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城市森林建设的景观生态学思考

admin 2009-08-04 来源:景观中国网
应用景观生态学的原理和方法,评述了城市森林的景观生态特点,以及城市森林的建设原则,提出在城市森林建设中要以城市为对象进行布局,尊重城市自然地理布局进行复合交错式林业体系建设;普及森林知识,建设开放型的城市森林;强调充分考虑城市森林类型的特点和发展趋势,促进城市森林经济效益与生态效益的共同发展。
  城市森林是一种新型的、以服务城市为主旨的森林体系,既包括人工生态系统,也包括自然生态系统。而景观生态学乃是研究景观的空间结构与形态特征对生物活动、人类活动影响的科学。它集生态学、现代地理学、系统科学各门理论,研究景观及其空间要素,考察景观系统的结构、功能、演变规律及与人类社会系统的相互作用,并进而探讨景观优化利用及管理保护的原理的途径[1]。作为自然与人类文明高度结合的景观,借鉴景观生态学的研究成果和学术思想,用景观生态学的原理研究城市森林,分析城市森林建设中的景观特点,使城市景观更符合生态学意义,将推进城市森林的建设,缓解城市环境危机,有助于城市资源,环境发展问题的解决.
1 城市森林的概念及相关研究
  “城市森林”最早出现于1962年美国肯尼迪政府的户外娱乐资源调查报告中[2];1965年,加拿大Erik Jorgensen教授提出城市林业概念[3],自此,城市林业与城市森林先后在北美、欧洲乃至全球掀起了研究热潮。美国学者Rowantree(1974)指出:如果某一地域具有5.5~28 m2/hm 的立木地径面积,并且具有一定规模,那么它将影响风、温度、降雨和动物的生活,这种森林可被称为城市森林[4];德国Flack(1996)提出了广义的城市森林的概念,即“城市森林包括城市周边与市内的所有森林。”我国引入城市森林虽然较晚,也有许多专家对城市森林的内涵进行了广泛的探讨。由于深受中国古典园林思想的影响,我国学者对城市森林的定义更多体现了一种大森林观点。如刘殿芳认为城市森林是具有一定规模、以林木为主体,包括各种类型(乔、灌、藤、竹、层外植物、草本植物和水生植物等)的森林植物、栽培植物和生活在其间的动物(禽、兽、昆虫等)、微生物以及它们赖以生存的气候与土壤等自然因素的总称。城市的园林(人文古迹和园林建筑除外)、水体、草坪以及凡生长植物的其它开放地域均应纳入城市森林总体,成为其中的一个组成部分[5]。张庆费认为城市森林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[6]。马锦义认为城市森林是指在城市及其周边范围内以乔木为主体,达到一定的规模和覆盖度,能对周围的环境产生重要影响,并具有明显的生态价值和人文景观价值等的各种生物和非生物的综合体[7]。
  尽管对城市森林的理解不同,但各国学者都强调城市森林的环境服务功能,注重发挥森林的多种功能,特别是把森林的生态功能放在首位;在范围上超越了传统的城市绿化范围,把市区、郊区及远郊区作为一个整体来考虑城市森林的建设;在城市环境建设的理念上,突出强调了树木、森林的主体地位;认为城市森林是一门新兴的学科,是现代林业的一个分支,是涉及林业、园林、水利等多行业、多学科的综合学科体系[8]。
  因而,城市森林主要是指在城市地域内,以树木为主体的植被及其所处的自然环境所构成的森林生态系统,它是城市生态系统十分重要的一个组成部分。从生态化城市建设来看,城市森林有着十分丰富的内涵,它是以城市为载体,以森林植被为主体,以城市绿化、美化和生态化为目的,以人为本,森林景观与人文景观有机结合,改善城市生态环境,加快城市生态化进程,促进城市、城市居民及自然环境间的和谐共存,推动城市可持续发展[9] 。
2 相关的景观生态学原理
2.1 景观异质性
