gardening的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/gardening 简单而专业

博文

城市森林建设的意义和途径探讨

已有 2134 次阅读 2019-11-5 17:03 |个人分类:城市生态|系统分类:科普集锦|关键词:学者| 城市森林, 城市生物多样性, 近自然森林

文章背景:

1998年的“五一劳动节”假期期间,应邀到复兴公园办公楼原市园林局的一会议室,参加局领导召集的上海绿化发展小型座谈会,除了程绪珂、吴振千等退休老领导和老专家外,还有几位像我这样刚参加工作不久的年轻科技工作者。当时上海正面临城市绿化大发展的新阶段,局领导要求大家畅所欲言,献计献策。

我当时提出了发展城市森林的建议,领导比较感兴趣,希望会后能够收集一些资料,撰写一份报告。随后,通过资料收集分析,提交了有关城市森林的概念、特征及其发展的报告。不久,在《城市导报》上,以采访上海市园林局黎干生书*记的形式,差不多用三分之一的版面,介绍了发展城市森林的意义及思考等。

后来,在那份报告的基础上,进行修改和补充,撰写了“城市森林建设的意义和途径探讨”一文,投稿《中国园林》杂志,被拒后改投《大自然探索》杂志,发表在该刊1999年第二期。在较长时间内,一些探讨城市森林的文章引用了该文观点。值得指出的是,该文对城市森林的理解和认识主要基于城市绿地概念和形式的拓展,个别提法与现在城市森林的提法有点差异。

    不觉20年过去了,将原文不加修改完整发在博客,并添上杂志出版时删除的原文6小段文字(红色斜体字体),以期完整表达当时的思考。同时,添加几张城市森林的照片,作为学术研究经历的记录片段。


城市森林建设的意义和途径探讨

刊于:《大自然探索》 1999182):82-86

 摘要  城市森林是城市生命支持系统的主体,具有最大的生态服务功能,能提高城市国有生态资产,减少绿地养护管理费用,丰富城市景观。因此,城市森林建设是将城市可持续发展由口号变成实际行动的生态工程,也是二十一世纪城市园林绿化的必由之路。城市森林建设应加强合理规划布局,遵循生态学原理,以乔木为骨架,以木本植物为主体,以生物多样性为基础,以植物群落为结构单位,以地带性植被为特征,以城乡一体化为格局,以提高绿地系统生态效益和景观效益为目标。

关键词  城市森林  国有生态资产 潜在植被特征 生物多样性 绿地生态系统健康 可持续发展

 

引言

       随着人们对城市生存空间环境质量的日益关注和重视,提高城市绿地系统生态服务功能,促进城市生态系统健康的维持和改善,满足市民接近自然,回归自然的渴望,已经成为世纪之交城市园林绿化亟待解决的重大课题。然而城市绿化还存在片面理解和强调绿地景观效果的现象,盲目追求大色块和景观的一致性,甚至将城市绿化与城市亮化美化相对立,尤其还受急功近利思想影响,单纯追求面积,导致绿地草坪化平面化升温,使树木和森林在许多绿地中仅仅作为点缀,甚至没有立足之地,大大降低了绿地的生态功能,宝贵的城市绿地未能为解决城市紧迫的环境问题发挥应有的作用;同时,绿地群落本身的抗逆性和稳定性也下降,病虫害、杂草侵入和污染物胁迫等加重,增加了养护管理的费用和压力。

    因此,将森林引进城市,让城市坐落于森林之中,提高绿地生态功能,促进城市绿化的可持续发展,已经成为提高城市园林绿化水平的根本途径。我国已经开始关注和探讨城市森林建设(1),但目前多局限于理论界,停留在理论研究上,具体实践还刚起步,对城市森林的概念、范畴、原则、标准和实施措施还有不同的理解,并且许多研究还囿于林业的范畴,如何真正与城市有机结合还有待于进一步探讨。因此,结合城市绿化实际,本文对城市森林的概念、原则和措施等进行初步探讨。

 

                               上海延中绿地

城市森林的概念和内涵 

1962年, 美国肯尼迪政府在户外娱乐资源调查报告中,首次使用城市森林urban forest)这一名词;1965年,加拿大多伦多大学的Eric Jorgensen教授首次提出城市林业(Urban Forestry)”,倡导城市森林相结合,促使自然林业与工业文明相融合,随后,城市林业的研究得到了很大发展(1,6,7)

