统服务，已经影响了这些计划的目标，或者这些辩论和UFMPs本身对实际种植实践的影响。

鉴于我们对UFMP的制定和实施以及关于生态完整性，非本土物种利益和协助移民的持续讨论存在差距，本研究的目标是（1）检查本地物种在UFMPs; （2）探索市政林业者对本土树种的态度和行为，（3）探讨有无正式管理计划的市政当局是否对本地树种种植做出不同的决定。这些目标是通过对加拿大卡罗莱纳州（加拿大安大略省）这个具有较高本地树木丰富度的地区的市镇进行案例研究来解决的，方法是通过对UFMPs和城市林业者进行调查，访问来自具有或不具有UFMPs的城市。以下部分将概述关于城市森林中本土和非本地物种的争论，介绍我们的方法和结果，并对目前实践和建议对未来城市森林管理的影响进行更广泛的讨论。

  1. 城市森林中的生态完整性，辅助迁移和非本土树木

最近的城市生态学和城市林业文献对城市原生树木的价值进行了辩论，部分原因是由于城市森林的独特条件（Hitchmough，2011; Kendle和Rose，2000; Kowarik，1995; Rotherman和Lambert， 2013）。尤其是，已经讨论了实现生态完整性的重要性和潜在途径，种植非本地树木的有益作用，以及使用协助移徙作为缓解和适应气候变化的工具等问题（Camacho，2010; Davis ，2012; Hewitt等，2011;Ordoı#39;n~ez和Duinker，2014; Zhu等，2012）。

生态完整性取决于本土生物多样性的高比例（Bolund和Hunhammar，1999; Clemants和Moore，2003; Hermoso和Clavero，2013; Landry和Chakraborty，2009;Ordoı#39;nmacr;ez和Duinker，2012）。当由于缺少原生多样性而导致生态系统功能丧失时，系统的弹性就会减弱，因此抵御破坏和从灾难中恢复的能力就会降低（Folke et al。，2004）。目前大多数城市森林的物种组成意味着一些功能（例如提供食物，维持生物多样性，养分循环，减少风损，土壤再生和维持其内部的机构）不会发生在相同的速度，这表明较低的韧性和降低的完整性（Ordoı#39;n~ez和Duinker，2012）。

为了改善城市森林的生态系统功能和恢复能力，不仅种植多样化的树木 - 通常已经存在 - 而且种植多种本地树木，这一点很重要。更具体地说，本土专家和珍稀物种必须存在才能支持高度的生态完整性（Ordoı#39;n~ez和Duinker，2012）。然而，虽然通用物种通常可以在城市生态系统中存在的许多压力源下生存，但专业化和/或稀有本地物种往往不能（Ordoı#39;n~ez和Duinker，2012）。管理这种系统的独特挑战

- 典型地包括高水平的不透水表面，不同数量的阴影/阳光，高度压实的土壤，较低的空气质量和其他骚扰 - 为优先选择原生树种创造了并发症，因此优先考虑耐受城市压力的树种即使它们不是天然植物也可以种植（Escobedo et al。，2011）。

此外，市政当局的任务不仅仅是保持和提高生态完整性，还需要减少与树木相关的风险，同时增加城市森林提供的生态系统服务（Kenney等，2011）。部分原因是通过种植没有大果实/坚果的树木，避免使用软木和针叶树作为街道树，并使用小树来避免公用事业冲突（City of Burlington，2010），因此可能会排除本地物种的数量。

生态系统服务被定义为生态系统为人类福祉做出贡献的商品或服务（MEA，2005）。城市森林提供的记录良好的生态系统服务包括雨水潴留，侵蚀控制和微气候调节（Ostoic和Konijnendijk，2015）。管理生态系统服务提供和减少风险通常是通过种植树木来实现的，无论其原生状态如何，它们都能够确保快速增长，而不需要维护和其他资本支出（Dobbs et al。，2011;Sjouml;man and Nielsen，2010 ）。例如，Acer platanoides（挪威枫树）和Gingko biloba由于生长速度较快，因此经常种植在本土以外的城市地区;抗病虫害;并能承受城市压力源，如土壤压实和颗粒物。至少在某些情况下，非本土物种更适合在城市环境中提供所需的生态系统服务（Escobedo et al。，2011），包括为本地物种提供栖息地和食物来源（Gray and van Heezik，2016）。鉴于大多数城市已经存在的物种组合已经存在，有人认为外来物种不应该仅仅因为它们的非原生状态而被避免（Kowarik，2011）。

虽然一些非本土树木可能更容忍某些城市压力因素和结果生存得更好，单个树木是大型城市生态系统的一部分。这些生态系统从干扰中恢复的弹性以及为食物网的其他部分，营养物循环和土壤创造提供食物的能力取决于本地树木。因此，适当强调本土物种存在困境，种植可以提高生态完整性，而种植选择的非本地物种可以确保在压力情况下更好的存活率，减少对人和财产的风险，并快速提供关键生态服务。