  景观异质性是景观的重要属性之一,也是景观生态学的核心,是指一个景观对一个种或更高级生物组织的存在起决定作用的资源(或某种形状)在空间(或时间)上的变异程度(或强度) [10]。景观异质性包括景观的异质性、景观功能的异质性以及景观动态的异质性,异质性大、则密度高、稳定性大。在景观这个层次上,异质性的主要起源于自然干扰、内部演替和人类活动。景观的结构和功能是相辅相成的,景观的异质性使人类居住的生态系统具有长期的稳定性和必要的抵御干扰的柔韧性。
2.2 斑块一廊道一基质模式
  组成景观的结构单元有三种:斑块、廊道和基质。斑块泛指与周围环境在外貌或性质上不同,但又具有一定内部均质性的空间部分。廊道是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构,其重要结构特征包括:宽度、组成内容、内部环境、形状、连续性以及与周围斑块或基质的作用关系。廊道常常相互交叉形成网络,使廊道与斑块和基质的相互作用复杂化。廊道类型的多样性,导致了其结构和功能方法的多样化。基质是指景观中分布最广、连续性也最大的背景结构。
2.3 景观格局和过程
  景观生态学中的格局,往往是指空间格局,即斑块和其它组成单元的类型、数目以及空间分布与配置等。与格局不同,过程则强调事件或现象发生。格局从结构上可以分为:点格局、线格局、网格局、平面格局、立体格局。从定量分析的角度来看,景观的空间格局可包括如下几个方面:① 景观的组成和结构即景观的空间异质性;②景观中斑块的性质和参数和的空间相关性即空间相互作用;⑧景观格局的趋向性即空间规律性或梯度;④ 景观格局在不同尺度上的变化即格局的等级结构。
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3 我国城市森林的景观生态学特点及建设原则
  城市森林是经人为加工改造的自然生态系统,是受自然环境和社会环境双重影响的生物群体。与一般森林景观相比在结构与功能上有着明显区别不同,它存在于城市建筑群和人海之中,林相简单而规整,林内清洁而整齐,种群较简单,结构由人为组合且有明显的栽培性特征。在构成上,主要三类景观构成,人工景观单元如道路、建筑物;人为干扰下的半自然景观单元如公共绿地、农田、果园;自然景观如自然河流、自然林。功能上,城市森林改善城市生态环境,保证城市居民的生活品质[11]。城市森林的结构和功能决定了其自身的特点。
  (1)功能化特征明显。城市森林的服务对象是城市,要满足城市的多功能需求。城市的环境状况具有高度的异质性,在任何一个城市中,不管是历史悠久的文化名城,还是新兴的工业城市(镇),都可以根据主要用途的差异把整个城区划分成不同的功能区,或者可以根据污染程度的差异划分成不同的污染区。城镇本身生态环境的异质性要求与之相匹配的城市森林,能够提供特殊的与城市环境相匹配的生态功能,如具有较强的抗污染能力,甚至是抗某种特定的污染物的能力。
  (2)维护费用较高。与其它地域的森林类型相比,城市森林非常脆弱。一方面,城市森林要承受城市非常恶劣的自然环境,承受城市因大气、土壤、水等污染及热场等特殊环境所造成的压力;同时,城市森林受人为因素干扰很大,人口密集、交通拥挤、环境污染等一系列问题不可避免地会对城市森林造成影响,使城市树木呈现各种受害症状,甚至枯萎死亡。因此,要使城市森林维持正常的运行,相应要花费更多的维护费用。
  (3)结构单一,生物多样性减少。城市森林受人为因素影响明显,人类的审美观与行为直接或间接作用于城市森林。用人类干预替代森林自我演替,对影响城市美观以及人们视线的树种加以人为清除,而种上较为统一的符合人们审美眼光能够极快生长的树种,在其迅速占领空间后不进行树种替换,使其长期成为优势树种,而使其他的对城市生态环境改善有重要作用的树种没能有效生长,不符合人类审美观的乡土植物的生长受到抑制,限制了城市森林生物多样性的发挥。
  在城市森林的构建中,主要须遵循以下几条原则。
