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城市是由人类社会、经济和自然三个子系统构成的复合生态系统。由于人是作为城市生态系统存在的主体，所以，不论是从城市生态系统到小区域性气候，还是从动植物区域到外貌景观，都会难以避免的受到来自人的影响。而作为在城市生态系统中的植物、动物以及微生物，一方面它们自身的生存与繁衍受着城市环境的严重制约；另一方面，它们的种类和群体水平对城市环境起着不可替代的、积极的改善作用，保护城市中的生物或生物多样性，实际上就是保护人居环境，也就是保护人类自己，促使城市生态环境健康有序的发展。20世纪，世界范围的绿色运动的兴起是人类发展史上的伟大事件。尤其是近年来，受环境保护和生物多样性等多种理念的影响，在城市绿地规划中，追求生态效益最大化的呼声越来越高。城市的生物多样性保护是现代人类不可回避的课题。2002年建设部发布了《关于加强城市生物多样性保护工作的通知》，提出加强城市建设中生物多样性的保护工作，对于维护生态环境稳定、改善人居环境等具有重要意义。本章结合北京市实际情况探讨城市生物多样性的研究与保护。绿地一词，各国对它的定义和范围有着不同的解释，西方城市规模概念中一般不提城市绿地，而是开敞空间。我国于1949年开始，涵盖了公共绿地、专用绿地以及特殊用途的绿地概念，就一直延续使用到了现在。早在《辞海》中，就对绿地做了全面的诠释，即“配合环境创造自然条件，适合种植乔木、灌木以及各类的草本植物，从而形成的具有一定面积范围的地面或者区域”。从《辞海》对绿地的定义，我们可以从三个主要方面对其进行细化剖析：（1）由植物覆盖的，诸如花园和草坪等的绿色地面；（2）植物生长占大部分的地块，诸如生活中的自然风景区和湿地公园等的区域；（3）农业生产用地。一般状况下，我们理解的城市绿地属于狭义上的城市绿地，即往往会直接的认为是城市区域内的绿地。
我们基于对城市绿地多样性的研究，会引入景观的概念，来对城市绿地进行全新的解释，即在城市区域内保有的自然景观，或者是某区域被复原后的自然景观。全新的定义后的城市绿地，是充分结合并体现了城市的人文景观以及自然景观，同时也是最为能够以更全面综合的视角，来展现城市的生态化空间。从城市绿地的功能来看，不但能够有效地改善城市的生态环境，维持城市的生态平衡，同时，还能够营造出更加和谐的人文景观，促进城市的发展。
城市生物多样性是指城市范围内除人以外的各种活的生物体，在有规律地结合的前提下，呈现出来的在动植物物种，以及大的生态系统方面的状况。在全球生物的多样性中，已经作为其中的特殊组成部分的城市生物的多样性，其不仅仅只是城市环境，更是城市经济在可持续发展中充足的资源保障。城市绿色充分地展现了除人们以外的，在城市区域内的动植物的丰富、集合以及变异的状况。城市生物多样性丧失的原因及保护途径。任何一种生物都不能脱离特定的生活环境，而生物的生活环境由许多生态因子组成，这些生态因子如光、热、风、矿物质营养等非生物因素和动物、植物、微生物等许多生物因素共同影响着生物的生长、发育和分布，影响着群落特征。城市绿地是我国保护植物多样性的重要基地，其对植物多样性的保护有多种方式：最主要的保护方式是对生物进行就地保护和迁地保护，同时，也可以是通过对自然保护区的建立，还可以是对生态系统的复原等多种不同的方式。
就地保护作为最为有效的保护措施，是指在原来的生境中对濒危生物实施保护，多类型的自然保护区和风景名胜区，都是就地保护的主要形式，将具有价值的动植物，或者生态系统通过这种就地形式保护起来。这种方式不但可以对濒临灭绝的物种进行保护，还可以促进生态系统内的能量的流动和物质的循环。
迁地保护是指将濒危动植物迁移到人工环境中或异地实施保护，它是为了增加濒危物种的种群数量，而不是用人工种群取代野生种群。迁地保护是植物多样性就地保护的补充，是物种保护工作中不可或缺的方面。
