本地物种在城市森林规划和实践的作用：以加拿大卡罗林为例的研究外文翻译资料

 2022-03-09 11:03

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本地物种在城市森林规划和实践的作用：以加拿大卡罗林为例的研究

安德鲁D.阿尔马斯，滕利M.康威

概要：近年来，许多北美城市采纳了城市森林管理计划。这些计划通常包括有雄心的植树目标，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，但也有与在城市森林中种植非本地树木有关的好处。利用辅助迁移作为城市应对气候变化的一种方式的可能性引发了额外的关于人类老化对本地物种重要性的问题。本研究鉴于围绕生态完整性，非本地效益的正在进行的辩论，探索了在城市森林规划和实践中如何处理本地树种，并通过对加拿大卡罗林地区（安大略，加拿大）城市案例研究来协助迁移。特别，我们（1）研究了本地物种在城市森林管理计划中的作用，（2）探究了城市森林者对本地树种的态度和行动，（3）并确定有无正式管理管理计划的城市是否正在就本地树种种植做出不同的决定。这些目标是通过审查管理计划和采访城市森林工作者来实现的有无正式计划的市政当局。我们发现所有的城市管理层计划强调本土物种，许多人认为他们的种植是提高生态完整性的一种方式。这些城市也在考虑更多与本地物种相关的管理方面，而不是没有计划的市政当局。然而，只有一小部分本地物种是可用的通过苗木，这意味着许多本地物种不是由市政府种植的。大多数市政机构也在被动地实施协助迁移，而没有考虑到它可以作为气候变化适应工具。人们讨论了市政规划与实践之间的差距，以及未来的研究需要帮助指导城市森林中原生物种的处理。

关键词：协助迁移，生态完整性，树木供应，城市森林管理计划。

1.介绍

整个北美城市正在根据森林城市的众多生态、社会、卫生和经济效益制定战略计划和雄心勃勃的植树目标。这与最近探究的城市森林可持续管理的城市环境研究重点相似（Clark等人，1997年；Kenny等人，2007年；Mincey等人，2013年；Vlek和Steg，2007年；Young，2013年）并记录了其生态系统服务（Alvey,2006;Bolund和Hunhammar,1999年;Nowak和Dwyer,2007年).随着许多城市正在追求积极的物种目标，物种选择今天对城市森林的组成、健康和功能产生持久的影响。

与周围农村相比，城市森林的物种丰富度通常较高(Alvey,2006年;Bertin等人,2005;Miller和Hobbes,2002年;Stewart等人,2004年)然而，这种丰富度往往是许多非本地w物种的结果，而许多本地物种没有定期种植(Clemants和Moore,2003年;Hitchmough,2011年;Kendle和Rose,2000年;Schaelpfer等人.,2012年)。保持城市森林内的本地物种的重要性尚不明确，因为围绕着许多树种对城市压力源的耐受性存在知识差距(Alpert等人,2000年，Drsquo;Antonio和Meyerson,2002年;Davis,2012年;Sagoff,2005年).目前对生态完整性的理解被均衡为生态系统的整体性和适当功能，这表明应优先考虑本地物种(Alvey,2006年;Ordoıntilde;ezacute;和Duinker,2012年;Raupp等人,2006年),但至少种植一些非本地物种的效益，以及作为对气候变化的应对措施而在城市森林中协助迁移的潜力，提出了仅关于本地（或本地优先）植物方法的价值的问题。

为了指导城市林业，市政府越加采用城市森林管理计划，其中通常在20年内概述管理计划。Ordoıntilde;ezacute;和Duinker(2013年)发现所有现有的城市森林管理计划的一个共同之处是强调种植本地物种。目前尚不清楚与协助迁移有关的辩论是否和如何确认是为了减轻实际或预期的生物多样性损失而故意将物种转移到其历史范围之外(Hewitt等人,2011年;McDonaldMadden等人,2011年;McLachlan等人,2007年;Ordoıntilde;ezacute;和Duinker,2014年;Sax等人,2009年;Zhu等人,2012年),以及种植非本地物种的潜在效益，包括对城市压力和提供所期望的生态服务系统，是否对这些种植计划产生了影响或影响对实际种植实践的这些辩论和城市森林管理计划本身。

2.城市森林中的生态完整性、协助迁移和非本地树种

最近的城市生态学和城市林业文献辩论了城市中本地树木的价值，部分原因是与城市森林有关的独特概念(Hitchmough,2011年;Kendle和Rose,2000年;Kowarik,1995年;Rotherman和Lambert,2013年).特别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利用协助迁移作为缓解和适应气候的工具(Camacho,2010年;Davis,2012年;Hewitt等人,2011年;Ordoıntilde;ez和Duinker,2014年;Zhu等人,2012年).