  (1)以生态功能为基础原则。应注重森林的防风、降尘和水源涵养方面的功能,同时强调环境保护,应该把保持大气中碳氧平衡、有效缓解热岛效应和温室效应、吸收和固定大气中的有毒有害物质、减轻城市噪音和电磁波污染、调节城市小气候环境等生态功能作为构建的基础。
  (2)以人为本的原则。城市森林构建的最终目的是为居住其间的人类提供舒适宜人的生活环境,保证人类的健康发展。从城市森林树种的配置到色彩的以及森林结构模式的设计都应从人的需求出发,体现出人文关怀,要努力为居民营造舒适美好的城市森林景观。
  (3)可持续发展的原则。城市森林建设是以可持续发展思想为指导,合理组织空间,配置资源,保证城市森林眼前的生态效益和长远经济利益的持续发展。要立足眼前,兼顾长远,满足城市和人的可持续发展。
  (4)因地制宜的原则。采用适地适树的种植原则,选用乡土树种。
  (5)整体性原则。充分考虑到城市整体地形与森林资源的基础上,制定城市森林规划整体框架,将环城林带、城市生态隔离带、绿色通道、森林公园等构建形式有效利用,形成山水城林融为一体的生态城市。
4 城市森林建设的景观生态学建议
  城市森林作为位于城市之中的森林生态系统,受城市高密度的人流、物流、能量流影响,景观异质性较弱;受人为因素等外部干扰影响,稳定性较差.要承受城市环境带来的各种压力的同时,对其作用与功能要求又较其他森林更高。城市森林建设目标就是要建立一个高效的、能经受一定强度人类干扰的生态网络保护体系,以保证城市以及生活其中的居民的健康与安全,同时保持城市经济的可持续发展。
4.1 以整个城市为对象布局城市森林
  城市森林建设一个主要的环节即为城市森林体系的建设,其中城市森林结构布局是城市森林实现城市生态化的一个重要内容。从景观系统整体性原理出发,应重视城市这一整体地理范畴概念。针对城市不同的地理条件,在充分考虑到城市生态环境的基础上,以城市森林绿化中的斑块为点,以河流道路,交通网络为线,以城市不同地形条件与功能分为不同的区为面,构建城市点、线、面、相结合的城市森林网络布局框架。“点”的建设突出城市绿化中的散生木、人工林、片林、自然林的建设,强调乔、灌、草、藤相结合的立体构建方式,以增加绿量,最大限度发挥生态效益、增加生物多样性。“线”为廊道,通过城市中的防护林带、道路、河流、绿化建设,连接城市中核心林地、林网、散生木等多种森林斑块。“面”则立足于整个城市布局,充分发挥森林和水体在改善城市生态环境方面的主导作用。通过绿色真正实现“森林包围城市,城市位于森林中”的生态城市目标。
  随着城市化的进一步发展,城市规模不断扩大,城乡交错带也逐渐向市郊迁移延伸,城乡交错带由于其自然环境处于过渡地段,所提供的生态位较多、生境多样,因此森林在物种构成、空间结构、群落动态及功能效应方面也具有不同的特征。城乡之间有大片的过渡地带,纵横交错的河渠、道路和众多的湖塘,要充分利用这些水系、道路、建设防护林带、环带、林荫大道、森林大道,形成绿色走廊和绿色网络,并使之与城区绿地系统贯通[11]。
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4.2 普及森林知识,开展多种城市森林活动
  城市森林的建设者是人,城市森林归根结底是为居住于城市的居民服务。城市森林建设的目的是要建设一个改善城市生态环境同时又和生活其间的居民息息相关的生活圈。受城市频繁的人流、物流、能量流的影响,城市森林具有先天的脆弱性,它的健康发展,建立在全社会森林知识的普遍提高的基础上。在森林知识的普及上,学校教育与社会教育缺一不可,森林知识普及以学校为切入点,从娃娃抓起,通过开展丰富多彩的森林知识宣传,使他们从小认识到森林对于我们人类生活的重大意义。社区加强城市绿化知识宣传,小区的宣传栏中分期讲解有关知识以及森林保护、培育方面的知识,进而便全社会达成一致共识,保护森林,爱护自然生态环境.
