營建城市森林 改善上海城市生態(tài)環(huán)境

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簡介： 城市森林在緩解城市熱島、維持空氣中的碳氧平衡、凈化空氣、保持水土、涵養(yǎng)水源、美化環(huán)境等方面發(fā)揮重要的作用。上海是環(huán)境高度人工化的城市，人多地少，要改善城市生態(tài)環(huán)境，應將城市森林納入城市綠地系統(tǒng)建設之中，并且應當遵循城鄉(xiāng)一體化、生態(tài)網(wǎng)絡化、木本植物為主體的原則。
關鍵字：城市森林 生態(tài)環(huán)境 城市綠地系統(tǒng)建設 實施思路

1 引言

　　上海是環(huán)境高度人工化的城市，高樓林立、交通繁雜、污染嚴重，改善生態(tài)環(huán)境、合理布局城市綠地已成為一項重要的研究課題。近幾年來，上海大力進行著城市綠化建設，“十五”規(guī)劃中，市政府在城市綠化方面提出了更高的目標。但實踐證明，由于受到人多地少的限制，依靠中心城區(qū)的綠色空間提高城市生態(tài)環(huán)境質量有其局限性。所以，要改善上海城市的生態(tài)環(huán)境，必須拓展城市的綠色空間，將城市森林納入城市綠地系統(tǒng)建設之中。

2 城市森林的概念

　　“城市森林”的概念最早出現(xiàn)于20世紀60年代。 1962年，美國政府首先使用“城市森林”一詞。之后加拿大、美國等先后開設了城市森林相關課程。1994年10月，中國林學會成立城市林業(yè)專業(yè)委員會，將“城市林業(yè)”、“城市森林”、“城郊型森林”、“城鄉(xiāng)綠化”、“都市林業(yè)”、“城市國土綠化”等名詞統(tǒng)一為“城市森林”，以便指導各城市正確處理城市建設和綠地保護之間的關系。

　　所謂“城市森林”，是指城市內及其周圍的樹木和相關植被[1]。顧名思義，城市森林以城市內及城市周圍的林帶、片林為主要特征，如防護林、水源涵養(yǎng)林、風景林、生產林地及城市所依托的郊區(qū)森林等。在廣義上，城市森林的范圍還包括公園、花園、植物園、動物園、城市街道、路旁的樹木及其它植物，河、湖、塘、池邊的樹木及其它植物，居民區(qū)、公共場所、機關、學校、廠礦、部隊等庭院綠化、街頭綠化的林帶、片林等。如英國密爾頓·凱恩斯的城市森林由3個自然公園、帶狀公園和22個小灌木林及其他類型的小片林組成。比利時的城市森林包括城市綠色空間、公園和城市周圍的森林。當然，城市森林的經(jīng)營目標不是生產木材，而是發(fā)揮其生態(tài)、社會和公共衛(wèi)生功能。

3 城市森林對改善城市生態(tài)環(huán)境的作用

　　城市森林在以巨大的光合作用能力制造有機物的同時，發(fā)揮著調節(jié)氣候、凈化空氣、涵養(yǎng)水源、保持水土、防風固沙、削減噪音、減少污染、美化環(huán)境的功能，在維護城市生態(tài)環(huán)境方面具有舉足輕重的作用。

3.1 緩解城市熱島

　　城市熱島是城市氣候中的一個顯著特征，其成因在于人類對原自然下墊面的人為改造。近30年來，上海中心城區(qū)受熱島效應的影響，平均氣溫比郊區(qū)高出1.5~2.5℃。規(guī)模大、布局合理的城市園林綠地，可以在高溫的建筑組群之間交錯形成連續(xù)的低溫地帶，將集中型熱島緩解為多中心型熱島，起到良好的降溫作用。如面積23hm2的延安中路綠地的原址是全市熱島效應最突出的地區(qū)之一，2000年一期工程7.4萬m2綠地建成后，據(jù)市氣象局對7、8、9三個月的氣溫測定，同比白天平均溫度下降0.6℃，晚上平均下降1℃多[2]。