城市森林与城市林业概念既有相同处,也有一定的差异性。城市林业主要侧重于行业的经营和管理,将城市园林绿化纳入林业经营管理的范畴,而且包括的范围比较广,是一个多方面的经营管理体系;而城市森林是将城市绿地主要以森林的形式进行构筑和管理,是一个比较狭义的概念。因此,我们认为城市森林是建立在改善城市生态环境的基础上,借鉴地带性自然森林群落的种类组成、结构特点和演替规律,以乔木为骨架,以木本植物为主体,艺术地再现地带性群落特征的城市绿地。所以,城市森林是为了提高绿地功能而采取的更高层次的绿化形式,突出森林结构的群落为基本单位,并遵循地带性植被结构特征,根本目的是提高城市绿地系统的生态效应,是经过人工改造而含有自然特征的森林生物群体,包括城市和市郊对环境具有明显改善效应的林地及其相关植被。

因此,城市森林建设应积极借鉴和应用森林培育和经营的理论和技术,吸取园林艺术之精华,并促使城乡园林绿地、自然保护地、果园、花圃、菜地、水域、农田等相融合,构成完整、高效和协调的城市绿地生态系统,在维持城市生态系统平衡上发挥更大的作用。 3d6a25f50f4dd28a4cbeef1d9ccc9a0.jpg

          上海黄浦江畔后滩公园

城市森林建设的必要性和意义

       城市绿化建设实质是促进人与环境的协调,提高城市生命支持系统的生态调节功能。但在城市绿化建设中,却往往片面追求物理的实效,忽视生态的过程,更多地考虑工程特点和经济过程,贪快求简,导致绿地生态服务功能的退化,致使城市生态资产的流失。而在中国传统园林中,则往往更多地追求树木形态的古朴,甚至畸形的变态美。将建设城市森林作为城市绿化的立足点,全面提高城市绿化水平和质量,是将可持续发展由口号发展到生态建设的具体行动,不但具有深远的意义,更是面向二十一世纪的现实选择。

 

3.1 有利于发挥城市绿地系统的生态效应,促进城市国有生态资产的增值

城市环境也是重要的国有资产。实现可持续发展的城市环境,不仅形成生态健全的城市,维护市民身心再生和健康,也节约城市维护和管理的费用,同时也有利于改善城市投资环境,促进城市经济和社会的繁荣和发展,保证国有资产的保值和增值。如果城市环境遭受破坏或退化,无疑是国有资产的流失。生态资产是一定区域内的生态支持基础,如气候调节能力、景观和谐度、生物多样性、适宜生态位、水源涵养和土壤肥力等,生态资产应是重要的国有资产。绿地不仅维护了城市原有的自然环境,更对人工环境进行自然模拟和生态再创造,通过其生理活动产生生态效益而改善环境,是城市生态系统的主要生命支持系统,也是城市末端治理系统的自然组成部分,具有不可替代性。

因此,城市绿地是城市重要的生态资产。绿地系统对环境的调节作用决定于其种类组成、生物量和生长量。森林具有比草坪、花坛、灌木带()等更高的生物量和生长量,环境生态功能多样,生态效益最高,如北京园林植被的测定表明,由乔灌草结合组成的植物群落,其综合生态效益(释氧固碳、蒸腾吸热、减尘滞尘、减菌杀菌及减污等)为单一草坪的45(2);同时,城市森林利用树木及其丰富的伴生植物,在根际微生物协同作用下,可以发挥更大的生物修复效能,对城市污染和退化土壤进行更有效的植物修复,促进城市土壤资源的生态恢复和可持续利用。

因此,城市森林是实现城市与自然共存,提高绿地系统生态效益,增强城市生存活力和发展潜力的最有效生态工程,能有效地促进国有生态资产的增值。而毁坏绿地,降低绿地生态质量也就意味着国有生态资产的流失。 