  设计多种类型、适合不同年龄需要的开放城市森林,建设多种形式的城市森林娱乐活动场所。城市森林所处的地域是人口最为稠密的,与人的关系最为密切,它的建设使森林不再是遥远的自然,不再只是假日郊游或远足的奢求,直接改善人们的居住、工作、休闲环境,从而有益于人的身心健康[12]。简单说来,城市森林的建设就是要为老年人提供散步休憩的场所,为年轻人提供谈情说爱的地方,为孩子们提供玩耍嬉戏的场地。在保护的同时,最大限度的对公众开放,“禁止入内”、“不对外开放”之类的警告牌尽少出现在城市森林中,开展多种形式的森林活动,如花卉节、竹文化节等具有中国传统文化色彩的活动,提供更多的使人们亲近自然,走向自然的机会的同时,也提升了城市森林文化品位。
4.3 促进生态效益与经济效益的同步增长 
  最大限度的发挥城市森林的生态效益,改变城市绿化建设中的“草坪热”、“大树进城热”,采用乔灌草结合和乡土植物种植。森林之所以具有其它生态系统所无法比拟的生态功能,其中很重要的一个原因就是因为森林具有复层结构和很高的生物多样性,是一种相互依赖,相互促进和整个效应[13]。城市森林所处立地条件有限,对效益的要求更大,更应该学习森林的这种复层结构,最大限度增加绿量,以有限空间取得最大的生态效益。而草坪不仅需要高额的建设成本和维护费用,且经常会发生病虫害,高昂的维护费用反而阻碍了城市发展。据测定,草坪养护投入的费用比乔灌草组成的复合群落大3~5倍,且草坪还需要消耗大量的水分和能源,也增添了市政基础设施的压力。要引入一些高大乔木(枫香,银杏)形成巨大的伞状树冠,如果提高枝下高到8米左右,就可造成夏天降温,冬天充分享受阳光的公共场所。乡土植物已适应了当地的自然地理环境,易于成活,为生物多样性提供了条件。
  城市人口密集,建筑密度大,生态问题突出,单纯增加绿地覆盖率只能带来生态环境的改善与生态效益的提高,但经济发展才是一个城市最终追求的目标所在,如何在改善城市生态环境,提高城市森林生态效益的同时,实现经济的长足发展,绿色经济效益正是实现这一要求的体现。利用城市森林所带来的环境效益开发城市森林能产生的最大经济效益,带动房地产、商业、医疗服务、旅游等产业的发展。据估算,一座完整的森林城市,可以为居民提供5O%的薪材,使粮食,蔬菜增产lO%~2O%,降低取暖费用lO%~2O%,坐落在森林城市中的住宅估价可比一般住宅高2倍,周围有片林或公共绿地的住宅价值比一般住房高出5% ~2O%,有树木的房导致价格增加5%~15%,在公园或公共绿地附近的住宅价格高15%~20%。城市森林可以为城市提供优质的饮用水,奥地利维也纳市有约10万hm2的城市森林,可以保证全市人口92%的饮用水,日供优质泉水37.3万m3
5 总结
  从城市森林的概念和研究现状出发,结合景观生态学的基本理论,总结了城市森林景观生态学特点和城市森林的建设原则,并就应用景观生态学原理指导城市森林建设问题提出建议,并通过城市森林布局、功能发展和管理上的分析,提出城市森林建设要依据城市整体布局,充分利用城市地理特点;加强森林知识的普及,提高城市居民的景观美学特点;强调城市森林生态效益与经济效益相互促进,在提高城市森林覆盖率的同时,发挥城市森林的经济效益.

参考文献
[1]王仰麟.景观生态学的基本原理及发展[J].自然资源译丛,1991,36(4):43-49.
[2]刘殿芳.城市森林初探[J].国土与自然资源研究,1997,3:47-55.
[3]王木林.城市林业的研究与发展[J].林业科学,1995.31(5):46O-466.
[4]Rowantree R A.Ecology of the Urban forest—Introduction to Part Ⅱ[J].Urban   Ecology,1984,(9):229-243.
[5]刘殿芳.城市森林初探[J].内蒙古林学院学报(自然科学版),1999,21(3):65-68.
[6]张庆费.城市森林——21世纪城市绿化的新选择[J].上海建设科技,1999(3):27-28.
[7]马锦义.论城市绿地系统的组成与分类[J].中国园林,2002,18(1):23-26.
[8]王成,蔡舂菊等.城市森林的概念、范围及其研究[J].世界林业研究,2004,17(4):23-27.
[9]彭重华.城市森林建设理论与实践[M].北京:中国林业出版社,2006,2、13.
[10]李哈滨.景观生态学一一生态学领域里的薪概念框架[J].生态学进展,1998,5(1):23-33.
[11]肖国清.城市大环境绿化的探讨[J].中国园林,1991,7(2):4O一47.
[12]王成,彭镇华.中国城市森林的特点及发展思考[J].生态学杂志,2004,23(3):88-92.
[13]Kimmins J P.Forest ecology[M].New York:Macmillan Publishing Company,1987.
[14]王原,吴泽民等.基于RS和GIS的马鞍山市分区城市森林景观格局综合评价[J].北京林业大学学报,2008,30(4):46-52
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