中國城市森林建設(shè)范圍與研究尺度

　　摘要：建設(shè)城市森林是我國推進城市生態(tài)系統(tǒng)修復和改善人居環(huán)境的重要手段。我國城市生態(tài)建設(shè)正經(jīng)歷著觀念和路徑的巨大轉(zhuǎn)變，即，建設(shè)思路更加強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)觀、建設(shè)實踐更加強調(diào)科學綠化觀、建設(shè)目標更加強調(diào)人與自然和諧觀;城市森林生態(tài)系統(tǒng)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(guān)注個體、地塊(群落)、城近郊區(qū)、市域行政區(qū)和城市群 5 個尺度。在此基礎(chǔ)上，文章分析了城市森林建設(shè)管理和科學研究中尺度不匹配帶來的問題，并提出了應(yīng)對策略。

　　王成， 中國城市林業(yè) 發(fā)表時間：2021-08-26

　　關(guān)鍵詞：城市森林，森林城市，建設(shè)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(jīng)過 30 多年的發(fā)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(tài)建設(shè)，到今天面向整個城市地域甚至城市群尺度建設(shè)城市森林生態(tài)系統(tǒng)，更加注重為城市健康可持續(xù)發(fā)展和居民品質(zhì)生活提供多種服務(wù)，以城市森林為內(nèi)容、以森林城市為手段的城市生態(tài)建設(shè)已經(jīng)成為中國推進綠色城市化發(fā)展的理論與實踐創(chuàng)新[1-3]。在此過程中，許多學者對城市森林建設(shè)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(tài)上的，包括森林面積大小、結(jié)構(gòu)組成、起源，也就是由哪些成分來構(gòu)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(qū)向外延伸到多遠的距離，也就是空間邊界范圍有多大，郊區(qū)森林是否也都納入城市森林。其次，城市森林建設(shè)和研究的范圍涉及到城市森林的管理權(quán)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(fā)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(shù)研究的走向和認知，引發(fā)各種矛盾[10];同時也帶來研究尺度與建設(shè)范圍不匹配的空間錯配問題，進而影響科技對城市森林發(fā)展的支撐能力。因此，在我國城市森林事業(yè)發(fā)展到今天，特別是森林城市成為國家戰(zhàn)略以后，城市森林的范圍問題值得進一步探討和明確。

　　1 關(guān)于城市生態(tài)建設(shè)方向及其對城市森林的要求

　　改善城市生態(tài)環(huán)境是我國生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容。目前，我國城市生態(tài)建設(shè)正經(jīng)歷著觀念和路徑的巨大轉(zhuǎn)變，主要包括以下 3 個方面：

　　1)城市生態(tài)建設(shè)思路更加強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)觀。這主要體現(xiàn)在城市生態(tài)建設(shè)從過去相對碎片化的修復治理向注重生態(tài)系統(tǒng)的整體性和功能性轉(zhuǎn)變[2]。黨的十八屆五中全會《建議》提出要“筑牢生態(tài)安全屏障，堅持保護優(yōu)先、自然恢復為主，實施山水林田湖生態(tài)保護和修復工程，構(gòu)建生態(tài)廊道和生物多樣性保護網(wǎng)絡(luò)”，這充分體現(xiàn)了生態(tài)建設(shè)尊重自然規(guī)律和恢復生態(tài)系統(tǒng)整體性和功能性的思想。對于城市生態(tài)建設(shè)來說，一個核心問題是把城市有限的綠色生態(tài)空間充分建設(shè)好、利用好，通過保護和恢復城市森林生態(tài)系統(tǒng)來解決城市的生態(tài)病，為城市可持續(xù)發(fā)展和城市化地區(qū)居民的身心健康提供生態(tài)保障。2016 年，習近平同志專門提出要著力開展森林城市建設(shè)，要求“搞好城市內(nèi)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(tài)空間”，就是要在城市內(nèi)部、城市周邊、城市之間 3 個尺度開展城市森林建設(shè)。城市森林既是保障城市自身安全的城市生態(tài)系統(tǒng)，也是助力建設(shè)美麗中國的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)。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(chuàng)建工作。

