中國城市森林建設范圍與研究尺度

　　摘要：建設城市森林是我國推進城市生態系統修復和改善人居環境的重要手段。我國城市生態建設正經歷著觀念和路徑的巨大轉變，即，建設思路更加強調生態系統觀、建設實踐更加強調科學綠化觀、建設目標更加強調人與自然和諧觀;城市森林生態系統包括自然涵蓋范圍和人為管理范圍 2 種空間范圍，科學研究主要關注個體、地塊(群落)、城近郊區、市域行政區和城市群 5 個尺度。在此基礎上，文章分析了城市森林建設管理和科學研究中尺度不匹配帶來的問題，并提出了應對策略。

　　王成， 中國城市林業 發表時間：2021-08-26

　　關鍵詞：城市森林，森林城市，建設范圍，研究尺度，空間錯配

　　城市森林從 20 世紀 90 年代初引入到中國，經過 30 多年的發展，在理論和實踐上都有了非常豐富的積累，從最初的以森林樹木為主體推進城市生態建設，到今天面向整個城市地域甚至城市群尺度建設城市森林生態系統，更加注重為城市健康可持續發展和居民品質生活提供多種服務，以城市森林為內容、以森林城市為手段的城市生態建設已經成為中國推進綠色城市化發展的理論與實踐創新[1-3]。在此過程中，許多學者對城市森林建設和研究的范圍進行了深入的探討，但一直存在不同的意見[4-8]。首先，這涉及到城市森林概念的科學性問題。什么是城市森林?一個是形態上的，包括森林面積大小、結構組成、起源，也就是由哪些成分來構成，比如行道樹、散生樹木等算不算城市森林的組成部分;另一個是空間上的，主要是由中心城區向外延伸到多遠的距離，也就是空間邊界范圍有多大，郊區森林是否也都納入城市森林。其次，城市森林建設和研究的范圍涉及到城市森林的管理權限問題[9]，這個問題對于我國以部門條塊分割、各司其職的管理體制來說，城市森林范圍往往引發誰來建、歸誰管等部門利益和職責問題，也會反過來影響學術研究的走向和認知，引發各種矛盾[10];同時也帶來研究尺度與建設范圍不匹配的空間錯配問題，進而影響科技對城市森林發展的支撐能力。因此，在我國城市森林事業發展到今天，特別是森林城市成為國家戰略以后，城市森林的范圍問題值得進一步探討和明確。

　　1 關于城市生態建設方向及其對城市森林的要求

　　改善城市生態環境是我國生態文明建設的重要內容。目前，我國城市生態建設正經歷著觀念和路徑的巨大轉變，主要包括以下 3 個方面：

　　1)城市生態建設思路更加強調生態系統觀。這主要體現在城市生態建設從過去相對碎片化的修復治理向注重生態系統的整體性和功能性轉變[2]。黨的十八屆五中全會《建議》提出要“筑牢生態安全屏障，堅持保護優先、自然恢復為主，實施山水林田湖生態保護和修復工程，構建生態廊道和生物多樣性保護網絡”，這充分體現了生態建設尊重自然規律和恢復生態系統整體性和功能性的思想。對于城市生態建設來說，一個核心問題是把城市有限的綠色生態空間充分建設好、利用好，通過保護和恢復城市森林生態系統來解決城市的生態病，為城市可持續發展和城市化地區居民的身心健康提供生態保障。2016 年，習近平同志專門提出要著力開展森林城市建設，要求“搞好城市內綠化，使城市適宜綠化的地方都綠起來;搞好城市周邊綠化，充分利用不適宜耕作的土地開展綠化造林;搞好城市群綠化，擴大城市之間的生態空間”，就是要在城市內部、城市周邊、城市之間 3 個尺度開展城市森林建設。城市森林既是保障城市自身安全的城市生態系統，也是助力建設美麗中國的區域生態系統。2020 年，森林城市納入到《森林法》，目前全國已有 455 個城市開展了國家森林城市創建工作。

