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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）

新自然主義設(shè)計

2022-04-14

關(guān)注

近50年來全球變暖速度快、強度大、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區(qū)域，不僅是人類的活動，動物的生存，還有大范圍植物的繁殖生長。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。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)氣候變化以保護我們的地球。

來自英國謝菲爾德大學(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)計界、生態(tài)學(xué)界和園藝學(xué)界的國際知名學(xué)者，也是世界上最著名的生態(tài)景觀專家之一。其團隊大量的研究成果為應(yīng)對未來氣候變化邁出了積極的一步，下面他將詳細解析對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行時，面對這樣的氣候變化，作為景觀設(shè)計師來說，我們應(yīng)該有怎樣的應(yīng)對方案？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代，中國對于利用植物進行場地設(shè)計的一些思考和策略。

首先，我將以我相對更為了解的英國為例，來解析一下我關(guān)于氣候變化下植物選擇和應(yīng)用的觀點及態(tài)度。

許多氣候科學(xué)家預(yù)測，到2050年，7月的平均氣溫可能比21世紀初會上升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，是因為它極其重要。這篇文章的作者們研究了北半球200個大城市，通過對城市類似的大量數(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)。

舉個例子，在英國，倫敦將會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，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，就可以借鑒運用于未來倫敦的景觀設(shè)計。

在英國有官方網(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，氣溫可能會上升6~7℃，這是非常大的一個改變，會劇烈地影響英國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，夏天會變得更加高溫，冬天會變得相對溫暖。同時夏天會變得比現(xiàn)在更加干燥。

這兩張圖是對應(yīng)上面兩張圖的一個降雨分布，可以看出，夏季會逐漸變得很干旱，降雨可能會減少8%甚至更多。

那么，作為設(shè)計師來說，要了解某個地方氣候?qū)兓墒裁礃幼?，就要根?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標城市。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，是我針對英國的氣候環(huán)境去走訪和提取信息、獲取靈感的這些區(qū)域，是為英國未來的景觀設(shè)計做的一個準備。

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。

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實際上，氣候變化對大型城市中種植設(shè)計的影響應(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)村嚴重得多。面對這種交融在一起的復(fù)雜環(huán)境，我們就要逐漸形成對于城市景觀和郊野景觀的兩種不同種植“文化”的深度思考和對比。

郊野環(huán)境變暖程度相對城市環(huán)境來說可能沒有那么突出，但是它最矛盾的點在于我們要盡可能的保持地域景觀的特征。對于英國和歐洲其他國家來說，國土面積相對來說比較小，氣候變化的影響對于國家整體郊野植被的影響是非常深刻的。那么在這種情況下，如何能夠保護地域特征，同時又應(yīng)對氣候變化，是非常棘手的問題。

相比中國的資源豐富度和選擇可能性，英國的處境更加困難。對自然保護主義者來說，鄉(xiāng)土植物的選用非常重要，所以在英國，如果因為氣候環(huán)境，我們不能再使用這些鄉(xiāng)土植物時，不僅會改變地域景觀風(fēng)貌，同時還面臨著很多的這種學(xué)術(shù)方面的沖突和矛盾。對于這些國家來說，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。而這種情況對于中國這樣的泱泱大國來說，因為有非常多的植物資源可能情況就會好很多。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)計中引入的觀賞性強或某種抗性強的物種，它們越來越適應(yīng)未來的環(huán)境條件，并將形成新的適生群體。

這對自然保護機構(gòu)來說是一個大問題，因為他們習(xí)慣了本土的東西就是穩(wěn)定的。它一直在那里，也將永遠在那里。

現(xiàn)在，許多物種都面臨著將會減少、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)計時，我們?nèi)绾螒?yīng)對?

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。

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這兩張圖是來自英國和愛爾蘭網(wǎng)站上的植物圖集，左邊這張圖是英國的花楸屬植物Sorbus torminalis，它主要分布在英國南部。從其分布可以看出，這種植物可以適應(yīng)相對干熱的環(huán)境。這類植物在未來的氣候變遷當(dāng)中，可能就會越來越適應(yīng)氣候變化的大趨勢，以及它分布的區(qū)間也可能會變得更為寬廣。

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，它會逐漸的向北遷移，在2060年的氣候環(huán)境下，它可能就會變得不適應(yīng)變化的趨勢，逐漸消失，甚至被淘汰。

在中國，這里的植被也將會面臨同樣的威脅和生存環(huán)境改變的挑戰(zhàn)。

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我們在謝菲爾德大學(xué)一直在研究這類問題。這是我的一個博士生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.）來進行分析，根據(jù)在整個歐洲區(qū)域自然分布地的不同降雨和溫度條件，進行氣候變化下的類比，觀察兩種櫟樹在西歐的分布與英國氣候變化的關(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，在圖表上進行分布表達，進而得出它們目前的自然分布區(qū)。然后進行對比，2019年英國的分布是近實心的橢圓，2050年的英國分布是虛線的右側(cè)長的橢圓，觀察這兩個橢圓區(qū)間的不同顏色的點的分布，可以看出藍綠色的夏櫟的分布會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，因此土耳其櫟會更為適應(yīng)未來環(huán)境。綜上，通過這樣的對比研究，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，哪一種可能會逐漸被淘汰。

這就是說，本土的夏櫟可能會逐漸不適應(yīng)未來的氣候環(huán)境，在英國的數(shù)量和生存條件會越來越糟糕。

所以在某些情況下，英國的原生植被將會發(fā)生快速和劇烈的變化。比如英國本土的垂枝樺（Betula pendula），目前退化的速度非?？欤呀?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，生物多樣性會如何改變呢？可能會保持現(xiàn)有水平或甚至出現(xiàn)增多。增加有兩個途徑，一個是自我到達到一個新的區(qū)域，比如大部分會飛的動物，一些無脊椎動物；二是生長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入另外一個新的空間，然后定根繁殖，自然生長。

有一個非常矛盾的現(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物來豐富區(qū)域動物的物種多樣性，但是又非常緊張有外來的植物進入到他們的國土空間。

這引發(fā)人們開始思考，本土到底意味著什么？尤其是作為島國的英國，一個一萬年前所有的植被都在冰河時代被摧毀的地方。

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地球原本是一個整體，由于地殼的運動才產(chǎn)生了各大洲以及很多改變。這張圖片是我們在四川野外考察時，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，可以看到中國紅色名錄上瀕危物種連香樹和珙桐在自然界中的生長狀態(tài)。在這樣一個生態(tài)環(huán)境下，我們思考的是，260萬年前，大洲聯(lián)系在一起的時候，這樣的一種林地空間，它的分布是從中國的西南山區(qū)一直延續(xù)到歐洲，甚至到我們的英國的愛爾蘭群島區(qū)域。由于地殼運動和人的影響，使得這類植被現(xiàn)在在歐洲看不到了，但可能實際上曾經(jīng)的歐洲也跟中國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，實際上要用更長遠或者更宏觀的眼光去思考。