张庆费

贾熙璇

郑思俊

戴兴安

城市野境(urban wildness)是城市内部或周边区域中自然过程占主导的土地，人类对其的开发和控制程度相对较低，允许在一定程度上发生自然演替的生态过程[1]。城市野境作为城市自然恢复地，通过再野化过程和机制，形成独特的生物多样性结构，对促进城市绿地生态化与自然化具有重要借鉴意义。再野化(rewilding)是指通过减少人为干扰，提升特定区域中的荒野程度，提升生态系统韧性和维持生物多样性[2]，强调生态修复的过程导向和动态性，发挥自然力量在生态修复中的作用，能为生态保护和修复提供新理念、新思路和新方法[3]。再野化的研究与实践主要源于北美洲和欧洲，早期主要关注荒野的自然保护和生态修复[3-4]。自20世纪90年代以来，西欧与北美地区开始启动城市植被再野化的相关研究与应用，城市植被再野化的关注焦点逐渐转向自生植物的管理及应用[5]。利用再野化途径和方式，可以促进城市植被的自然化，形成独具地域特色的城市野境景观，如瑞士苏黎世的伊榭尔公园(Irchel Park)通过设计让植被自然演替，形成动态荒野景观与城市空间的互动[6]；杭州江洋畈生态公园利用生境岛保留自然植被，促进自然演替过程，形成地域特色明显的城市荒野景观[7]；伦敦的一些废弃铁路、货场、厂房等通过植物自播和植被自然演变，逐步形成城区块状或带状野境，成为城市自然地(nature areas)，如原堆煤场改造而成的Camley Street Natural Park、原火车货场改造而成的Gillespie Park、弃用铁路路基改造而成的Parkland Walk等[8]。

城市工业废弃地主要指曾为工业生产用地和与工业相关建设的其他用地，使用过后遭到废置的城市空间，这些废弃地见证了一个城市的经济发展和历史光辉[9]。工业废弃地往往具有较大规模，随着人为干扰和控制的减少，自然演替过程显现，逐渐形成自然植被，有可能恢复城市野境，但目前鲜见相关的研究报道。

本文以经过10余年再野化过程的原上海溶剂厂为研究对象，调查厂区自然野境的植物多样性和群落结构，分析城市野境植物多样性形成特征，探讨植物多样性自然恢复能力与潜力，为合理保育和利用城市野境提供依据，为城市废弃地修复提供思路。

1 研究地与研究方法

1.1 研究地概况

上海溶剂厂的前身是1935年创办的中国酒精厂，位于上海市浦东新区黄浦江畔，该厂曾是远东规模最大、设备最先进的酒精厂，后来成为有机化工原料厂。因2010年上海世界博览会建园而拆除，现仅存上海溶剂厂近代建筑群遗址。原上海溶剂厂占地面积约16hm2，绿地面积约占45%。20世纪90年代初，由于工厂经营状况不佳而停产，厂区处于闲置和封闭状态，呈工业废弃地状态(图1)，厂区绿地长达10余年未进行人工养护和干预，绿地的自然更新和发育过程明显，形成比较典型的工业自然地(industrial nature)[10]。

图1 2004年上海溶剂厂卫星图(底图引自Google Earth)

1.2 研究方法

1.2.1 数据调查

采用全面踏查方式，在春、夏、秋季进行跨年度的4次实地调查，记录厂区维管束植物种类，并编目。

选取厂区绿地的4个代表性植物群落，进行群落学调查。厂区绿地群落斑块较小，以10m×10m的样方进行调查，详细记录样方的植物种类，测定乔木数量、高度和胸径；各样地设置4个2m×2m小样方进行灌木层调查, 4个1m×1m小样方进行草本层调查, 记录灌木和草本层的株(丛) 数、高度、盖度等。