　　2)城市生態(tài)建設(shè)實踐更加強調(diào)科學綠化觀。這主要體現(xiàn)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(zhuǎn)變[11-13]。我國城市綠化建設(shè)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(shè)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(shè)，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(xiāng)愁，提倡鄉(xiāng)土樹種，少搞奇花異草。2021 年 6 月 2 日，國務(wù)院辦公廳出臺了《關(guān)于科學綠化的指導意見》，明確提出 10 項任務(wù)，其中有 4 項與城市生態(tài)建設(shè)有關(guān)，特別是第 8 項任務(wù)以“節(jié)儉務(wù)實推進城鄉(xiāng)綠化”做標題，全面闡述了城鄉(xiāng)綠化的最新要求，提出“選擇適度規(guī)格的苗木，除必須截干栽植的樹種外，應(yīng)使用全冠苗”“尊重自然規(guī)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(xiāng)建設(shè)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(tài)建設(shè)目標更加強調(diào)人與自然和諧觀。這主要體現(xiàn)在城市綠化建設(shè)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(tài)家園轉(zhuǎn)變。我國城市綠化已經(jīng)基本實現(xiàn)了綠起來、美起來，下一步更理想的目標是建設(shè)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(tài)城市、生態(tài)園林城市，還是韌性城市、生物多樣性城市，都有建設(shè)健康穩(wěn)定、功能高效城市自然生態(tài)系統(tǒng)的共同追求。因此，城市森林規(guī)劃建設(shè)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(yè)局在前期森林、濕地、荒漠 3類生態(tài)站建設(shè)的基礎(chǔ)上，編制發(fā)布了《國家陸地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究網(wǎng)絡(luò)中長期發(fā)展規(guī)劃(2008-2020)》，把城市生態(tài)站正式列入其中，重點圍繞城市森林開展定位監(jiān)測研究，這標志著我國生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測研究從以自然生態(tài)系統(tǒng)為主，向著同時關(guān)注城市復合生態(tài)系統(tǒng)的跨越。

　　2 城市森林建設(shè)范圍和研究尺度

　　城市森林建設(shè)和研究都需要滿足城市可持續(xù)發(fā)展和居民健康生活的多種需求。城市森林生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)范圍和研究尺度既是一個學術(shù)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(yè)的健康發(fā)展。

　　2.1 城市森林建設(shè)管理的 2 種范圍

　　城市森林生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)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(tài)系統(tǒng)建設(shè)目標，也與管理部門職能有關(guān)，在城市森林生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)中，這些空間范圍是確定部門任務(wù)分工和相互協(xié)作的主要依據(jù)。

　　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(qū)、郊區(qū)、城近郊區(qū)、市域行政區(qū)、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(yīng)尺度研究，其中個體、地塊(群落)、城近郊區(qū)、市域行政區(qū)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(shè)中植物材料選擇、培育和管理服務(wù)。主要研究內(nèi)容包括不同類型植物的生態(tài)功能、生長發(fā)育規(guī)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(tài)服務(wù)功能、植物選擇和培育、植物生長發(fā)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(shè)計、營造和經(jīng)營服務(wù)。主要研究內(nèi)容包括不同類型森林生態(tài)功能、生長發(fā)育規(guī)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(jié)構(gòu)變化(樹種組成，斑塊組成、景觀構(gòu)成與季相變化等)、小氣候等環(huán)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(qū)尺度。這個尺度的研究主要是為優(yōu)化城市森林格局、保護恢復城郊森林、建設(shè)生態(tài)廊道等服務(wù)。在中國，通常所說的“城市”是指“建成區(qū)”，而城近郊區(qū)(建成區(qū)及近郊區(qū))通常是指人們在現(xiàn)實生活中可以看到、感受到，從空中或者衛(wèi)星影像上按照建筑連續(xù)度、密度等可以大概圈定出的一個范圍。在歐美，城近郊區(qū)通常是指與人口密度有關(guān)的城市功能區(qū)(functional urban area)[19]。但城近郊區(qū)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(guān)的管理數(shù)據(jù)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(wèi)星遙感數(shù)據(jù)來解譯分析城市森林信息和進行空間定位，主要研究內(nèi)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(guān)系。主要回答城市森林結(jié)構(gòu)(樹種組成、斑塊組成、景觀構(gòu)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(qū)森林與疾病、肥胖、犯罪、鄰里關(guān)系)的影響等問題[8,21-22]。

