营建城市森林 改善上海城市生态环境

简介： 城市森林在缓解城市热岛、维持空气中的碳氧平衡、净化空气、保持水土、涵养水源、美化环境等方面发挥重要的作用。上海是环境高度人工化的城市，人多地少，要改善城市生态环境，应将城市森林纳入城市绿地系统建设之中，并且应当遵循城乡一体化、生态网络化、木本植物为主体的原则。
关键字：城市森林 生态环境 城市绿地系统建设 实施思路

1 引言

　　上海是环境高度人工化的城市，高楼林立、交通繁杂、污染严重，改善生态环境、合理布局城市绿地已成为一项重要的研究课题。近几年来，上海大力进行着城市绿化建设，“十五”规划中，市政府在城市绿化方面提出了更高的目标。但实践证明，由于受到人多地少的限制，依靠中心城区的绿色空间提高城市生态环境质量有其局限性。所以，要改善上海城市的生态环境，必须拓展城市的绿色空间，将城市森林纳入城市绿地系统建设之中。

2 城市森林的概念

　　“城市森林”的概念最早出现于20世纪60年代。 1962年，美国政府首先使用“城市森林”一词。之后加拿大、美国等先后开设了城市森林相关课程。1994年10月，中国林学会成立城市林业专业委员会，将“城市林业”、“城市森林”、“城郊型森林”、“城乡绿化”、“都市林业”、“城市国土绿化”等名词统一为“城市森林”，以便指导各城市正确处理城市建设和绿地保护之间的关系。

　　所谓“城市森林”，是指城市内及其周围的树木和相关植被[1]。顾名思义，城市森林以城市内及城市周围的林带、片林为主要特征，如防护林、水源涵养林、风景林、生产林地及城市所依托的郊区森林等。在广义上，城市森林的范围还包括公园、花园、植物园、动物园、城市街道、路旁的树木及其它植物，河、湖、塘、池边的树木及其它植物，居民区、公共场所、机关、学校、厂矿、部队等庭院绿化、街头绿化的林带、片林等。如英国密尔顿·凯恩斯的城市森林由3个自然公园、带状公园和22个小灌木林及其他类型的小片林组成。比利时的城市森林包括城市绿色空间、公园和城市周围的森林。当然，城市森林的经营目标不是生产木材，而是发挥其生态、社会和公共卫生功能。

3 城市森林对改善城市生态环境的作用

　　城市森林在以巨大的光合作用能力制造有机物的同时，发挥着调节气候、净化空气、涵养水源、保持水土、防风固沙、削减噪音、减少污染、美化环境的功能，在维护城市生态环境方面具有举足轻重的作用。

3.1 缓解城市热岛

　　城市热岛是城市气候中的一个显著特征，其成因在于人类对原自然下垫面的人为改造。近30年来，上海中心城区受热岛效应的影响，平均气温比郊区高出1.5~2.5℃。规模大、布局合理的城市园林绿地，可以在高温的建筑组群之间交错形成连续的低温地带，将集中型热岛缓解为多中心型热岛，起到良好的降温作用。如面积23hm2的延安中路绿地的原址是全市热岛效应最突出的地区之一，2000年一期工程7.4万m2绿地建成后，据市气象局对7、8、9三个月的气温测定，同比白天平均温度下降0.6℃，晚上平均下降1℃多[2]。

3.2 维持空气中的碳氧平衡、净化城市空气

　　森林植物是大气中O2和CO2的主要调节者，它吸收CO2，放出O2，维持二者平衡。1hm2阔叶林在生长季节中1d可吸收1t CO2，同时，释放0.73t O2。每个成年人1d约耗0.75kg O2，呼出0.9kg CO2，因此约需10m2的林地维持平衡。如果把树木的休眠期和城市工业燃料燃烧消耗大量的O2考虑进去，则必须再增加2~3倍以上的林地面积。若按照上海城市人口为1500万计算，则需要30000~45000 hm2的林地面积才能维持城市大气中O2的平衡。成片的绿化林地，既可以降低风速，又具有良好的减尘作用。林地的减尘率以夏季最佳，可达61.1%，平均为21%~39%。即使在冬季落叶期，减尘率也有20%左右。在生长期的林地中，飘尘浓度比空旷地平均低42.2%（冬季低37.5%）[3]。森林还具有杀菌的作用，对保障人体健康非常有益。