01.jpg

               上海长兴岛郊野公园

3.2 有利于减轻绿地养护管理压力和费用,促进城市园林绿化事业的可持续发展

绿地群落形成是一个有序而渐进的系统发育和功能完善过程,栽植和养护具有同等的重要性。绿地养护和管理是绿地效益和价值的维护、延伸和扩大,养护管理期限内逐年投入的总和往往超过绿地工程施工阶段的投入。在绿化管理中,人们往往就事论事,重建轻养,出现问题时,才加以重视和解决,常常处于被动的局面。因此,应改变事后管理和末端管理为源头管理,从改善种植结构入手,提高城市绿地系统的稳定性和抗逆性,提高抗病虫害能力,从根本上减少养护管理的压力。

草坪建植前期投入少,成形快,容易见效,草坪面积增长迅速。然而,草坪杂草的控制、病虫害的防治、施肥和更新复壮,尤其是引进的冷地型草坪,栽植后的管理养护难度高,投入大。据估算,草坪的养护投入比乔灌草组成的群落至少大3倍以上(2),而且草坪还需要消耗大量的水和能源,也增添了市政基础设施的压力。

森林凋落物、林木庞大的根系和依赖于森林生存的特有生物群,使森林土壤具有其它土壤所没有的成土条件和自肥机制。在城市森林土壤管理上,可通过森林绿地的自维持机制提高土壤自身的肥力,减少施肥和灌溉量。

为了控制绿地病虫害,大量使用农药,这不仅增加了绿化管理部门的经济压力,也引起3R(抗药性Resistance,再猖獗Resurgence,残留 Residue)的加重,作为城市生命支持系统的绿地变成了污染源,产生与绿地本身相反的效应,不能不引起绿化部门的高度重视。生态学认为,多样性和复杂性导致稳定性,通过合理配置,城市森林可形成复杂的种类组成和结构,绿化植物-病虫害-天敌及其周围环境相互作用和相互制约,通过森林生态系统物质、能量、信息和价值的流动构成有机的整体,与单一结构绿地相比,更能发挥生态系统病虫害生态调控机制。

因此,通过综合优化设计和生态系统的管理,能够将病虫害防治由直接面对病虫害,转向间接利用森林群落间生态位分异、生存与竞争的关系以及相生植物次生代谢物等作用,达到对目标植物与有害生物动态平衡的调节,综合控制有害生物。 

          image.png

           没有人为干扰的崇明岛生态公益林 

3.3 有利于丰富城市绿地系统景观,弥补居民与大自然的分割

城市森林通过乔灌草藤在空间的合理配置,师法自然,再现自然,保护自然,提高了绿地系统的叶面积指数和绿视率,大大丰富了城市的绿色环境,也形成了多样性的生态环境;而参差错落的树木对建筑物的掩映陪衬,部分弥补了水泥森林所造成的景观退化窘境;森林丰富的层次结构和季相变化,林下和林间多样的物种和结构,增加了绿地的大自然野趣,一定程度上弥补了城市居民与大自然的分割状态,也美化了市容,给市民提供了舒适的生活和工作环境。

在我国传统文化和传统园林艺术中,树木往往具有丰富的寓意和象征,通过合理种植设计,可在局部地区将城市森林植物的寓意和韵律予以表达,促使植物形与神的结合;城市的古树名木也蕴含着深厚的自然和人文淀积,从某种程度上反映了城市自然和文化的历史过程,增加了绿地的品位,丰富了城市的文化内涵。

 

4   城市森林建设的原则和思路  

城市森林建设不仅要遵循自然界的道理,符合森林自身固有的内在规律和城市独特的生境条件,也要遵循人类活动的事理和人类行为的情理,符合地域文化习俗和市民的行为观念,因地制宜,将主导性与多样性相结合,提高生态服务功能。

 