　　4)城市行政區(qū)尺度。這個尺度的研究主要是為在市域范圍內(nèi)建設(shè)總量適宜、布局合理的城市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，注重城市生態(tài)系統(tǒng)的整體性、功能性和森林城市建設(shè)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(wèi)星遙感獲得的空間數(shù)據(jù)，分析城市發(fā)展過程中市域內(nèi)生態(tài)空間的動態(tài)變化和需求，為城市管理者提供有關(guān)城市森林建設(shè)的決策支持。主要研究內(nèi)容包括森林空間的動態(tài)變化、不同生態(tài)斑塊類型比重、生態(tài)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(gòu)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(tài)服務(wù)狀況等問題。

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

　　3 城市森林建設(shè)管理和科學研究中尺度不匹配帶來的問題

　　城市森林生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)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(xiàn)的問題需要在對應(yīng)的尺度范圍上來解決。許多生態(tài)問題的產(chǎn)生是我們應(yīng)對中出現(xiàn)了空間錯配，例如城市綠化建設(shè)通常是單個地塊規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)為主的相對碎片化工程，缺少基于生態(tài)系統(tǒng)整體性功能性的頂層設(shè)計，導致多年累積起來的地塊模式雷同，缺少整體性和系統(tǒng)性;一些鳥類、野生動物是靠多棲息地、跨區(qū)域活動來維持的，需要大尺度生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)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(qū)域生物多樣性喪失問題，采取的應(yīng)對措施也是空間錯配的。

　　1)城市綠化的小尺度管理建設(shè)導致城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)碎片化。城市綠化項目通常是碎片化規(guī)劃、碎片化建設(shè)，從而導致結(jié)構(gòu)碎片化問題，在大尺度上缺少生態(tài)系統(tǒng)整體性。

　　2)城市綠化的小尺度規(guī)劃建設(shè)導致城市生態(tài)系統(tǒng)成分同質(zhì)化。由于是碎片化立項，從而導致項目雷同規(guī)劃、雷同建設(shè)，帶來同質(zhì)化問題，在大尺度上缺少生態(tài)系統(tǒng)功能性。

　　3)城市生態(tài)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(tǒng)生態(tài)學方法被借用到城市森林生態(tài)系統(tǒng)研究，但由于城市空間包括生態(tài)空間的高度異質(zhì)性，在少數(shù)地塊上(即使是大樣地)研究很難回答和解決城市森林生態(tài)系統(tǒng)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(shù)據(jù)回答的僅僅是這類樣地的問題，提出的技術(shù)對策和建設(shè)方案也往往只是局域尺度上的。

　　4)城市生態(tài)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(shù)據(jù)為支撐的景觀生態(tài)學方法被應(yīng)用于城市森林生態(tài)系統(tǒng)研究是非常好的，但許多研究只停留在生態(tài)安全評估、生態(tài)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(yè)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(jié)語

　　城市處在人類活動空間與自然生態(tài)空間相互作用的最前沿，城市森林建設(shè)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(tài)系統(tǒng)，因此，在高度人工化和人口密集的城市地區(qū)這是一項非常具有挑戰(zhàn)性的工作。城市森林的科學研究更應(yīng)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(shù)問題，把城市生態(tài)空間建設(shè)、管理和使用好。中國城市森林生態(tài)系統(tǒng)存在著上述科學研究范圍與建設(shè)管理范圍的差異。科學研究范圍的優(yōu)點是能夠體現(xiàn)城市森林的核心價值和內(nèi)涵，是城市森林建設(shè)的先鋒地帶，可以揭示城市森林與城市發(fā)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(shè)項目和對策難以落實。城市規(guī)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(jīng)濟、文化的聯(lián)系，有管理的便捷性，也符合城市復合生態(tài)系統(tǒng)的特點。如何把科學研究范圍與建設(shè)管理范圍銜接起來，是中國城市森林生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)必須解決的問題。從中國生產(chǎn)實踐的角度來看，城市森林生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的重點和難點都在城近郊區(qū)，而從實踐角度來看，在城市行政區(qū)范圍推進比較順暢，也涵蓋了前者，只是具體建設(shè)內(nèi)容設(shè)置上可以側(cè)重一下城近郊區(qū)。因此，在行政區(qū)范圍開展城市森林建設(shè)，相較于嚴格意義上的城市森林概念來說范圍偏大，但從應(yīng)對城市發(fā)展的負面影響和滿足生態(tài)環(huán)境需求來說是合適的，可以兼顧城市生態(tài)系統(tǒng)科學研究范圍與建設(shè)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(tài)系統(tǒng)的建立，既有生態(tài)空間的歷史留存，也有滿足新需求、應(yīng)對新問題的修復再造，建設(shè)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(shè)實踐服務(wù)。