使城市森林中本土物种的适宜比例进一步复杂化，许多树种很可能无法快速适应气候变化（Zhu et al。，2012）。鉴于树木寿命长，今天的种植决定将影响城市森林的物种组成，但未来几十年当中的一些本地物种可能无法在目前的范围内生存。根据预期的气候变化，辅助性移民是未来维持健康城市森林的一种方式（2012年哈利法克斯市; Kowarik，2011年;Ordoı#39;n~ez和Duinker，2013年; Peel，2011年）。

术语辅助迁移在文献中以各种方式进行了讨论（Hewitt等，2011; Pedlar等，2012; Ste-Marie等，2011）。在这项研究中，我们把重点放在协助移徙上，因为有意向的物种在其历史范围以外（通常是向北移动）转移，以改善气候变化造成的实际或预期的生物多样性损失，这与该术语在林业部门（Pedlar等，2012）。这可能需要将个体移动到具有与重新定位物种共存的物种集合的地点或移动到非共同物种集合的地点（Hewitt等，2011）。在卡罗莱纳区城市森林中，通过从东部落叶林种植物种，并在目前没有向北延伸到安大略省的范围内，有两种方法可用于根据气候变化长期维护森林。还有可能引进在温暖气候中进化的本地物种品种或栽培品种。

林业部门可能最常采用辅助性移民作为应对气候变化的工具。例如，加拿大西部不列颠哥伦比亚省和阿尔伯塔省已经修改了林业种子转移准则，允许种子在大部分树种中向海拔200米以上和北纬两个方向种植（Pedlar等人，2012年）。然而，关于协助移民的辩论仍然是首要的概念，因为气候变化的许多预期方面尚未发生，拖延了衡量这些做法成功的能力。

辅助性移民是一个充满道德，经济，法律，政治和生态问题的复杂话题（Schwartz et al。，2012）。这些包括引入物种对寄主环境的影响，物种侵入的潜力，以及物种不适应当地条件的死亡率和投资损失。总之，它破坏了广泛持有的保守目标和范式（McLachlan等，2007）。为了确保辅助迁移是有益的，风险最小化，决策应该得到科学发现的支持，随着时间的推移，迁移人群和接受生态系统得到仔细监测（Sax等，2009）。

城市生态系统是应用辅助迁移作为气候变化工具的潜在良好地点，因为与周围腹地相比，城市热岛效应已经使温度升高，可能使较不耐寒的物种适应更偏北的纬度（Imhoff等，2010 ）。此外，大量种植的非本土树木意味着城市生态系统已经是“新型”系统（Hobbs等，2006; Kowarik，2011），通过长期的外来物种引进创造了物种组合。

尽管援助性移徙被用来描述有意管理的做法，但在许多城市地区，由于提供苗圃和使用外来物种作为园林绿化的传统，已经发生了被动或无意援助性移徙元素（Hitchmough，2011）。 然而，作为气候变化战略的一部分，市政当局积极采取协助移民的程度还不清楚，以及当地物种目标如何主动和被动地协助移民做法受到影响。

  1. 方法

3.1研究领域

这项研究主要关注加拿大安大略省卡罗莱纳地区的城市本地树种管理。该地区是加拿大人口最密集的地区，有超过800万人生活在该国土地面积的百分之一的四分之一中（Reid，2002）。这个地区被认为是一个“生物多样性温床”，拥有超过2200种植物，110种草，80多种不同种类的本地树木，其中许多在加拿大其他地方都没有（Johnson，2007）。阔叶落叶树种如Asimina triloba（pawpaw），Magolia n acuminata（黄瓜树），Liriodendron tulipifera（tuliptree）和Sassafras albidum是这个生态区的特征，让人想起卡罗来纳州的森林，因此在加拿大被称为加勒比区（Waldron，2003）。混合北半球森林在该地区达到了南极界限，因此寻找西崖柏（东部白雪松），山杨（tremble breen）和桦（Betula alleghaniensis）（黄桦）并不少见。南部阔叶林与北部混交林生态系统的这种混合促成了相对较高的物种丰富度。由于卡罗林地区的独特条件，为保护本地物种组合（约翰逊，2007;自然资源部，2000;里德，2002;瓦尔德龙，2003），正在进行努力。

研究中列入了2015年4月由市议会制定的UFMP。 圭尔夫市和阿贾克斯镇位于卡罗莱纳区的外围，但由于种植了大量的卡罗林树种以及典型的卡罗林物种的预期向北发展，被列为卡罗莱纳州的城市。 此外，该区域内11个人口最多的城市缺乏UFMP，以深入了解这些相似之处。根据2001年“安大略市政法”，各市都有责任管理街道树和其他树木 市政土地以及在私有财产上管理树木的能力。

3.2 城市森林经营计划和种植清单审查

收购了9个卡罗莱纳区市政UFMPs的副本。这些

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