3.3 保持水土、涵养水源

　　上海是一个水质型缺水的城市。随着经济的发展，人们生活水平的提高，用水量不断增加，城市缺水现象日趋严重。长期以来，人们大量抽取地下水使水位下降、地面下沉。有关研究表明，林地的蓄水能力是非林地的20倍左右，水土流失量比例为1：44，因此建设水源涵养林将解决这一城市危机。

3.4 美化环境，促进健康

　　运用森林群落学原理，通过促进森林群落自身发展，可形成适应当地气候的风景林以满足城市居民游憩的需要。其中，森林公园是风景林的重要组成部分。森林公园面积大，空气清新，环境幽静。种类繁多的森林植物构成了丰富多彩的森林植物景观，给人们提供了一定规模的游览、度假、休憩、保健、疗养、科普教育和文化娱乐的场所。

4 上海建设城市森林的必要性

4.1 建设国际大都市的需要

　　作为国际大都市，上海提出了建设清洁、优美、舒适的生态城市的目标。按照上海“十五”规划目标，市区人均公共绿地面积要达到7 m2，那就还要再增加3000hm2绿地，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，生态绿地建设难以拓展。当市区内的用地不足以解决实际的问题时，人们把目光更多地投向城市外围，国际上许多大都市都采取了类似的做法。如日本从二次世界大战后的几十年中，在城市周围营造人工植物群落式防护林，提倡与自然共存；波兰首都华沙在近郊营造了超过67万hm2的城市森林，人均占有绿地面积达77 m2；莫斯科市郊周围建有2000km2的森林环带；伦敦周围有一个约2400 km2的绿色生态保护圈。这些城市森林既改善了城市生态环境，又营造了都市景观，还树立了都市形象。

4.2 区域绿化建设的需要

　　上海城市化和城乡一体化进程的加速，已经把松江、青浦、嘉定等县并入城区，并且城市化地区不断向外蔓延，这对于城市绿地系统的规划和建设提出了一系列新的要求。城市绿地系统建设必须与区域城市化进程保持同步，从大区域绿化的角度统筹利用城市化地区的各类绿色空间，杜绝“先污染，后治理”现象的发生，并防止城市化地区 “摊大饼”式地无限扩张。随着上海城市绿化水平的不断提高，绿化苗木的需求量将大大增加，市区目前苗木的自给率仅20%左右，80%的苗木要靠兄弟省市提供，而郊区绿化供给率也只有50%左右，苗木成了稀缺资源。要保障上海城市较高的绿化水平，只有通过郊区农业产业结构的进一步调整，将部分耕地变为林业、花卉业的生产基地。

4.3 提高经济效益和生态效益的需要

　　由于城区建筑物密集、土地价格高昂、动迁量大、劳动力安置任务重等因素，大面积发展绿地受到限制；而城市郊区和附近地区人口密度低、地域辽阔、土地价格相对低廉，发展城市森林的潜力大。据测算，按照现在市区和郊区绿化上的投入，上海市区每增加1m2的绿化面积，需投入1万元（包括动、拆迁费）左右；而在市郊同样投入1万元左右，则可增加670 m2林地，。另一方面，由于城区绿地面积有限，不能产生明显的生态效益，而在城市郊区和附近地区大力发展森林，实现城郊一体化的绿化建设，才是改善城市生态环境的重要途径。

5 上海建设城市森林的原则

5.1 城乡一体化的整体性原则

　　传统的城市绿地系统规划，主要针对建成区范围内城市绿地进行分类、规划，形成点、线、面相结合的绿地系统，但生态环境是一区域性的大系统，以建成区边界人为地分割生态系统是不可能的。另一方面，城市所依托的部分风景林、防护林、生产林地和水源涵养林往往在城市管辖范围之外而被忽视，或缺乏合理规划，使城市森林的作用没有得到充分发挥。近年来，人们虽然已经注意到城市生态大背景的规划，将城市绿地、近郊风景林地、远郊风景区有机地结合起来，但多限于游憩或景观功能的规划。为了充分发挥绿地在改善城市生态环境中的作用，必须对绿化建设进行再认识，从中心城区走向整个城市区域，向城乡融合的生态绿地建设方向发展，在大范围、大空间中承担起整体人类生态系统的重任。强调生物多样性、文化多样性，以维护居民身心健康和再生自然的高度发展，使人、自然、环境关系和谐化，即大地园林化规划。“绿色城市”、生态城市等区域性发展问题只有在这一层次内才能解决。