　　2)城市生態建設實踐更加強調科學綠化觀。這主要體現在城市綠化從過去比較任性的長官意志和部門工作行為，向尊重地域森林景觀風貌和公眾感受的科學綠化轉變[11-13]。我國城市綠化建設投入巨大，取得了很大成績，但也暴露出很多弊端，比如綠化過度設計，過度追求景觀化、奢侈化、外來化，挖田造湖、移植天然大樹進城、大量使用斷頭苗、盲目引進外來植物等問題比較突出。對于城市綠化建設，習近平同志曾多次指出，要讓居民看得見山、望得見水、記得住鄉愁，提倡鄉土樹種，少搞奇花異草。2021 年 6 月 2 日，國務院辦公廳出臺了《關于科學綠化的指導意見》，明確提出 10 項任務，其中有 4 項與城市生態建設有關，特別是第 8 項任務以“節儉務實推進城鄉綠化”做標題，全面闡述了城鄉綠化的最新要求，提出“選擇適度規格的苗木，除必須截干栽植的樹種外，應使用全冠苗”“尊重自然規律，堅決反對‘大樹進城’等急功近利行為，避免片面追求景觀化，切忌行政命令瞎指揮，嚴禁脫離實際、鋪張浪費、勞民傷財搞綠化的面子工程、形象工程”，要求住房城鄉建設部、自然資源部、國家林草局、交通運輸部等按職責分工負責。

　　3)城市生態建設目標更加強調人與自然和諧觀。這主要體現在城市綠化建設目標從綠起來、美起來，向生物多樣性豐富、人與自然和諧的生態家園轉變。我國城市綠化已經基本實現了綠起來、美起來，下一步更理想的目標是建設人與自然和諧、鳥語花香的城市，是要活起來，讓城市成為人與動植物共同的家園。無論是森林城市、生態城市、生態園林城市，還是韌性城市、生物多樣性城市，都有建設健康穩定、功能高效城市自然生態系統的共同追求。因此，城市森林規劃建設和科學研究的目標更高了、視野更寬了、要求更多了。2016 年，原國家林業局在前期森林、濕地、荒漠 3類生態站建設的基礎上，編制發布了《國家陸地生態系統定位觀測研究網絡中長期發展規劃(2008-2020)》，把城市生態站正式列入其中，重點圍繞城市森林開展定位監測研究，這標志著我國生態系統監測研究從以自然生態系統為主，向著同時關注城市復合生態系統的跨越。

　　2 城市森林建設范圍和研究尺度

　　城市森林建設和研究都需要滿足城市可持續發展和居民健康生活的多種需求。城市森林生態系統的建設范圍和研究尺度既是一個學術問題，也是一個實踐問題，兩者只有相匹配，才能促進城市森林事業的健康發展。

　　2.1 城市森林建設管理的 2 種范圍

　　城市森林生態系統的建設通常包括 2 種范圍，即自然涵蓋范圍和人為管理范圍(表 1)。

　　從表 1 可以看出，不同的空間范圍有不同的生態系統建設目標，也與管理部門職能有關，在城市森林生態系統建設中，這些空間范圍是確定部門任務分工和相互協作的主要依據。

　　2.2 城市森林科學研究的 5 個尺度

　　目前城市森林科學的研究存在個體、群落、建成區、郊區、城近郊區、市域行政區、城市群等多個尺度，實際研究當中會針對不同尺度的問題和需求，開展城市森林的相應尺度研究，其中個體、地塊(群落)、城近郊區、市域行政區和城市群 5 個尺度的研究是比較重要的。

　　1)個體尺度。這個尺度的研究主要是為城市森林建設中植物材料選擇、培育和管理服務。主要研究內容包括不同類型植物的生態功能、生長發育規律、觀賞價值差異，及不同植物的文化價值、健康狀況等[8,14]。重點回答城市森林不同植物材料的生態服務功能、植物選擇和培育、植物生長發育、植物物候、植物凈化能力、植物降溫能力、植物景觀特征、植物抗逆性等問題。