4.1 合理进行城市森林系统的规划布局,通过绿地点、线、面、垂、嵌、环和廊相结合,建立城市绿地系统的生态网络

城市可用于绿化的土地有限,尤其一些大城市更应进行合理布局,突出以人为本的原则,考虑功能区、人口密度、绿地服务半径、生态环境状况和防灾等需求。布局不仅要小、多、均、精,满足和方便广大市民的游憩需求,协调城市容积率和环境的矛盾,也要发挥绿地的规模效应,降低人为干扰强度和边缘效应。城区尽量增加乔灌草复层群落绿地,大力发展特殊空间绿化,提高绿量;同时,从市民生存空间和自然过程的整体性和连续性出发,协调城市的总体规划,建立城乡一体化的大绿化格局,以城区为中心,向外辐射形成不同层次、不同类型、不同功能,以生态公益林为主体的绿化生态网络体系,减少岛屿状生境的孤立状态,增加开敞空间的连接度,尤其要加快城市边缘和近郊带状和嵌型森林绿地的建设,并根据气候特点,建设绿色通风廊道和野生动物通道。如上海的主风向在春夏及初秋是东南偏东而秋冬是西北偏北,林带应建成南引北挡的格局,在春夏将郊外新鲜空气导入市区;而在西北部营造片林,阻挡冬季寒冷的北风和西北风(3);在近郊和远郊除大力营造农田防护林外,为了协调生态效益和经济效益的矛盾,可发展果树、木本粮油棉、特色旅游观光休憩林和林业基地等。 

        上海环城绿带康桥生态公园

4.2 遵循生态学原理,以植物群落为绿地结构单位,构筑乔、灌、草、藤复合群落

 城市森林应以乔木为主体,以植物群落为基本单位,根据各类植物生态适应性和生态位,借鉴地带性自然森林演替群落的种类组成和结构规律,艺术地再现地带性群落特征,从整体上展示地域风貌;在树种选择和种植设计营造上,构建乔、灌、草、藤复合群落,保证充足的绿量,充分利用太阳辐射、热量、水分、土肥等资源;并充分考虑森林群落的发展和动态演替规律,依照森林系统内各组分共生、寄生、竞争、他感、捕食和机械等作用相辅相成的原理,建立和谐的结构,栽植蜜源等植物,促进有益生物的寄生和繁衍,趋利避害,发挥森林群落植物的耐害补偿与抗逆性功能,提高绿地的稳定性。

 目前许多城市片林仅仅是单一的乔木层结构,生态效益未能得到发挥,也浪费了土地资源、空间和地力。这除了投入等原因外,对植物生理生态特性了解不足,也影响了植物的选择和应用。因此,开展耐阴植物研究,尽快选择适宜的耐阴小乔木、灌木和地被植物,是营造乔灌草复层群落的前提。同时,对现有的复层群落生态结构进行比较研究,并积极探讨新的配置模式,这是目前城市森林建设急需解决的课题。

 

4.3  以生物多样性为基础,以地带性植被为特征,构建具地域特色的城市森林体系

生物多样性是发挥绿地生态系统功能的前提,我国城市绿化树种比较单调和趋同,缺乏地域特色和变化,制约了城市绿化水平的提高。园林部门虽比较重视引种驯化工作,但仍不能满足城市绿化的需求,这与城市特殊生境的胁迫有关。因此,应重视抗逆性和适应性的试验,加强种间和种内不同生态型的选择和筛选,重视栽培变种的引进和培育(4),增加城市绿地的适应性植物种类。物种多样性决定于物种的丰富度和均匀度,因此,应扩大物种间的种群规模。在植物种类选择应用上,还应以乡土植物为主,外来植物为辅,遵循土壤、气候、地形、地貌等自然条件和城市性质、功能、经济、文化、社会风俗习惯和历史沿革等因素,突出个性特征和特色,尤其在城市森林的基调树种和骨干树种上,更应选择地带性物种,节制外来树种,突出城市森林格局的地域特色和个性特征,形成鲜明地方特色景观和可识别性。同时,遵循自然规律进行种植设计,促使城市森林群落与潜在天然植被特征相接近,形成接近自然的森林状态,增加总体物种潜在的共存性,并从物种、生态系统和景观上丰富生物多样性。

当然,城市土壤在人为长期的的扰动和组装下,具有明显的时空变异性,物质组成多样且多变,结构紧实,通透性差,土壤污染严重。因此,应根据不同的土壤和环境状况,注意选择根系发达、耐干旱瘠薄、抗污染、容易成活和能粗放管理的植物。 image.png