　　上海城市绿地系统要以市域（ 6340km2）为整体来规划，从上海整体区域发展考虑，体现大都市圈思想，建立城郊联动的城市绿化网络体系，促进各种性质、各种形式的绿地协调发展。今后的城市绿地建设应从3个层次展开[5]：

5.1.1 大地绿化。以农业和林业为基础，包括农田、江湖海岸防护网、农田林网、林场荒滩林地、果桑茶园、风景名胜区、自然保护区、森林公园、花木场圃等，它是保障大环境生态平衡的基础。

5.1.2 城镇绿化。以城市公园绿地、环城大型绿带、楔形绿地、环保绿地、单位附属绿地、居住区绿地、河道与道路绿地和各类防护林为主体，它是改善环境、美化整体环境作用的中环境。

5.1.3 庭园、阳台、屋顶、墙面绿化。以家庭室内室外生态布置为基础，直接为人们生活、学习、工作的小环境产生生态效益，弥补大环境和中环境生态效应不足的缺陷。

5.2 生态网络化原则

　　生态网络是对生物群落中的物质和能量流动进行模拟的结构模型。网络结构不仅在于物质通过它的连接处进行更广泛的运动，还在于它对周围生物群落的影响。 按照“城市与自然并存”的要求，结合河道、高压走廊和道路，建设绿廊系统。并以绿廊为纽带，把大环境、中环境、小环境相连接，又把环城绿带、楔形绿地、大大小小的公园绿地、单位附属绿地、墙面绿化及郊野农、林、牧和风景名胜区、自然保护区防护林带体系等生产的绿地相连接、不间断，确保生物的栖息地，形成城乡绿地、室内外绿化结合的多层次、多功能的生态绿地网络系统。

　　上海必须坚持中心城区“环、楔、廊、园”全面发展，郊区大面积营造人工森林，城乡一体联动发展的格局，构筑如表1所示的生态绿化网络。

5.3 以木本植物为主体，乔、灌、草相结合原则

　　绿地生态效益的大小取决于植物的光合能力，而光合能力与植物叶面积密切相关。因此增加植物叶面积可以提高绿地的生态效益。乔木的叶面积比灌木和草本大得多，资料表明[6]，乔木的生态效益是草坪的30倍，而经济投入仅为草坪的十分之一。发展以乔木为主，乔木、灌木和草本相结合的复层人工林是提高绿地生态效益的正确途径。目前，上海城市绿地中乔木量十分缺乏，在绿地中仅占30％，影响到生态效益的发挥，同时，大面积草坪的绿化养护费用也明显高于乔木养护的费用。上海夏季较长而炎热，城市需要绿树调节气候和庇荫，“以草代木”的做法应该得到纠正。

表1 上海生态绿化网络系统框架

　　今后，上海应继续实施“将大树引进城市”的计划，同时改变传统的草本农业和城郊型农业，提倡木本化农业和都市型农业，即在大自然基因库中寻找更多的木本粮油和纤维食物，替代传统的草本粮油生产；开展木本农业基因工程，把草本粮油的优秀基因转移到树木中，创造出木本粮、油、棉新物种。大面积木本农业能做到旱涝保收，管理用工少，产值可高出一、二年生植物几倍到几十倍，生态效益也十分可观。

6 结语

　　大力营建城市森林是上海快速有效地恢复区域生态系统的良性循环、保障城市经济社会系统可持续发展的有效途径。

　　营建城市森林的理念已经开始纳入上海的绿化思路。“将大树引进城市”、每个区新建1块大型公共绿地、“绿化500m服务半径”等计划已经启动；上海市最大的面积358hm2的崇明东平国家森林公园已经建成；计划至2002年，全面建成98km外环线100m林带，启动400m绿带的建设[6]；郊区将营造4块人工生态林包括为南汇海滨人造森林、青浦青少年教育基地、奉贤海湾森林公园和闵行人造森林等。

7 参考文献

1 沈国舫.森林的社会、文化和景观功能及巴黎的城市森林.世界林业研究，1992（2）：7～12.

2 胡运骅.上海城市绿化的建设与发展.现代城市研究，2001，（3）：37～39.

3 李敏.城市绿地系统与人居环境规划.北京：中国建筑工业出版社，127～131.

4 短讯：2000年上海城市绿化建设成效.上海环境科学，2001，（3）：154.

5 程绪珂.实现城乡一体化绿化建设的道路.[J/OL] 上海绿化网.

6 吴国强.上海城市环城绿带规划开发理念初探.中国园林,2001，(4):74～75.