3.2 維持空氣中的碳氧平衡、凈化城市空氣

　　森林植物是大氣中O2和CO2的主要調節(jié)者，它吸收CO2，放出O2，維持二者平衡。1hm2闊葉林在生長季節(jié)中1d可吸收1t CO2，同時，釋放0.73t O2。每個成年人1d約耗0.75kg O2，呼出0.9kg CO2，因此約需10m2的林地維持平衡。如果把樹木的休眠期和城市工業(yè)燃料燃燒消耗大量的O2考慮進去，則必須再增加2~3倍以上的林地面積。若按照上海城市人口為1500萬計算，則需要30000~45000 hm2的林地面積才能維持城市大氣中O2的平衡。成片的綠化林地，既可以降低風速，又具有良好的減塵作用。林地的減塵率以夏季最佳，可達61.1%，平均為21%~39%。即使在冬季落葉期，減塵率也有20%左右。在生長期的林地中，飄塵濃度比空曠地平均低42.2%（冬季低37.5%）[3]。森林還具有殺菌的作用，對保障人體健康非常有益。

3.3 保持水土、涵養(yǎng)水源

　　上海是一個水質型缺水的城市。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，用水量不斷增加，城市缺水現(xiàn)象日趨嚴重。長期以來，人們大量抽取地下水使水位下降、地面下沉。有關研究表明，林地的蓄水能力是非林地的20倍左右，水土流失量比例為1：44，因此建設水源涵養(yǎng)林將解決這一城市危機。

3.4 美化環(huán)境，促進健康

　　運用森林群落學原理，通過促進森林群落自身發(fā)展，可形成適應當?shù)貧夂虻娘L景林以滿足城市居民游憩的需要。其中，森林公園是風景林的重要組成部分。森林公園面積大，空氣清新，環(huán)境幽靜。種類繁多的森林植物構成了豐富多彩的森林植物景觀，給人們提供了一定規(guī)模的游覽、度假、休憩、保健、療養(yǎng)、科普教育和文化娛樂的場所。

4 上海建設城市森林的必要性

4.1 建設國際大都市的需要

　　作為國際大都市，上海提出了建設清潔、優(yōu)美、舒適的生態(tài)城市的目標。按照上?！笆濉币?guī)劃目標，市區(qū)人均公共綠地面積要達到7 m2，那就還要再增加3000hm2綠地，每年至少要完成800 hm2以上。但受到人口密度高、人均用地少的限制，生態(tài)綠地建設難以拓展。當市區(qū)內的用地不足以解決實際的問題時，人們把目光更多地投向城市外圍，國際上許多大都市都采取了類似的做法。如日本從二次世界大戰(zhàn)后的幾十年中，在城市周圍營造人工植物群落式防護林，提倡與自然共存；波蘭首都華沙在近郊營造了超過67萬hm2的城市森林，人均占有綠地面積達77 m2；莫斯科市郊周圍建有2000km2的森林環(huán)帶；倫敦周圍有一個約2400 km2的綠色生態(tài)保護圈。這些城市森林既改善了城市生態(tài)環(huán)境，又營造了都市景觀，還樹立了都市形象。

4.2 區(qū)域綠化建設的需要

　　上海城市化和城鄉(xiāng)一體化進程的加速，已經(jīng)把松江、青浦、嘉定等縣并入城區(qū)，并且城市化地區(qū)不斷向外蔓延，這對于城市綠地系統(tǒng)的規(guī)劃和建設提出了一系列新的要求。城市綠地系統(tǒng)建設必須與區(qū)域城市化進程保持同步，從大區(qū)域綠化的角度統(tǒng)籌利用城市化地區(qū)的各類綠色空間，杜絕“先污染，后治理”現(xiàn)象的發(fā)生，并防止城市化地區(qū) “攤大餅”式地無限擴張。隨著上海城市綠化水平的不斷提高，綠化苗木的需求量將大大增加，市區(qū)目前苗木的自給率僅20%左右，80%的苗木要靠兄弟省市提供，而郊區(qū)綠化供給率也只有50%左右，苗木成了稀缺資源。要保障上海城市較高的綠化水平，只有通過郊區(qū)農業(yè)產業(yè)結構的進一步調整，將部分耕地變?yōu)榱謽I(yè)、花卉業(yè)的生產基地。