1.2.2 数据分析

1)物种重要值。

用于说明某个种在群落中的优势程度，计算公式如下：

乔木层重要值=(相对多度+相对显著度+相对高度)/3

灌草层重要值=(相对频度+相对多度/盖度+相对高度)/3

2)α多样性指数。

α多样性是指群落内物种的多度，本次采用物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数。

物种丰富度指数：S=样方内物种数

式中，Ni为种i的个体数；N为群落中全部物种的个体数；S为物种数目；Pi为属于物种i的个体在全部个体中的比例。

2 厂区野境植物景观

上海溶剂厂闲置后，人为干扰减少，经过植被再野化过程，逐步形成自然植被与原有绿化树木镶嵌的植物景观格局。

2.1 人工绿地自然化

厂区原有块状草坪多被自生植物所取代或覆盖，如加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)、渐尖毛蕨(Cyclosorus acuminatus)、构树幼苗(Broussonetia papyrifera)、香樟幼苗(Cinnamomum camphora)、女贞幼苗(Ligustrum lucidum)、蚊母树(Distylium racemosum)等(图2)。

图2 草坪被自生植物取代

绿地林下的自然更新苗发育良好，尤其是香樟、女贞、构树、棕榈(Trachycarpus fortunei)、蚊母、胡颓子(Elaeagnus pungens)等幼苗幼树大量繁衍；同时，求米草(Oplismenus undulatifolius)、蛇莓(Duchesnea indica)、半夏(Pinellia ternata)、渐尖毛蕨等野生草本植物逐步侵入；爬山虎(Parthenocissus tricuspidata)、常春油麻藤(Mucuna sempervirens)、野蔷薇(Rosa multiflora)、何首乌(Fallopia multiflora)等层间植物也不断蔓延，人工绿地群落层次结构多样而丰富，植物多样性逐渐增加，呈现近自然的植被结构特征(图3)。

图3 香樟林下丰富的自生植物

2.2 自生植被覆盖硬质空间

厂区人行道、厂房及办公区周边硬地几乎被自生植被覆盖，宽阔的车行道也被植物从两侧覆盖，水泥路面几乎只剩一半，呈现明显的野境特征(图4)。由于自然植被恢复时间不长，主体植被为草本植被，约覆盖70%的硬质空间，其中约2/3硬质空间被入侵性植物覆盖，主要有加拿大一枝黄花、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、一年蓬(Erigeron annuus)、灰绿藜(Chenopodium glaucum)、白车轴草(Trifolium repens)等；其他的硬质空间主要被原生植物马唐(Digitaria sanguinalis)、毛茛(Ranunculus japonicus)、委陵菜(Potentilla chinensis)、牛膝(Achyranthes bidentata)、泽漆(Euphorbia helioscopia)等侵占，甚至还有国家重点保护植物野大豆(Glycine soja)(图5)。

图4 道路被自然生长的树木覆盖

图5 硬质地坪被桑树、加拿大一枝黄花等自生植物覆盖

而在土壤空隙较多的硬质铺地，桑树(Morus alba)、构树、朴树(Celtis sinensis)、乌桕(Triadica sebifera)、无患子(Sapindus saponaria)、枫杨(Pterocarya stenoptera)、梓树(Catalpa ovata)等木本植物幼苗幼树定居，分布面积最大的是构树和桑树，约占自生木本植被面积的80%(图6)。

图6 人行道生长茂密的桑树、构树等自生植物

随着植物自生的迅速发育，许多园石被植物遮盖，原有的白粉景墙也成为藤蔓植物依附的载体，营造出别样的自然粉墙花影景观，野趣横生。

2.3 建筑构筑物立体植被覆盖

在无人干扰的厂区，藤本植物蓬勃的生命力得到尽情释放，几乎所有的建筑构筑物都爬满藤本植物，主要有五叶地锦(Parthenocissus quinquefolia)、常春油麻藤、常春藤(Hedera nepalensisvar.sinensis)、凌霄(Campsis grandiflora)、野蔷薇等。多数厂房屋面也被藤本植物覆盖，尤其是高大的化学反应塔也爬满五叶地锦，形成极为罕见的工业区立体绿化景观，整个厂区建筑物披上盎然的“绿装”，郁郁葱葱，可谓都市现实版“绿野仙踪”(图7、8)。

