我國城市森林的生態系統服務探析

王鵬 王劍 何桂梅

摘要：文章通過闡述生態系統服務研究現狀，明確城市森林生態系統服務內涵與研究框架，并從管理與利用、發展與供給、數量與質量、設計與體驗等角度分析城市森林生態系統在服務功能、供給能力、服務效能以及服務消費水平等方面存在的問題，最后提出基于生態系統服務的4項城市森林建設與管理對策。

關鍵詞：城市森林，生態系統服務，內涵，問題分析

DOI： 10.3969/j.issn.1672-4925.2019.01.006

隨著城市化進程的加速，人類社會系統與自然生態系統間矛盾日益激化，北京、上海等大型城市已面臨城市容量超負荷、生態承載力接近上限、生態空間擠壓以及環境污染加劇等一系列問題[1-2]。在這一背景下，人們對美好生活的需求與日俱增，城市森林作為“人一自然一城市”和諧共生的重要載體，其建設管理問題日益受到社會的普遍關注。

《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》明確提出，要“轉變城市發展方式，提高城市治理能力，加大‘城市病防治力度……建成一批森林城市”[3]。森林城市作為時代發展的產物，已成為解決城市環境問題的重要手段與實現路徑。長期以來，我國為滿足城市發展所需的綠化規模，開展了一系列森林撫育、森林經營等活動，并取得了一定成效，但對城市森林的生態產品供給、調節支撐以及文化服務等多功能、多屬性、多領域認知還相對不足。基于此，本文從生態系統服務視角出發，研究城市森林生態系統服務類型、供給與消費，明確城市森林生態系統服務內涵與研究框架，從管理與利用、發展與供給、數量與質量、設計與體驗等角度，探討城市森林生態系統在服務功能、供給能力、服務效能以及服務消費水平等方面存在的問題，并提出基于生態系統服務的城市森林管理策略，優化城市森林建設與管理，提升城市居民生態福祉。

1城市森林生態系統服務內涵

1.1生態系統服務

生態系統服務被認為是人類從生態系統中直接或間接獲取的福利與惠宜，其核心目的是連接生態系統與人類社會，通常是指為滿足人類生產、生活需要，生態系統所提供的各類自然資源、生態產品及其社會文化。經過20多年的發展，它已逐漸成為生態學、地理學以及人類學等學科領域的研究熱點[4]。縱觀其發展脈絡，服務分類一直是該理論研究的基礎與重點.MillenniumEcosystem Assessment（ MA）計劃的分類標準最為著名，也最為大多學者所接受，MA將其分為供給服務、支持服務、調節服務與文化服務4類[5]。

生態系統服務搭建了人類社會系統與自然生態系統的橋梁。其中，人類社會系統主要包括營養、安全、情感等人類生存發展過程中的所需元素，是生態系統服務的需求方;自然生態系統包括自然、半自然與人工3類生態系統，主要指景觀格局與生態過程，是生態系統服務的供給方。人類社會系統與自然生態系統之間存在非線性關系[6].即人類社會系統通過生態系統服務消費來消耗和使用自然生態系統的產品、資源與服務，以滿足自身生存與發展需求。在這一過程，會衍生3種情景：一是自然生態系統供給小于實際人類社會系統所需需求，造成生態系統服務被過量消費，影響和改變生態系統結構、過程與格局，進而制約下一階段生態系統服務的供給，形成一個惡性循環：二是生態系統服務供給與消費達到均衡，既滿足人類社會系統的產品與資源需求，又對自然生態系統不造成破壞，影響生態系統服務的供給，這類情景是生態系統服務供給、需求與消費的理想狀態：三是自然生態系統供給大于人類社會系統的需求，人類社會系統所需的生態系統服務過少，生態系統提供的產品、資源以及服務過量，這類情景在當前城鎮化高速發展、人口規模大幅增加的背景下基本不會出現。

1.2城市森林生態系統服務

城市森林一詞最早出現于20世紀60年代美國戶外資源調查報告，后來逐漸引起國內外學者的普遍關注[7]。70年代，美國國會通過城市森林法，以此為標志，美國啟動一系列城市森林發展規劃與工程，推動城市森林建設。Rowntree[8]認為城市森林是城市中具備一定生態功能的森林，Wolf等[9]人則從相關利益者角度對城市森林進行評價，進一步深化了城市森林內涵，王鵬等[10]將森林與城市關系的緊密度作為衡量城市森林建設的重要指標。目前，我國城市森林雖未有一個統一的內涵定義，但在功能、類型、范圍等層面已基本達成一定共識。在范圍方面，城市森林既存在于城市建成區，也存在于城鄉結合部與郊區;在屬性方面，城市森林屬于林業范疇，但與城市園林綠化聯系緊密，彼此交錯，密不可分;在分類方面，城市建成區公園綠地（如綜合公園、社區公園、附屬綠地等）、城鄉結合部環城林帶、遠近郊區林地（如風景林等），以及森林公園、風景名勝區、國家公園等自然保護地在某種程度上均屬于城市森林。基于此，本文認為城市森林是城市建成區園林綠化資源與近郊區森林資源的總和，它雖歸屬林業范疇，但與城市園林彼此交錯，并在陸地生態系統中發揮著極其重要的多種服務功能。