4.3 提高經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的需要

　　由于城區(qū)建筑物密集、土地價格高昂、動遷量大、勞動力安置任務重等因素，大面積發(fā)展綠地受到限制；而城市郊區(qū)和附近地區(qū)人口密度低、地域遼闊、土地價格相對低廉，發(fā)展城市森林的潛力大。據(jù)測算，按照現(xiàn)在市區(qū)和郊區(qū)綠化上的投入，上海市區(qū)每增加1m2的綠化面積，需投入1萬元（包括動、拆遷費）左右；而在市郊同樣投入1萬元左右，則可增加670 m2林地，。另一方面，由于城區(qū)綠地面積有限，不能產生明顯的生態(tài)效益，而在城市郊區(qū)和附近地區(qū)大力發(fā)展森林，實現(xiàn)城郊一體化的綠化建設，才是改善城市生態(tài)環(huán)境的重要途徑。

5 上海建設城市森林的原則

5.1 城鄉(xiāng)一體化的整體性原則

　　傳統(tǒng)的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃，主要針對建成區(qū)范圍內城市綠地進行分類、規(guī)劃，形成點、線、面相結合的綠地系統(tǒng)，但生態(tài)環(huán)境是一區(qū)域性的大系統(tǒng)，以建成區(qū)邊界人為地分割生態(tài)系統(tǒng)是不可能的。另一方面，城市所依托的部分風景林、防護林、生產林地和水源涵養(yǎng)林往往在城市管轄范圍之外而被忽視，或缺乏合理規(guī)劃，使城市森林的作用沒有得到充分發(fā)揮。近年來，人們雖然已經(jīng)注意到城市生態(tài)大背景的規(guī)劃，將城市綠地、近郊風景林地、遠郊風景區(qū)有機地結合起來，但多限于游憩或景觀功能的規(guī)劃。為了充分發(fā)揮綠地在改善城市生態(tài)環(huán)境中的作用，必須對綠化建設進行再認識，從中心城區(qū)走向整個城市區(qū)域，向城鄉(xiāng)融合的生態(tài)綠地建設方向發(fā)展，在大范圍、大空間中承擔起整體人類生態(tài)系統(tǒng)的重任。強調生物多樣性、文化多樣性，以維護居民身心健康和再生自然的高度發(fā)展，使人、自然、環(huán)境關系和諧化，即大地園林化規(guī)劃。“綠色城市”、生態(tài)城市等區(qū)域性發(fā)展問題只有在這一層次內才能解決。

　　上海城市綠地系統(tǒng)要以市域（ 6340km2）為整體來規(guī)劃，從上海整體區(qū)域發(fā)展考慮，體現(xiàn)大都市圈思想，建立城郊聯(lián)動的城市綠化網(wǎng)絡體系，促進各種性質、各種形式的綠地協(xié)調發(fā)展。今后的城市綠地建設應從3個層次展開[5]：

5.1.1 大地綠化。以農業(yè)和林業(yè)為基礎，包括農田、江湖海岸防護網(wǎng)、農田林網(wǎng)、林場荒灘林地、果桑茶園、風景名勝區(qū)、自然保護區(qū)、森林公園、花木場圃等，它是保障大環(huán)境生態(tài)平衡的基礎。

5.1.2 城鎮(zhèn)綠化。以城市公園綠地、環(huán)城大型綠帶、楔形綠地、環(huán)保綠地、單位附屬綠地、居住區(qū)綠地、河道與道路綠地和各類防護林為主體，它是改善環(huán)境、美化整體環(huán)境作用的中環(huán)境。

5.1.3 庭園、陽臺、屋頂、墻面綠化。以家庭室內室外生態(tài)布置為基礎，直接為人們生活、學習、工作的小環(huán)境產生生態(tài)效益，彌補大環(huán)境和中環(huán)境生態(tài)效應不足的缺陷。

5.2 生態(tài)網(wǎng)絡化原則

　　生態(tài)網(wǎng)絡是對生物群落中的物質和能量流動進行模擬的結構模型。網(wǎng)絡結構不僅在于物質通過它的連接處進行更廣泛的運動，還在于它對周圍生物群落的影響。 按照“城市與自然并存”的要求，結合河道、高壓走廊和道路，建設綠廊系統(tǒng)。并以綠廊為紐帶，把大環(huán)境、中環(huán)境、小環(huán)境相連接，又把環(huán)城綠帶、楔形綠地、大大小小的公園綠地、單位附屬綠地、墻面綠化及郊野農、林、牧和風景名勝區(qū)、自然保護區(qū)防護林帶體系等生產的綠地相連接、不間斷，確保生物的棲息地，形成城鄉(xiāng)綠地、室內外綠化結合的多層次、多功能的生態(tài)綠地網(wǎng)絡系統(tǒng)。

