城市森林對城市生態(tài)系統(tǒng)的影響

李恒安　趙林森

【摘 要】從城市森林建設(shè)的分析入手，闡述了城市森林的內(nèi)涵，在參考國內(nèi)外相關(guān)資料基礎(chǔ)上探討了城市森林對城市生態(tài)系統(tǒng)的影響。政府部門和城市林業(yè)科學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)深入研究城市森林對城市生態(tài)系統(tǒng)的意義。

【關(guān)鍵詞】城市森林 城市生態(tài)系統(tǒng)

在目前以國際地圈生物圈計(jì)劃(IGBP)、國際人文因素計(jì)劃(IHDP)、世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)和生物多樣性計(jì)劃(DIVERSITES)為核心的全球范圍內(nèi)廣泛開展的全球變化研究中，有關(guān)碳循環(huán)與溫室氣體的研究是主要焦點(diǎn)之一。

自工業(yè)化革命以來，人類對環(huán)境的影響已經(jīng)超過了人類歷史上的任何時期，一方面人類的生產(chǎn)活動每年將大量的碳排放到大氣中；另一方面，人類對自然界的一些改造活動(如森林砍伐)使得碳排放量增加、吸收能力降低。這兩方面的人類活動導(dǎo)致全球大氣中CO₂濃度呈不斷升高的趨勢，CO₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)已由工業(yè)化前(1750年)的(280±10)μg/g增加至當(dāng)前的367μg/g。隨之而來的是溫室效應(yīng)增強(qiáng)。據(jù)IPCC 2001年的第三次評估報(bào)告，全球大氣的平均溫度在過去的100年中上升了約0.6℃，而且在未來幾十年內(nèi)人為的增暖率將保持在每10年增加0.1～0.2℃的幅度。

1 城市森林的內(nèi)涵

1.1城市森林概念的提出

1962年，美國肯尼迪政府在戶外娛樂資源調(diào)查報(bào)告中，首次使用了“城市森林”(UrbanForest)這一名詞。1965年，加拿大多倫多大學(xué)的ERICJORGENSEN教授首次完整提出“城市林業(yè)”(Urban Forestry)的概念。美國林業(yè)工作者協(xié)會對于城市森林的定義為“城市森業(yè)是林業(yè)的一個專門分支，是一門研究潛在的生理、社會和社會福利學(xué)的城市科學(xué)，目標(biāo)是城市樹木的栽培和管理，任務(wù)是綜合設(shè)計(jì)城市樹木和有關(guān)植物及培訓(xùn)市民”。中國有關(guān)學(xué)者將城市周圍或附近一定范圍內(nèi)以景觀、旅游、運(yùn)動和野生動物保護(hù)為目的的森林稱為城市森林。

1.2城市森林的指標(biāo)

城市森林應(yīng)有其相應(yīng)的指標(biāo)，如果沒有指標(biāo)，城市只有較少樹木都可稱為城市森林，那么城市森林就失去了其基本內(nèi)涵。城市森林的指標(biāo)應(yīng)包含以下5個方面：

（1)生物量的主體地位。綠地生態(tài)系統(tǒng)中5m以上的喬木生物量達(dá)到和超過城市綠地總生物總量的50%。

（2)生態(tài)效益的主體地位。森林的吸碳制氧、調(diào)節(jié)氣溫、凈化環(huán)境、保持水土等方面功能居主體地位，功能大于或等于城市綠地總功能的50 %。

（3）枝葉覆蓋率的優(yōu)勢地位。喬木覆蓋面積大于或等于城市綠地總面積的40 %。

（4)景觀格局的合理性。景觀分布合理，大、中、小型斑塊分布均勻，并有綠色廊道連接為一個整體，有利于物種的交流及生物運(yùn)動。

（5)經(jīng)營的可持續(xù)性。大小森林斑塊應(yīng)保持地面土壤裸露，防止任何形式的人工硬化，保證城市森林的可持續(xù)發(fā)展。使葉落歸根，形成枯落物層，促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)，保持水土，促使林木天然更新。

2 城市森林建設(shè)對城市生態(tài)系統(tǒng)的影響

隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，城市森林已成為我國森林的重要組成部分，并且對城市生態(tài)系統(tǒng)起到了重要且直接的調(diào)節(jié)作用。目前，通過在全國12個示范點(diǎn)的城市森林建設(shè)，以及對城市森林的建設(shè)理論、發(fā)展規(guī)劃、構(gòu)建模式、樹種選擇、城市森林功能與效益、評價指標(biāo)等方面的系統(tǒng)研究，對我國城市森林的發(fā)展起到了巨大示范和推動作用。