城市森林生態系統服務是人類從城市森林生態系統中直接或間接獲取的福利與惠宜，核心作用是連接森林生態系統、城市生態系統與人類社會系統。城市森林生態系統能為實現區域的可持續發展提供供給、調節、支持與文化等多種服務，滿足人類社會系統所需物質、生態、文化需求，推動合理的服務消費（圖1）。在城市森林提供的生態系統服務中，供給服務主要是指城市森林提供給人類可供利用與使用的生態產品、資源與服務，通常包括食物、藥物、淡水等：調節服務是指城市森林為應對環境問題，所提供的調節氣候、疾病、災害的服務;支持服務是指為維護國土生態安全，支持動植物物種保護與棲息地恢復的服務：文化服務是指城市森林為人類社會所提供的諸如藝術審美、科普教育、精神文化等服務[11-13]。生態系統服務類型、供給、需求與消費作為優化城市森林建設管理的關鍵，對識別城市森林存在的問題具有重要參考意義，并有助于為其規劃設計與資源配置提供決策依據。

2面向生態系統服務的城市森林問題識別

2.1重管理、輕利用，生態系統服務類型單一

目前來看，現行管理過于專注森林資源數量，未處理好保護性管理與保護性開發之間的關系。城市森林資源保護與利用之間的不平衡和不合理直接影響了生態系統服務的形成，導致城市森林生態系統服務單一，一定程度上限制了生態旅游、環境自然教育、休閑觀光體驗等服務的供給。此外，現行城市森林利用方式也相對陳舊，缺乏創新意識。當前城市森林利用方式還屬粗放型，資源開發利用層次相對較低，方式單一，性質雷同，缺乏地方特色[14-15]。在推進國家森林城市與美麗中國建設的大背景下，如何高效集約利用好有限的城市森林資源，發揮城市森林的多種生態服務功能，需要在資源管理利用方面進行大膽的創新，探索出一種可供復制推廣的新模式。

2.2重發展、輕供給，生態系統服務供需失衡

生態系統服務的持續性供給是實現社會經濟與自然環境可持續發展的基礎，一定規模的城市森林面積是保證城市森林生態系統服務供給有效和可利用的重要前提。中國正處于高速城鎮化進程中，各項建設用地需求增長迅速，占用征收林地情況時有發生，土地利用的統籌與協調任務十分艱巨。據北京林地保護利用規劃評估數據統計，北京2010年征占用林地面積尚保持在300hm2以內，但預計到2020年卻將達到3 264 hm2。北京土地資源本就極其稀缺，以土地換取生態系統服務、保證城市森林用地無疑會遇到各種制約，尤其受基本農田保護目標的限制，城市建成區及近郊用于城市森林建設的土地將更為有限。如何運用生態系統服務供需原理處理好經濟社會與城市森林用地供需之間的矛盾關系，是城市森林建設面臨的重要挑戰。

2.3重數量、輕質量，生態系統服務效能低下

森林資源數量與質量是衡量城市森林建設的兩個關鍵指標。一般認為，資源質量及生態系統服務效能之間彼此具有正相關關系[16]。通過近幾年大規模國土綠化行動，我國城市森林資源已基本得到有效保護，資源數量和面積相比以往有明顯提升，但森林質量還普遍偏低。以北京為例，2017年森林蓄積量為1 749. 77萬m3.但樹種多以側柏、油松等針葉樹為主.全市低質低效林達20多萬hm2，中幼林面積近40萬hm2。樹種單一、結構簡單、林木長勢弱、抗逆性差、生物多樣性不豐富、碳匯能力差等問題一直制約著北京城市森林生態系統服務效能的發揮。

此外，我國城市森林建設“碎片化”現象明顯，系統性較弱，尚未構建完整的生態綠色網絡體系[10，14]。可以說，除經營管理不到位之外，結構布局也是影響城市森林質量與生態系統服務效能的重要原因。

2.4重設計、輕體驗，制約生態系統服務消費水平

生態系統服務消費是人類社會對自然生態系統服務的使用消耗，它常用來表示人們使用生態系統服務產品或享用生態系統服務的過程行為[17]。人類社會作為生態系統服務的消費者，消費水平高低既取決于消費者社會背景、文化認知、薪資收入等客觀因素，也取決于生態系統所提供的服務是否做到“因人而異”，符合消費者偏好。

當前，我國對于城市森林設計還停留在形式表現方面，常忽略自然資源與人文歷史的深層次提煉與挖掘，做法簡單粗暴，這直接導致人們對城市森林生態系統文化服務的獲取只能通過標識牌、雕塑、小品等“形象工程”獲得。據國家級森林公園總體規劃中期評估報告顯示，各地森林公園生態設計與人文設計意識淡薄，缺乏系統的規劃設計，整體建設層次較低，對于自然教育、森林康養等深層次文化建設涉及較少，旅游產品開發設計也僅是偏重觀光型旅游產品，類型單一，品牌意識模糊，游客“說走就走”現象普遍。德國的城市森林被譽為全球發展最好的國家之一，縱觀德國城市森林所提供的眾多文化服務中，自然教育是其中需求量較大的一類生態系統文化服務。目前，德國通過立法的形式，要求將自然教育作為森林公園等城市森林建設的一項基本職能，向公眾提供服務。因此，在城市森林設計過程中，體驗性文化服務的挖掘對提升居民服務消費水平至關重要。