图7 厂房覆盖凌霄等攀缘植物

图8 爬山虎爬上化学反应塔

3 植物多样性

3.1 物种组成

共记录维管束植物105科248属312种，其中，蕨类植物7科7属8种，占总种数的2.56%；裸子植物3科6属7种，占总种数的2.24%；被子植物95科235属297种，占总种数的95.19%(表1)。

表1 上海溶剂厂维管束植物种类组成

选取种数大于5的科为优势科，共9个优势科(表2)，占总科数的8.65%，包含102属120种，占总属数的41.30%，总种数的38.46%，呈现少数科拥有多数种的特征。其中禾本科的种数最多，含21属23种，占总种数的7.37%，这与禾本科多为原生草本，适应性强有关；菊科数量位居第二，共18属21种，占比6.73%，菊科除丰富的原生种外，还有较多的入侵种，竞争力强；其余优势科还有豆科、蔷薇科、蓼科、唇形科、大戟科、苋科和十字花科。

表2 上海溶剂厂维管束植物种类较多的科

3.2 生活型

厂区草本植物占优势，共55科127属165种，占种数的52.88%；其次是乔木，共36科56属64种，占种数的20.51%；灌木共30科48属53种，占种数的16.99%；藤本植物种类较丰富，共17科25属28种；厂区缺乏水体，仅在积水容器和低洼地发现紫萍(Spirodela polyrhiza)、野慈姑(Sagittaria trifolia)2种水生植物(表3)。

表3 上海溶胶厂维管束植物生活型组成

3.3 物种来源

参照《上海维管植物名录》[11]《The Checklist of the Naturalized Plants in China》[12]，将维管束植物划分为上海原生种、外来归化种、外来入侵种和栽培种，并参照《中国外来入侵植物名录》，将入侵种的入侵等级划分为：1级(恶性入侵种)、2级(严重入侵种)、3级(局部入侵种)、4级(一般入侵种)[13](表4)。

从表4可见，厂区植物以上海原生种占优势，达66科140属171种，占总种数的54.81%，其中乔木14种、灌木15种、草本植物121种、水生植物2种、藤本植物19种。除枫杨、朴树、榆树(Ulmus pumila)、榔榆(U.parvifolia)、糙叶树(Aphananthe aspera)、白杜(Euonymus maackii)、桑树、香樟、冬青(Ilex chinensis)等少量原生种外，原生草本植物占优势，如蓼科、禾本科、蔷薇科、大戟科、堇菜科、唇形科、菊科、天门冬科等，另外，8种蕨类植物均为原生种。

栽培种位居第二，共48科79属92种，占比29.49%，其中乔木46种、灌木31种、草本10种、藤本植物5种。厂区绿化树种多为栽培种，如无患子、鸡爪槭(Acer palmatum)、垂柳(Salix babylonica)、榉树(Zelkova serrata)、麻栎(Quercus acutissima)、玉兰(Yulania denudata)、紫玉兰(Y.liliiflora)、含笑花(Michelia figo)、蜡梅(Chimonanthus praecox)等以及所有的裸子植物均为栽培种。

外来归化种共9科25属25种，位居第三，占比8.01%，包含乔木4种、灌木7种、草本12种、藤本植物2种，如石榴(Punica granatum)、八角金盘、夹竹桃(Nerium oleander)、广玉兰(Magnolia grandiflora)、金鸡菊(Coreopsis basalis)、美人蕉(Canna indica)、芭蕉(Musa basjoo)、凤仙花(Impatiens balsamina)、马兰(Aster indicus)等。