生态完整性取决于本地生物多样性的高比率(Bolund和Hunhammar,1999年;Clemants和Moore,2003年;Hermoso和Clavero,2013年;Landry和Chakraborty,2009年;Ordoıntilde;ezacute;和Duinker,2012年)。当生态系统功能由于缺乏本土多样性而丧失时，系统就会变得不那么又弹性，因此抵御损害和从破坏中恢复的能力就会降低（Folke等人，2004年）.大多数城市森林中物种的目前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、减少风害、土壤再生和维持土壤中的微生物）的速度不一样，这表明还原力较低，完整性降低(Ordoıntilde;ezacute;和Duinker,2012年).

为了改善城市森林的生态系统功能和复原力，不仅必须种植多种的树木组合，这些树木往往已经存在，而且还必须种植多种本地树木。更具体地说，当地的专家和稀有物种必须在场以支持高度的生态完整性(Ordoıntilde;ezacute;和Duinker,2012年)。然而，尽管多面物种往往能在城市生态系统中存在的压力源中生存下来，但专门和/或稀有的本地物种往往不能(Ordoıntilde;ezacute;和Duinker,2012年).管理这一系统的独特挑战通常包括高水平的不透水表面、可变数量的遮阳/阳光、高度压实的土壤、较低的空气质量和其他干扰造成了对本地树种进行优先排序的并发症，因此即使不是本地树种，也倾向于种植耐城市胁迫的物种(Escobedo等人,2011年)。

此外，市政当局的任务不仅是维护和加强生态完整性，而且通常还需要减少与树木有关的风险，同时增加城市森林提供的生态系统服务(Kenney等人,2011年).减少风险的部分途径是种植没有大果/坚果的树木，避免使用软木和针叶树作为行道树，并使用小树避免使用冲突（伯灵顿市，2010年），从而有可能排除一些本地物种。

人们定义生态系统服务为生态系统提供的有助于人类福祉的商品或服务（多边服务协定，2005年）。城市森林提供的记录良好的生态系统服务包括雨水保持、侵蚀控制和小气候调节(Ostoicacute;和Konijnendijk,2015年).管理生态系统服务的提供和减少风险往往是通过种植树木来实现的，这些树木可以保证迅速增长，而维护和其他资本支出的需求则很小，而不管其本地身份如果(Dobbs等人,2011年;Sjoman和Nielsen,2010年)。例如，Acerplatanoides（挪威枫树）和Gingkobiloba由于其生长相对较快、对害虫的抵抗力以及承受城市压力的能力，如土壤和颗粒，经常种植在其本地范围以外的城市地区。至少在某些情况下，非本地物种更善于在城市环境中提供所需的生态系统服务(Escobedo等人,2011年)，包括为本地物种提供栖息地和食物来源(Gray和vanHeezik,2016年)。鉴于大多数城市已经存在新的物种组合，一些人认为，不应仅仅因为外来物种的非本地地位而避免外来物种（Kowarik,2011年）。

虽然一些非本地树木可能更能容忍某些城市压力源，并因此更好地生存，但个别树木是较大城市生态系统的一部分。这些生态系统从扰动中恢复的能力，已经食物网其他部分的食物供应、养分循环和突然创造都依赖于本地树木。因此，在适当强调本地物种方面存在一个两难问题，其种植可以提供生态完整性，而选择非本地物种的种植可以确保在压力较大的地区获得更好的存活率，减少对人和财产的风险，并迅速提供关键的生态服务。

进一步使城市森林中当地物种的适当比例复杂化的是，许多树种可能无法迅速适应不断变化的气候(Zhu等人,2012年)。鉴于树木的寿命很长，今天的种植觉得将影响未来几年城市森林的物种组合，但一些本地物种可能无法在未来几十年的当前范围内生存。更具预期的气候变化，协助迁移时保持健康的城市森林进入未来的一种方式(哈利法克斯市,2012年;Kowarik,2011年;Ordoıntilde;ezacute;和Duinker,2013年;Peel,2011年).