　　2)地塊(群落)尺度。這個尺度的研究主要是為城市森林地塊的設計、營造和經營服務。主要研究內容包括不同類型森林生態功能、生長發育規律、生物多樣性差異、景觀效果等。重點回答城市森林的物候及景觀變化、結構變化(樹種組成，斑塊組成、景觀構成與季相變化等)、小氣候等環境變化、生物多樣性變化(鳥類，動物)等問題[8,14-18]。

　　3)城近郊區尺度。這個尺度的研究主要是為優化城市森林格局、保護恢復城郊森林、建設生態廊道等服務。在中國，通常所說的“城市”是指“建成區”，而城近郊區(建成區及近郊區)通常是指人們在現實生活中可以看到、感受到，從空中或者衛星影像上按照建筑連續度、密度等可以大概圈定出的一個范圍。在歐美，城近郊區通常是指與人口密度有關的城市功能區(functional urban area)[19]。但城近郊區不是單獨劃出來的行政管理單元，在空間范圍上很難界定出來，與相關的管理數據也很難匹配起來[20-21]。在這個尺度上，通常采用高分辨率的衛星遙感數據來解譯分析城市森林信息和進行空間定位，主要研究內容包括城市森林分布格局、不同城市森林斑塊類型比重、不同樹種比例、樹冠覆蓋等，分析森林樹木與城市和居民的相互關系。主要回答城市森林結構(樹種組成、斑塊組成、景觀構成與季相變化等)，以及城市森林對城市熱島、污染凈化、生物多樣性、居民健康(居民區森林與疾病、肥胖、犯罪、鄰里關系)的影響等問題[8,21-22]。

　　4)城市行政區尺度。這個尺度的研究主要是為在市域范圍內建設總量適宜、布局合理的城市森林生態系統服務，注重城市生態系統的整體性、功能性和森林城市建設活動的可實施性[5,7,9,11-12]。這就需要城市森林科學研究把整個城市作為一個“超級大樣地”，利用衛星遙感獲得的空間數據，分析城市發展過程中市域內生態空間的動態變化和需求，為城市管理者提供有關城市森林建設的決策支持。主要研究內容包括森林空間的動態變化、不同生態斑塊類型比重、生態廊道狀況、城市森林對生物多樣性承載力狀況等。主要回答城市化對森林的影響、城市梯度下的森林變化、城市森林空間分布格局、城郊森林景觀風貌(斑塊組成、景觀構成與季相變化等)、城市森林的生物多樣性承載力、城市森林生態服務狀況等問題。

　　5)城市群尺度。這個尺度的研究主要是順應我國城市群發展趨勢，為城市群生態建設提供基于城市森林的解決方案，在城市群地域范圍內建設總量適宜、布局合理的城市群森林生態系統，注重城市群區域生態系統的整體性、功能性和森林城市群建設活動的可實施性[2,23-26]。城市群尺度的城市森林建設主要以景觀生態學、城市生態學、保護生物學等基礎理論為指導，綜合分析城市群區域的生態格局及其演變規律，在城市群形成過程中，區域內森林、濕地等藍綠生態空間的變化，以及森林濕地生態系統對城市群的生態服務功能，為森林城市群建設提供理論和技術支撐。主要回答區域生態系統破碎化問題，城市之間藍綠生態空間數量、類型及其格局，生產、生態、生活“三生” 空間的結構比重與空間布局，區域生物多樣性(鳥類，動物)保護及其影響因素，區域生態廊道甄別與保護恢復，以及城市森林與跨區域污染控制等城市群發展所產生和面臨的生態問題。