外来入侵种数量最少，为19科23属24种，其中1级入侵种与2级入侵种的占比最大，均为2.56%，包含加拿大一枝黄花、小蓬草(Erigeron canadensis)、钻叶紫菀(Aster subulatus)、圆叶牵牛(Ipomoea purpurea)、喜旱莲子草等恶性入侵种，入侵植物虽然种类不多，但竞争性强，占据了大面积的旷地、草坪等。

在厂区再野化进程中，上海原生种占优势，草本植被恢复明显，尤其在林间和土壤深厚地块；栽培植物主要为原有绿化植物，依然良好生长，并往往与自然发育的植物镶嵌分布；归化种和入侵种虽种类比例不大，但喜光、耐瘠薄，在植被演替早期，处于先锋种地位，尤其在受胁迫生长空间的拓展和定居占有优势，特别是硬质空间等恶劣生境。

3.4 植物起源

城市环境中的植被主要源于人工栽培的绿化植物和自然繁衍的自生植物，调查厂区植物的起源，可以更深入地了解植被再野化过程形成特征。从表5可见，自生植物高达177种，占总种数的56.73%，比栽培植物高13.46%。在低干扰生境，具有较强适应和繁殖能力的自生植物生长发育潜力仍能得到释放，大量自生植物的定居和繁衍，改变了厂区原有绿化植物配置格局，不仅有利于硬质空间等恶劣生境的植被恢复，也丰富了场地植物多样性，更有利于形成城市野境景观。

作为曾经园林绿化先进单位的上海溶剂厂，调查到栽培植物61科109属135种，基本包括20世纪七八十年代上海工厂绿化的常用物种，特别是适生性绿化树种，如香樟、女贞、广玉兰、垂柳、梧桐(Firmiana simplex)、白花泡桐(Paulownia fortunei)、臭椿(Ailanthus altissima)、二球悬铃木(Platanus acerifolia)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)、龙柏(Juniperus chinensis‘Kaizuca’)、雪松(Cedrus deodara)，鲜见栽培品种，尤其是观赏草、花灌木、彩叶树品种。

在再野化过程中，自生植物发育尤为突出，共记录到自生植物61科141属177种，绝大部分是上海原生种，具有较好观赏性和鲜明地域特色，如海州常山(Clerodendrum trichotomum)、截叶铁扫帚(Lespedeza cuneata)、牡荆(Vitex negundovar.cannabifolia)等灌木，以及老鸦瓣(Amanaedulis)、益母草(Leonurus japonicus)、四籽野豌豆(Vicia tetrasperma)、绶草(Spiranthes sinensis)、金色狗尾草(Setaria pumila)、火炭母(Polygonum chinense)、蛇含委陵菜(Potentilla kleiniana)、绵枣儿(Barnardia japonica)等草本植物，这表明在再野化过程中，原生种具有独特优势，有助于恢复地域特色的植物多样性(表5)。

表5 上海溶剂厂维管束植物起源组成

3.5 植物区系组成

由表6可见，根据中国种子植物属的分布类型分类[14]，上海溶剂厂种子植物在所有分布区类型均有分布，区系地理成分比较复杂，在地理和起源方面与其他地区有广泛联系。

表6 上海溶剂厂种子植物属的分布区类型

植物区系成分以北温带分布(52属)和泛热带(46属)分布占优势，具有典型亚热带和温带成分交汇特征，东亚分布(31属)位居第三，也呈现比较明显的东亚植物区系组成特点，与上海地理位置相符合；世界分布成分33属，这与调查区具有丰富自生草本植物密切相关，萹蓄属、毛茛属、茄属、莎草属、酸模属等草本植物多为世界广布种；中国特有分布区类型有3属，分别为蜡梅属、水杉属和银杏属。