随着日益加快的城市化进程，不断扩大化的城市规模，逐渐缩小了动植物栖息繁衍的处所，城市的湖泊河流等的自然景观也被过度开发，而逐渐被破碎，取而代之的却是越来越多的人工建造的生态系统，将城市绿地嵌在该系统中，点缀城市景观。这种状态下的城市绿地，看起来如同海岛，而绿地中的动植物像被隔绝的破碎群落，地带性植被的结构和功能发生了根本的改变。城市内的生物多样性随着生境的破碎化。在城市，人类一方面破坏或摒弃了许多原有的自然植被和乡土植物，另一方面又引进许多外来植物和建造了许多新的植被类群，城市生态系统中生物种类组成、遗传结构、数量结构、生态过程及非生物因素都发生了改变，属于地带性植被的乡土植物已为数不多，严重影响了城市生物之间原有的营养结构和生态过程，使城市生物多样性的稳定性受到影响，城市生态环境日益恶化。所以提高绿地系统的稳定性、恢复和发展城市生物多样性已成为改善城市生态环境亟待解决的问题。
城市绿地作为城市景观的重要组成部分，是以土壤为基质、以植被为主体、以人类干扰为特征，并与微生物和动物群落相互作用的人工系统，是城市生物多样性的载体。从以往生物多样性保护实践来看，生物多样性的保护大多数以生物物种为核心，基于城市生态系统的特殊性，人类活动通过直接或间接作用，城市生物多样性的减少、物种的绝灭早已不是自然界的演化过程，因北，城市生物多样性的保护应把人为干扰看作是最主要的干扰因素，强调人为干扰下景观格局的改变对城市生物多样性的影响，为此，我们利用岛屿生物地理学中的物种一面积理论和集合种群理论中的最小可存活种群和最小存活面积的理论，为制定合理的城市绿地面积和结构以及绿地内最适生物物种数量提供理论依据。从绿地景观多样性、物种多样性和生态系统多样性的角度来利用岛屿生物地理学理论、集合种群理论和景观生态学原理研究其保护对策。
鉴于生物多样性面临的诸多问题，有关的国际组织以及许多国家政府都纷纷采取措施，致力于生物多样性保护与持续利用的研究和改善人类生存环境等方面。同样，城市生物多样性也与城市人居环境和可持续发展密切相关，保护城市中的生物多样性已受到世界各国的重视。
在以往的研究中，我们提出基于保护生物多样性的城市绿地建设目标，包括5个方面：第一，城市绿地景观。整个生态系统通过景观异质性和时空镶嵌性的方式，取得了很好平衡。在动植物和景观的迁移、转化以及扩散中，绿地景观的异质性发挥了重要的作用。在分布均匀的城市环境中，植被的结构多样性能够为空间异质性起到衡量的作用。此外，城市绿地的类型将直接决定植被的结构及其物种上的多样性的同时，可以通过向生物提供觅食、栖息以及繁衍条件，来对景观的空间异质性进行很好的呈现。城市生态绿化的基础是不同类型的复合生物，绿地进行多种植物结构的配置，可以在很大程度上丰富城市绿地的景观异质性，丰富并发展生物物种，使生物多样性得到保护和发展的同时，美学效果也得到了体现。第二，绿地生态网络。城市化进程的大步推进，对城市生物的多样性造成了极大的威胁和破坏，使得原有的生物群落被孤立起来。对于生物来说，其生存、进化和繁衍都离不开基因之间的相互交流，如果生物群落之间缺少必要的基因交流，会对生物群落的生存发展造成很大的影响。在对城市绿地进行系统的规划建设时，保护生物物种的多样性需要放在第一位，将城区内外原本孤立的绿色区域有机的联系在一起，实现城乡一体化的绿化体系的建立。城市绿地在进行系统的规划和建立时，还应该首先遵循岛屿的生物地理学原理，相互之间建立与之相适应的新格局，充分融合原始自然风光和当地风土人情的同时，还应该提供生物群落栖息和生存的环境，避免因城市的发展给动植物物种带来威胁。有机的城市绿化大网络的建立，可以促进现有的城市绿地系统向开放式的系统转变，向物种提供良好健康的栖息和生存环境，保持动植物群落自身的生态习性以及动物物种的基因交换和遗传能力。第三，生物多样性的复层群落。由于有限的城市绿化面积，单位面积物种数量对生物多样性来说很重要。基于实际状况的考量，借助乔木可以促进群落内部环境的改善作用，可以为群落中的中下层植物创造出更适宜的生存条件。所以，在对城市森林实施建设时，会格外注意在植物物种上的配置，基于对组成地带性森林群落的物种、结构特性以及演化交替规律的借鉴，依据各种植物在生态上的不同幅度，对植物群落进行合理和优化的配置，构建和扩展生物群落的生存空间，扩充群落内的物种种类多样性，有利于高低相间和疏密适当的生物群落的形成和建立，以此来实现对绿地空间资源的充分开发和有效利用。此外，因为复层结构的生物群落本身的特殊性，形成的多样化的生存环境，可以为了动物和微生物的栖息生存和繁衍提供适合的环境。对于环境外的禽类来说，也会被吸引进来，从而更加丰富了该生物群落的物种，进一步改善了城市绿地系统的内部平衡，增强了系统的稳定性。