城市森林的建設(shè)對于城市生態(tài)系統(tǒng)的影響要體現(xiàn)在以下5方面：

（1)維持碳氧平衡。研究表明，一個沒有受過污染的區(qū)域內(nèi)人均有10m²的森林或25m²的草坪，空氣就能保持新鮮。據(jù)日本科學(xué)家測算，1hm²常綠闊葉林每年可吸收29tCO₂放出22tO₂。針葉林為22tCO₂和16tO₂，落葉闊葉林為14tCO₂和10tO₂。另據(jù)管東生等人對廣州城市綠地的研究計(jì)算，廣州城市綠地植物光合作用的固碳量相當(dāng)于人口呼吸釋放碳量的1.7倍，而綠地的放氧量為2242788t/a，相當(dāng)于城市人口耗氧量的1.9倍。

（2)凈化空氣，削減噪音。城市森林對粉塵顆粒有著很好的過濾、吸附和阻擋作用，故能減少城市空氣的粉塵污染。據(jù)測定，在居住區(qū)墻面種有五爪金龍的地方與沒有綠化的地方相比，室內(nèi)空氣含塵量減少了22%。在用大葉榕樹綠化的地段則含塵量減少18.8%。各種植物對于一些如SO₂、HF、Cl₂等有毒有害氣體都有不同程度的吸收作用。城市中的森林植物帶還能消減城市噪聲，提供舒適安靜的生活環(huán)境。綠籬、喬灌草混合結(jié)構(gòu)帶可以降低噪音3至5分貝或6至8分貝。

（3）調(diào)節(jié)城市小氣候，消除城市“熱島效應(yīng)”。由于植物葉子吸收、反射和散射太陽輻射的作用，再加上植物的蒸騰作用能夠有效地降低溫度、調(diào)節(jié)濕度，減輕或消除城市“熱島效應(yīng)”。有研究表明，在片林和林蔭道下，夏季能夠降低氣溫3℃左右，縮短高溫持續(xù)時間3-8小時。

（4)防風(fēng)固沙，保持水土。城市人為開發(fā)建設(shè)活動，使城市的風(fēng)沙和水土流失問題日益突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，深圳、珠海、中山等三個城市，人為造成的水土流失面積達(dá)845.7km²，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)9.5億元。城市森林的阻擋、截留雨水，減弱風(fēng)速和根系的固土功能，起到貯水保土的作用。據(jù)有關(guān)資料，松樹樹冠可攔截雨水40%，闊葉樹可攔截20%。

（5)保護(hù)生物多樣性。由于人類不合理的開發(fā)建設(shè)活動，尤其是各種生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境的破壞，再加上日益嚴(yán)重的環(huán)境污染，全球的生物多樣性呈持續(xù)性下降趨勢。城市在人才、技術(shù)、設(shè)施和資金等方面都具有優(yōu)勢，有義務(wù)也有條件保護(hù)生物多樣性。由于城市森林范圍較廣，所以它能夠較好地保護(hù)生物多樣性，從而真正體現(xiàn)人與自然、人與生物的和諧相處。

3結(jié)語

“城市森林”這門學(xué)科的出現(xiàn)時間不長，但其發(fā)展速度和所受到的重視卻是空前的。這說明人類已經(jīng)意識到與自然和諧相處的重要性。目前世界上越來越多的國家重視城市森林的發(fā)展和建設(shè)。波蘭的華沙在市郊營造了6.7萬hm²的城市森林；阿根廷的布宜諾斯艾利斯，引進(jìn)我國的泡桐樹作為城市綠化樹種，建成了長150km、寬115km的環(huán)城森林綠帶；朝鮮的平壤和我國的香港城市森林面積已分別達(dá)到城市總面積的86%和40%。據(jù)全國綠化委員會公布的《中國國土綠化狀況公報(bào)》表明，2001年我國城市的綠化覆蓋率和綠地率分別已達(dá)到28.15%和23.67%，人均公共綠地面積6.83m²。城市森林的這種發(fā)展形勢無疑是非常積極的，但是它所面臨的問題也是較多的。今后如何更好地建設(shè)和發(fā)展城市森林，仍是需要政府部門和科學(xué)工作者共同關(guān)心和研究的重點(diǎn)問題。

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(作者單位：西南林學(xué)院）