热带成分分布区类型有81属，占38.94%；温带成分分布区类型有124属，占59.62%，表明调查区域植物具有南北植物分布交错，且偏向温带的特征。

4 典型植物群落结构与物种多样性

选择厂区香樟、水杉、夹竹桃以及香樟-女贞灌丛等典型群落类型，进行群落学调查，分析植物群落物种组成结构与多样性特征。

4.1 植物群落结构

水杉是厂区重要栽植树种，成排或块状分布于道路、厂房及办公区域，林下植物发育良好，垂直结构丰富。根据样方调查结果(表7)，水杉群落物种组成最丰富，郁闭度达0.9，群落平均高度为20.58m，群落结构分4层，主林层为水杉，重要值达28.00%；亚林层为香樟、构树和棕榈，其重要值分别为6.09%、5.21%和1.88%。灌木层有女贞和香樟更新苗，草本层为渐尖毛蕨和求米草等。

表7 上海溶剂厂典型植物群落结构特征

香樟是厂区分布最多的栽培树种，以香樟为优势种的群落较多，林下更新苗丰富。调查样地的香樟群落郁闭度为0.85，平均高度14.64m，乔木层香樟重要值达69.40%，其他乔木还有夹竹桃、银杏(Ginkgo biloba)、棕榈等；灌木层主要有八角金盘、棕榈、栀子(Gardenia jasminoides)等，地被植物以求米草为主。

夹竹桃群落广泛分布于道路及厂房隔离带，结构相对简单，调查样方群落郁闭度最高，为0.95。上层优势种为夹竹桃和广玉兰，重要值分别为50.18%和21.53%；下层主要为构树幼苗、香樟幼苗，重要值分别为37.16%和31.87%。草本植物主要为求米草。

香樟-女贞灌丛群落位于建筑垃圾堆场，主要由香樟、女贞更新苗发育而成，平均高度仅1.18m，香樟和女贞的重要值较高，分别为34.17%和33.42%，地被层为加拿大一枝黄花、渐尖毛蕨，其重要值分别为8.14%和6.03%。

4.2 典型植物群落多样性分析

样地群落间乔木层物种丰富度较接近，为4、5、6种；灌木层水杉群落物种丰富度最高，主要为香樟幼苗、女贞幼苗、构树幼苗、棕榈等10种，而香樟群落、夹竹桃群落物种丰富度相对较低，均为5种(表8)。

表8 上海溶剂厂植物群落多样性指数

香樟群落乔木层的Shannon-Weiner指数最高，其次为夹竹桃群落，水杉群落的水杉株数占绝对优势，指数值最低；而灌木层中水杉群落的灌木种类多，该指数最高，其他3个群落的数值都相对较低。香樟群落的乔木层Simpson指数最高，其植物种数分布较为均匀，集中性较弱，在灌木层中，水杉群落的Simpson指数最高。Pielou均匀度指数值显示，夹竹桃的乔木层物种数量分布最为平均，其次是香樟群落，2个群落之间差值仅0.001 9。水杉群落的灌木层指数值最大，而香樟-女贞灌丛指数值最小。总体而言，调查群落的物种多样性较高。

5 讨论

5.1 再野化是形成城市野境的基础

原生植物的回归和恢复是城市野境的前提。从表9可见，上海溶剂厂共调查到312种植物，其中原生种171种，占种数的54.81%，自生植物种数(177种)明显超过园林栽培种(135种)；距离上海溶剂厂1.5km的临沂公园共调查到86科178属218种植物，其中上海原生种82种，占总种数的37.61%，自生植物75种，占总种数的34.40%，而栽培植物占比65.60%，占比明显高于上海溶剂厂。城市绿地往往侧重选择园林观赏植物，绿地养护也多清除自生植物与更新苗，并对乔灌木进行不同程度修剪，抑制野生植物的生长发育，难以形成茂盛浓郁的群落结构。而再野化的绿地植物更加丰富，通过自然适应和竞争过程，与区域生境适应性强、繁殖力高的原生物种更容易发育和定居，表明再野化是形成城市野境的基础。