　　上海必須堅持中心城區(qū)“環(huán)、楔、廊、園”全面發(fā)展，郊區(qū)大面積營造人工森林，城鄉(xiāng)一體聯(lián)動發(fā)展的格局，構筑如表1所示的生態(tài)綠化網(wǎng)絡。

5.3 以木本植物為主體，喬、灌、草相結合原則

　　綠地生態(tài)效益的大小取決于植物的光合能力，而光合能力與植物葉面積密切相關。因此增加植物葉面積可以提高綠地的生態(tài)效益。喬木的葉面積比灌木和草本大得多，資料表明[6]，喬木的生態(tài)效益是草坪的30倍，而經(jīng)濟投入僅為草坪的十分之一。發(fā)展以喬木為主，喬木、灌木和草本相結合的復層人工林是提高綠地生態(tài)效益的正確途徑。目前，上海城市綠地中喬木量十分缺乏，在綠地中僅占30％，影響到生態(tài)效益的發(fā)揮，同時，大面積草坪的綠化養(yǎng)護費用也明顯高于喬木養(yǎng)護的費用。上海夏季較長而炎熱，城市需要綠樹調節(jié)氣候和庇蔭，“以草代木”的做法應該得到糾正。

表1 上海生態(tài)綠化網(wǎng)絡系統(tǒng)框架

構 成

內容

環(huán)

環(huán)狀生態(tài)走廊以外環(huán)線為軸，建設景觀林、經(jīng)濟林、果林，放養(yǎng)小動物、引鳥入廊，最終成為天然氧吧生態(tài)廊

楔

城市主導風向的大型綠地

園

公園、公共綠地、居住區(qū)綠地、單位綠化、空中花園綠化、墻面綠化

綠色生態(tài)走廊

濱河、黃浦江、蘇州河等沿河綠化林帶，主干道林帶和支路林道，

高壓線下綠色生態(tài)走廊

圈

城鄉(xiāng)一體化大生態(tài)圈，包括大地景觀生態(tài)人造森林、風景區(qū)、自然保護區(qū)、生態(tài)濕地保護區(qū)等

　　今后，上海應繼續(xù)實施“將大樹引進城市”的計劃，同時改變傳統(tǒng)的草本農業(yè)和城郊型農業(yè)，提倡木本化農業(yè)和都市型農業(yè)，即在大自然基因庫中尋找更多的木本糧油和纖維食物，替代傳統(tǒng)的草本糧油生產；開展木本農業(yè)基因工程，把草本糧油的優(yōu)秀基因轉移到樹木中，創(chuàng)造出木本糧、油、棉新物種。大面積木本農業(yè)能做到旱澇保收，管理用工少，產值可高出一、二年生植物幾倍到幾十倍，生態(tài)效益也十分可觀。

6 結語

　　大力營建城市森林是上海快速有效地恢復區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)、保障城市經(jīng)濟社會系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

　　營建城市森林的理念已經(jīng)開始納入上海的綠化思路。“將大樹引進城市”、每個區(qū)新建1塊大型公共綠地、“綠化500m服務半徑”等計劃已經(jīng)啟動；上海市最大的面積358hm2的崇明東平國家森林公園已經(jīng)建成；計劃至2002年，全面建成98km外環(huán)線100m林帶，啟動400m綠帶的建設[6]；郊區(qū)將營造4塊人工生態(tài)林包括為南匯海濱人造森林、青浦青少年教育基地、奉賢海灣森林公園和閔行人造森林等。

7 參考文獻

1 沈國舫.森林的社會、文化和景觀功能及巴黎的城市森林.世界林業(yè)研究，1992（2）：7～12.

2 胡運驊.上海城市綠化的建設與發(fā)展.現(xiàn)代城市研究，2001，（3）：37～39.

3 李敏.城市綠地系統(tǒng)與人居環(huán)境規(guī)劃.北京：中國建筑工業(yè)出版社，127～131.

4 短訊：2000年上海城市綠化建設成效.上海環(huán)境科學，2001，（3）：154.

5 程緒珂.實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化綠化建設的道路.[J/OL] 上海綠化網(wǎng).

6 吳國強.上海城市環(huán)城綠帶規(guī)劃開發(fā)理念初探.中國園林,2001，(4):74～75.