　　3 城市森林建設管理和科學研究中尺度不匹配帶來的問題

　　城市森林生態系統建設是一個多尺度森林空間的耦合過程，在不同的空間尺度上出現的問題需要在對應的尺度范圍上來解決。許多生態問題的產生是我們應對中出現了空間錯配，例如城市綠化建設通常是單個地塊規劃設計和建設為主的相對碎片化工程，缺少基于生態系統整體性功能性的頂層設計，導致多年累積起來的地塊模式雷同，缺少整體性和系統性;一些鳥類、野生動物是靠多棲息地、跨區域活動來維持的，需要大尺度生態系統規劃建設來解決，而我們常常沉迷于小尺度的觀測分析，在地塊尺度上探討區域生物多樣性喪失問題，采取的應對措施也是空間錯配的。

　　1)城市綠化的小尺度管理建設導致城市生態系統結構碎片化。城市綠化項目通常是碎片化規劃、碎片化建設，從而導致結構碎片化問題，在大尺度上缺少生態系統整體性。

　　2)城市綠化的小尺度規劃建設導致城市生態系統成分同質化。由于是碎片化立項，從而導致項目雷同規劃、雷同建設，帶來同質化問題，在大尺度上缺少生態系統功能性。

　　3)城市生態的小尺度科學研究缺乏代表性而導致研究成果局地化。以樣地為觀測手段的傳統生態學方法被借用到城市森林生態系統研究，但由于城市空間包括生態空間的高度異質性，在少數地塊上(即使是大樣地)研究很難回答和解決城市森林生態系統的森林資源總量、空間分布格局、生物多樣性狀況等問題。樣地尺度的數據回答的僅僅是這類樣地的問題，提出的技術對策和建設方案也往往只是局域尺度上的。

　　4)城市生態的大尺度科學研究缺乏落地性而導致研究成果無用化。以宏觀遙感數據為支撐的景觀生態學方法被應用于城市森林生態系統研究是非常好的，但許多研究只停留在生態安全評估、生態風險預測、熱島格局變化等層面，缺少與行政管理尺度和行業工作職責范圍的銜接，提出的問題多、趨勢多、批評多，缺少可落地的實施對策。

　　4 結語

　　城市處在人類活動空間與自然生態空間相互作用的最前沿，城市森林建設不再是單純的綠化美化，更重要的是重建和恢復以森林樹木為主體的自然生態系統，因此，在高度人工化和人口密集的城市地區這是一項非常具有挑戰性的工作。城市森林的科學研究更應具備實用性和可操作性，能夠切實指導實踐，核心是解決城市森林實踐中的理論和技術問題，把城市生態空間建設、管理和使用好。中國城市森林生態系統存在著上述科學研究范圍與建設管理范圍的差異。科學研究范圍的優點是能夠體現城市森林的核心價值和內涵，是城市森林建設的先鋒地帶，可以揭示城市森林與城市發展的相互影響，但這些范圍是不斷變化的，空間界線不清晰，與行政管理范圍不匹配，造成一些建設項目和對策難以落實。城市規劃管理是以行政單元組織的，而行政單元劃分往往照顧了自然、經濟、文化的聯系，有管理的便捷性，也符合城市復合生態系統的特點。如何把科學研究范圍與建設管理范圍銜接起來，是中國城市森林生態系統建設必須解決的問題。從中國生產實踐的角度來看，城市森林生態系統建設的重點和難點都在城近郊區，而從實踐角度來看，在城市行政區范圍推進比較順暢，也涵蓋了前者，只是具體建設內容設置上可以側重一下城近郊區。因此，在行政區范圍開展城市森林建設，相較于嚴格意義上的城市森林概念來說范圍偏大，但從應對城市發展的負面影響和滿足生態環境需求來說是合適的，可以兼顧城市生態系統科學研究范圍與建設管理范圍，在實踐中更具有可操作性，更符合中國城市實際和國情。

　　城市森林生態系統的建立，既有生態空間的歷史留存，也有滿足新需求、應對新問題的修復再造，建設管理范圍與科學研究范圍的匹配可以避免“你說你的，我干我的”兩層皮問題，讓科學研究更好地為城市森林建設實踐服務。