                   上海新江湾城近自然森林湿地

4.4 发挥城市森林的园林艺术效果,丰富城市景观

城市森林作为城市绿地系统的重要组成部分,也是居民休闲、娱乐和身心再生的重要场所,它毕竟不是自然森林,离开了美学和景观效果,也就失去在城市存在的基础。

因此,城市森林应汲取传统造园思想和技法,吸收源于自然,高于自然的高超意境和含蓄美感的表现手法。在追求自然美的前提下,融合艺术美,重视植物的景观、美感、寓意和韵律效果,尽量体现园林的艺术性,多采用开放的自然式园林设计,通过多样的种群、灵活的配置和丰富的层次结构,优化树种、群落外貌、形态、色彩等组合,产生丰富的色相、季相变化,使生态效能与绿化、美化、香化相结合,自然生物属性得到文化体现,产生富有自然气息的美学价值和文化底蕴;也要强调开放性与外向性,与城市景观特色、不同造型和结构的建筑物相协调融合,并考虑教育、文化、环境、医学和经济学等方面的要求,营造生态位分异得宜,生态、科学和美学高度和谐,具有艺术性外貌和文化艺术氛围的聚居境域,使市民虽置身现代城市环境,却享有回归大自然的乐趣。

          

5 结语 

建设城市森林是对绿化草坪化平面化的反省和超越,也是为了通过建设森林化的绿地,提高城市绿量,更好地发挥绿地系统的生态效应。从某种意义上讲,这也是一种历史的回归,古人伐森林而筑城郭,今人建森林于城市中。当然,城市森林应有明确的要求和严格的指标,如城市森林的覆盖、树种组成、乔、灌、草比例、小生境等,应进行进一步的探讨。我们认为,城市森林应运用生态学原理,从群落学的观点出发,建设以乔木为骨架、木本植物为主体,以生物多样性为基础,以地带性植被为特征,以乔灌草藤复层结构为形式,以城乡一体化为格局,以发挥最大的生态效益为目的的城市绿地系统。关键是优化绿地群落的生态结构,而提高绿地系统生物多样性应优先考虑,作好绿化植物材料的规划与培育则是基础。由于上海特殊的土壤环境,制约了许多地带性植物的生长和引入,除了继续深入引种驯化工作外,通过调查植物园、公园等绿地的木本植物,选择性地进行扩繁,并利用上海已成功种植植物的相同科和属,进行引种试验,可能达到事半功倍的效果。

树木生长周期长,森林群落的形成则更缓慢。因此,应积极采取人工促进措施,适当提高苗木径级,科学地引进树木,尤其要选择能长成大树的乔木,并运用管理演替(managed succession)的原理和方法(6),缩短森林建成期。当然,也应该遵循群落形成和发育的内在规律,因地制宜,防止急于求成倾向。同时,加强树木移栽生理生态和配套技术的研究和开发,如种间关系、栽培介质、生根粉、伤口愈合剂、保水剂、大树移栽、树木保鲜、容器育苗栽培和树木大量扩繁等技术,通过科技进步,提高城市森林建设的水平和质量。同时,建立和健全树木和森林养护管理规范,种养结合,提高养护管理力度和水平。

城市森林是服务全体市民的生态工程和社会公益事业,应大力开展宣传教育,提高市民的认识,倡导社会参与性,引导广大市民积极参与树木的选择、栽植、养护、管理以及经费筹措与建设实施,尽快将城市森林建成现代化城市的重要标志。

 

        

1. 孙冰,粟娟,谢左章. 城市林业的研究现状与前景. 南京林业大学学报. 1997,212: 83-87

2. 陈自新. 一个值得注意的动向浅议过量的以草代木倾向. 北京园林. 1998,(1):5

3. 严玲璋. 略论21世纪上海城市绿化的可持续发展. 中国园林. 1998,14(2): 44-46

4. 张庆费. 城市生物多样性的保护及其在园林绿化中的应用. 大自然探索. 1997,16(4): 98-101

5. Edward H. Naturalizing existing parklands  A case study: the national capital commission.   In: Green cities (Ed. David Godon). Black Rose Books. 1990, 113-117.`

6. Gordon A Bradley. Urban Forest Landscapes: Integrating Multidisciplinary Perspectives. University of  Washington Press 1995,25-100

7. R.w. Miller. Urban forestry. Prentice Hall. Englewood Cliffs. 07632,1988



http://blog.sciencenet.cn/blog-578415-1204949.html

上一篇:怒江行(4):特大泥石流遗址
下一篇:城市珍贵树种: 特征与选择

3 朱晓刚 杨正瓴 刘炜

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (2 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2020-6-5 03:08

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部