3面向生態系統服務的城市森林管理對策

3.1構建空間布局動態調整機制

近年來，隨著城市規模擴張，市域生態空間、生產空間和生活空間錯配現象屢見不鮮，原有的生態空間不斷被生產、生活空間擠占和蠶食。鑒于此，建議基于生態系統服務供需，將城市森林置于大尺度生態空間層面，通過優化和調整國土生態空間，完善城市森林空間優化管理體系，分區、分類、分級確定城市森林管理框架，明晰重點方向與政策措施，構建一套系統化的空間布局動態調整機制，實行有針對性的差別化管理，適時調整、擴充城市森林用地，保障區域生態系統服務供給。此外，針對城市建設征占城市森林用地問題，建議建立城市森林“占補平衡”管理體制，創新征占用管理機制，嚴格限制林地征占行為，限制商業性經營使用城市森林。實行先補后占方式，保證新補充城市森林用地質量，提高生態系統服務效能，并適時推廣“只征不轉”的征地模式。

3.2構建城市森林可持續管理體系

有研究表明，城市森林生態系統服務效能與城市森林經營質量直接相關，森林撫育等經營管理手段能有效提高城市森林生態系統服務效能[18]。森林可持續管理是有效推動森林成為健康、適應力強、高產高效的生態系統的重要手段，并能為社會提供更優質的服務。基于此，建議加快建立健全城市森林經營管理體系，針對不同尺度、屬性的城市森林有針對性地實施經營管理。對城市近郊原生植被加強重點保護，增強其生態系統的穩定性：對森林公園等具有一定面積的人工林，提倡使用鄉土樹種，優化調整森林結構，營造結構層次分明的混交林：對于附屬綠地等小尺度城市森林強化經營手段，實現調節服務與文化服務雙贏，最大化推動城市森林融人城市發展。

3.3完善生態紅線管控制度

城市森林具有為動植物提供柄息地、維持生物多樣性的生態系統支持服務，然而隨著近年來城市擴張、人口規模擴大，動植物棲息地頻遭破壞，生物多樣性極度銳減。因此，建議將城市森林納入生態紅線統一管理，制定城市森林生態紅線劃分技術規范和管控辦法，實行分級分類管理，將生態系統支持服務落實到具體地塊。通過制定最嚴格的管理辦法，加強城市森林空間用途管制，實行規劃管理、定額管理。此外，通過衛星遙感和地面監測建立城市森林生態紅線臺賬制度，完善監測預警體系，實行動態化評估和生態紅線的科學化調整和管理。

3.4挖掘多功能城市空間潛力

城市河道、植物園、動物園、廢棄礦坑等空間一般具有多種功能屬性，這類城市空間所提供的生態系統文化服務相比單純的綠化用地更具特色。目前，由于缺少對上述空間的功能挖掘，導致其生態系統文化服務多處于附屬地位，森林體驗與環境教育服務功能缺位。建議挖掘上述空間用地潛力，加強森林體驗與環境教育體系構建：依托植物園、森林公園與野生動物園等專類園，建設自然學校，并結合中小學課程，開展體驗式戶外教育;在廢棄礦坑、貧瘠農地等邊緣空間“借地添綠”，并基于土地退化現狀開展荒野教育、自然教育與森林歷險等體驗活動。同時，通過獎勵激勵機制，積極引導林場、森林公園、社區公園等場所依據現有條件，設置森林課堂、大自然劇場、手繪涂鴉墻、森林游憩區等生態文化服務空間及相關配套設施，推動市域范圍內自然教育網絡結構的形成。

4結語

生態系統服務搭建了人與自然之間的橋梁，而城市森林作為城市與自然的媒介，研究面向生態系統服務的城市森林具有十分重要的意義。隨著我國經濟結構調整以及生態文明建設的不斷推進，城市森林建設將面臨越來越多的挑戰，通過借鑒生態系統服務理念，能更有效地審視我國快速城鎮化背景下的城市森林建設，有針對性地查找城市森林建設過程中存在的問題，并以新的視角予以應對，為加強城市森林管理提供有效的科學依據。

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收稿日期：2018-08-06

*基金項目：中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金項目“絲綢之路經濟帶核心區生態建設政策體系研究”（ CAFYBB2018MC004）

第一作者：王鵬（1990-），男，助理研究員，博士，研究方向為城市森林政策、生態系統管理。E-mail： wpeng.up@foxmail. com

通信作者：何桂梅（1977-），女，教授級高工，研究方向為園林綠化及氣候變化。E-mail： hegm@ bfdic.com