与此同时，因日益丰富的生物群落结构和物种的多样化，同时富集了城市景观，更加接近自然化的城市绿地系统由此形成，弥补了“水泥森林”造成的景观退化。第四，城市生态多样性。乡土植物是经过长期的自然选择，逐步适应本地气候和环境而生存下来的地带性植物。城市环境和当地环境相比，虽然改变了很多已经无法适应乡土植物的生存，但是乡土植物是一种稳定的植被，所以在这里也可以适应下来。在长期的自然选择过程中，乡土植物和周边的动植物早已形成了稳定的食物链关系，由于乡土植物可以向周围的生物提供事宜的栖息和觅食的环境，因而可以和周边的动植物和谐的生存在一起，并能够一并协同进化。鉴于以上的分析论述，对地带性植被的引入，将会成为可持续发展城市生物的多样性格局的构建提供有效的途径，并且发挥着重要的作用。第五，人工植被天然化。绿地群落的形成是一个缓慢的、循序渐进的生长和完善功能的过程。特别是作为顶极群落的自然群落，在长期的自然界的适应和调节中已经形成了很稳定的状态，具有合理的结构功能，而且还可以进行自我调节。所以，在进行城市绿地系统的规划，以及园林的建设中，应该首先遵循生态学的原理，并效仿自然群落的机制，对所选取的物种进行合理的优化配置，这样不但能够丰富城市生物物种的多样性，还能够因减少各种人工成本而降低绿地群落的成本，在最低投入的经营管理中实现城市绿地生态系统的构建。同时，生态绿化还应该完善和强化对绿化的事后，即源头上的管理，对种植结构进行有效的改善，进一步提升其自身的稳定性。此外，可以根据当地的气候和土壤，可以选择符合当地环境的生物物种，促进绿地的凋落物的有效再利用和生态循环，构建生物群落的自生自消的健康可持续的循环机制，这样可以在很大方面降低人工的培育养护费用，实现人工植被天然化。
城市化进程的大步推进，对城市生物的多样性造成了极大的威胁和破坏，使得原有的生物群落被孤立起来。对于生物来说，其生存、进化和繁衍都离不开基因之间的相互交流。在对城市绿地进行系统的规划建设时，保护生物物种的多样性需要放在第一位，将城区内外原本孤立的绿色区域有机的联系在一起，实现城乡一体化的绿化体系的建立。城市绿地在进行系统的规划和建立时，还应该首先遵循岛屿的生物地理学原理，相互之间建立与之相适应的新格局，充分融合原始自然风光和当地风土人情的同时，还应该提供生物群落栖息和生存的环境，避免因城市的发展给动植物物种带来威胁。有机的城市绿化大网络的建立，可以促进现有的城市绿地系统向开放式的系统转变，向物种提供良好健康的栖息和生存环境，保持动植物群落自身的生态习性，以及动物物种的基因交换和遗传能力。
在对城市森林实施建设时，会充分考虑对组成地带性森林群落的物种、结构特性以及演化交替规律的借鉴，依据各种植物在生态上的不同幅度，对植物群落进行合理和优化的配置，构建和扩展生物群落的生存空间，扩充群落内的物种种类多样性，有利于高低相间和疏密适当的生物群落的形成和建立，以此来实现对绿地空间资源的充分开发和有效利用。此外，因为复层结构的生物群落本身的特殊性，形成的多样化的生存环境，可以为了动物和微生物的栖息生存和繁衍提供适合的环境。对于环境外的禽类来说，也会被吸引进来，从而更加丰富了该生物群落的物种，进一步改善了城市绿地系统的内部平衡，增强了系统的稳定性，将会成为可持续发展城市生物的多样性格局的构建提供有效的途径，并且发挥着重要的作用。
生物群落是否具有稳定性，将在很大程度上由生物的多样性和复杂性共同决定。在这里，我们通过对复杂物种结构的建立，来重新审视对绿地水体的建设，提供适合两栖动物和益虫生长的环境，对动植物形成相互促进和制约的环境，旨在稳定健康的群落调控机制的建立。所以，在对生态系统进行设计和管理时，就有将对病虫害的防治考虑进来，并且间接的利用绿地群落之间的生态分异、生存竞争以及次生态代谢物的再循环利用等多方面的作用，用来对目标的植物和有害生物及微生物的动态平衡，以此来对城市的绿地植物进行完全无公害的管控。对系统中的枯木和倒木可以做适当的保留，向野生动物提供更适合它们生长的栖息环境，构建健康和谐的生存空间。适当保留生物多样性的保护作为重要原则，把城区孤立的绿色斑块和城郊的自然残留斑块，不论是从结构还是功能上面，都可以充分有机的联系在一起，构建城乡一体化的绿化体系。