表9 上海溶剂厂与上海临沂公园植物组成比较

再野化也促进植物群落自然发育，逐步形成多层复杂结构，提高物种丰富度，特别是水杉群落、香樟群落的乔木层、灌木层和草本层发育良好，物种多样性高；同时物种组成结构变化对土壤产生改良效应，促进土壤表层微生物的生长繁衍，土壤酶活性、有机质含量均显著提高，乔木群落土壤pH值均低于8.00[10]。可见，层次结构越复杂、物种丰富度越高的植物群落，土壤性状越好，再野化不仅丰富群落结构，也促进土壤改良，而植物与土壤的协同效应，更有助于植被的进展演替[15]。

5.2 植被管理是提高城市野境功能的重要途径

野境植被存在外来入侵物种和恶性杂草蔓延，先锋性树种占据过多生态空间的问题，不仅生态价值低，也影响植物群落的进展演替，需要开展野境植被的科学管理。如加拿大一枝黄花、喜旱莲子草、小蓬草等恶性入侵种，葎草(Humulus scandens)等恶性杂草易形成单优种群，应控制清除；苦苣菜(Sonchus oleraceus)、苋(Amaranthus tricolor)等一般入侵种可以采取适当的保留和调控，增加地表植物覆盖，保留场地自然性；一些本土树种也会形成单优种群，如构树等，不利于其他树种的渗入和生长，应采取密度控制或创造林窗等调控方式，为其他物种提供生长空间，丰富物种多样性。

对于具有一定生态功能的植物，可诱导植被发育，如四籽野豌豆、白车轴草等具有固氮能力，可以改良土壤；茑萝松(Quamoclit quamoclit)、珊瑚樱(Solanum pseudocapsicum)、马兰、望江南(Senna occidentalis)、棕叶狗尾草(Setaria palmifolia)、土人参(Talinum paniculatum)、虎耳草(Saxifraga stolonifera)、火炭母等鸟嗜和蜜源植物不仅能丰富城市野境的观赏性，也有助于构建野生动物友好型植物景观[16]。

5.3 城市野境对后工业景观营造的启示

城市更新与产业升级将产生更多的废弃地和棕地，成为风景园林发展面临的新问题和新空间。早在18世纪埃德蒙·伯克就提出风景园林的美是富有“崇高感”和“敬畏感”的[17]，而工业与自然的交融是传统园林美学无法包容的气质，但它的崇高感却无与伦比，越来越多的人开始欣赏纯自然力下的野趣[18]。利用工厂闲置的时间间隙，让绿地再野化，通过植物自然作用修复场地，再对再野化后的植物景观改造设计，以“野”为主导，让“自然”去设计，让“自然”去培育，形成“规划-野化-规划”的过程，不仅修复受损环境，还给城市绿地更多创造空间，挖掘特色本土植物，营造自然形态多样、生态内涵丰富的野境景观，重拾人与自然的亲密。

国内有许多出色的工业遗产改造案例，如北京新首钢高端产业综合服务区(首钢园)、北京798艺术区、南京1865创意产业园、上海创智天地等，这些老工业区改建都侧重原有建筑物和构筑物，而厂区景观营造还是选择人工主导的重新种植。不同历史时期绿地物种的选择和植物配置方式并不相同，老工业区留下历尽沧桑的建筑厂房和大烟囱，那些参天大树和自生植物群落也有属于自己的历史故事。新的后工业植物景观也可以保留时代感，完善原有功能性植物群落，保护再野化进程演变的野境景观，丰富工业遗产旅游，体验沉浸式的后工业景观。

野境顺应地带性植被演替过程，呈现植被在时间维度的嬗变过程，成为城市极具地域特色的植物景观，能够更多地鼓励人们重新欣赏自然本真的状态，感受其演变与更替过程，引导公众的审美倾向[19]。曾经的荒野景观难以企及，满是粗糙和恐惧，如今人们对“野”的看法有所改变，认为它浪漫诗意、自由洒脱，城市野境能带给人们的不仅是“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”的目酣神醉，更是“久在樊笼里，复得返自然”的怡然自得。

注：文中图片均由作者拍摄或绘制。