文献中以各种方式讨论了协助迁移一词(Hewitt等人,2011年;Pedla等人,2011年;SteMarie等人,2011年)。在这项研究中，我们侧重于协助迁移，将其作为物种在其劳力士范围之外的有意易位（通常向北移动）.以改善气候变化造成的实际或预期的生态多样性损失，类似于林业部门使用这一术语的方式(Pedlar等人,2012)。这可能需要将个人转移与迁移物种共同进化的物种组合的地点，或转移到与非共进化物种组合的地点(Hewitt等人,2011年).在卡罗林地区的城市森林中，这两种方法都将用于根据气候变化长期维持森林，方法是从东部落叶林种植物种，其范围目前不向北延伸到安大略。还有可能引进在较温暖气候下进化的本地物种的品种或种类。

协助迁移作为应对气候变化的工具，也许在林业部门最为常见。例如，加拿大西部不列颠哥伦比亚省和艾伯塔省已修改其林业周公子转让准则，允许在海拔200米高和北纬2度的地方种植大多数物种(Pedlar等人,2012年).然而，关于协助迁移的辩论仍然主要是概念性的，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与否的能力。

协助迁移是一个复杂的主题，涉及伦理、生态、法律、政治和生态问题(Schwartz等人,2012年).其中包括引进的物种对宿主环境的影响，物种入侵的可能性，已经如果物种不能很好地适应当地条件，死亡率和投资损失。简而言之，它扰乱了广泛持有的保守目标和范式(McLachlan等人,2007年)。为了确保利益协助的迁移和尽量减少风险，决定应得到科学发现的支持，随着时间的推移，对迁移人口和接受生态系统进行仔细监测(Sax等人,2009年).

城市生态系统可能是应用协助迁移作为气候变化工具的好地方，因为城市热岛效应已经提高了与周围腹地相比的温度，又可能使较不坚硬的物种使用更北纬度(Imhoff等人,2010年).此外，大量种植的非本地树木意味着城市生态系统已经是“新的”系统(Hobbs等人,2006年;Kowarik,2011年),通过长期的外来物种引进历史创造了物种组合。

虽然协助迁移被用来描述有意的管理做法，但在许多城市地区，由于提供苗木和传统使用外来物种作为景观，被动或无意的协助迁移已经发生要素(Hitchmough,2011年).然而，尚不清楚各市在多大程度上积极采用协助迁移作为气候变化战略的一部分，已经主动和被动协助迁移做法过河收到本地物种目标的影响。

3.方法

3.1研究领域

本研究的重点是城市的本地物种管理在卡罗林地区的安大略省，加拿大（图1.1）.该地区是加拿大人口最密集的地区，超过800万人居住在该国土地面积的四分之一(Reid,2002).这个地区被认为是一个“生物多样性温床”，又2200多种植物，110种草，80多种不同的本地树木，其中许多在加拿大其他地方找不到(Johnson,2007年).阔叶落叶树种，如三叶树（Pawpa）、广玉兰（黄瓜树）、郁金香（Tuliptree）和钠长草，都是这一生态区的特征，使人想起卡罗林的森林，因此在加拿大被称为卡罗林区(Waldron,2003年）。这一地区的混合乔木林达到了其南部的极限，因此也找到西葫芦（东部白色雪松）、白杨（颠抖的白杨）和白桦（黄桦）。这种南方阔叶林和北方混合森林生态区的混合有助于较高的丰富度。由于卡罗林地区的独特条件，真正该努力保护当地物种组合(Johnson,2007年;自然资源部,2000年;Reid,2002年;Waldron,2003年).

截至2015年4月，卡罗林地区内有9哥城市已由市政会颁布了城市森林管理计划，这9个城市被列入研究（表1）.Guelph市和Ajax镇位于卡罗林地区的外部边界，但由于在那里种植了大量的卡罗林树种，已经预期的典型卡罗林物种向北进展，被列为卡罗林市。此外，还包括该区内11个人口最多的城市，这些城市没有一个城市可持续发展联盟（表2），以便深入了解其相似之处和有和没有城市森林管理计划的市政局之间的市政态度和行动的差异。这些城市总体上代表了各种城市形式和城市森林条件。根据2001年《安大略市政法》，市政局都由责任管理市政土地上的行道树和其他树木，并有能力管理私人财产上的树木。

3.2城市森林管理计划和种植清单审查

获得了九个卡罗林地区市政城市森林管理计划的副本。这些文件的篇章从46页（2014年，伦敦市）到213页（2008年，奥克维尔市），并在2008年至2014年期间获得通过。每个文档都被分析为以下术语：原生的、非本地的、侵入性的和外来的。当发现时，记录了该术语所使用的上下文。

此外，还从有和没有城市森林管理计划的研究城市获得了市政树种种植清单，以确定定期种植的树种。这些清单深入了解了城市森林管理计划种概述的城市森林目标与城市的种植做法如何协调一致，如果没有城市森林管理计划，则说明了与城市森林有关的目标。起草和更新名单市市政府林业主任或同等人员的责任，这些名单市独立于城市森林管理计划起草的。对每个清单进行了检查，以确定每个清单上的本地物种百分比，并计算了至少一个市政清单上出现的本地物种百分比。使用Waldron（2003年）确认了本地地位。

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