“第一次來到莫斯科的那天下午,從機場往進城的方向只開了幾分鐘,我發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)進入到一片真正的‘森林’——道路兩旁盡是高達25米、胸徑50厘米的白樺林。在莫斯科,你可能需要將公路與行道樹之間的主次顛倒過來:是成片的白樺林中點綴著公路”。
這是一位游客所描述的莫斯科以及與這座城市伴生的城市森林。
曾幾何時,廣場、草坪、大樹是我國城市綠化、美化的“三大件”,其中的諸多不科學(xué)之處一直為人所詬病。如今,我國許多大中城市開始轉(zhuǎn)變觀念,日益重視發(fā)展城市森林。以北京為例,計劃在未來5年內(nèi)建造100萬畝城市森林,以改善京城生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。該工程耗資逾500億元人民幣。如果規(guī)劃物種合適,再加上有力的保障措施,北京將形成一個以城市森林為主、融城市于森林之中的國際生態(tài)大都市。
城市和森林合著長
早在20世紀六七十年代,國外就有人提出了城市森林的概念。
這一提法最早源于美國和加拿大。1962年,美國肯尼迪政府在資源調(diào)查中,首次使用“城市森林”(Urban forest)這一名詞。由于城市森林是將城市和森林這兩個看起來相矛盾的事物聯(lián)系在一起,可以說是兩種不同生態(tài)類型相互融合而形成的一種特殊森林類型;因此,對城市森林的提法,國內(nèi)外學(xué)者也有不同的看法。
那么,什么是城市森林?
城市森林是指在城市及其周邊以喬木為主體,達到一定的規(guī)模和覆蓋度,對周圍的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重要影響,具有明顯的生態(tài)價值和人文景觀價值的各種生物綜合體。城市森林是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,它是按照森林的自然屬性來管理的,即物種選擇、森林經(jīng)營盡量本土化和自然化,物種組成豐富,郁閉度要足夠大。
城市森林與以往我們所知道的普通城市綠化造林相比,主要區(qū)別在下面五個方面,即除了造林期間需要人工呵護之外,待城市森林成熟后,一要有足夠多樣化的本地物種,二是不要人工澆水,三是不要人工施肥,四是不用噴灑農(nóng)藥,五是森林可以通過有性繁殖,通過實生苗進行自我更新。
國外城市森林什么樣
城市森林是人類模擬大自然的產(chǎn)物,是人類回歸自然的愿望使然。在充分尊重自然、尊重生態(tài)的國家,尤其是發(fā)達國家,十分強調(diào)建設(shè)和保護城市森林的重要性。
在對英、美、法、德、日等國考察時,筆者目睹過大量的城市森林。在那里,枯死的樹木并未被人為清理掉,而是留在原處,形成生態(tài)循環(huán)。莫斯科、溫哥華、多倫多、華盛頓、波特蘭等城市,從郊區(qū)到市區(qū),整個城市掩映在森林中,綠色成為城市的基本色調(diào)。市區(qū)內(nèi)既有大面積的森林公園,又有寬闊的沿街綠化帶把城鎮(zhèn)內(nèi)各類公共綠地連接起來,在整體上構(gòu)成一個森林環(huán)境。森林與城市的關(guān)系,并非在城市中分布有森林,而是城市坐落在森林之中。
發(fā)達國家非常注重森林的休閑游憩、改善環(huán)境等服務(wù)功能,為體現(xiàn)近自然林的理念,他們非常注重鄉(xiāng)土樹種的使用,盡量保護原生森林植被,以突出本地特色的森林景觀。在溫哥華,即使被颶風(fēng)毀壞的林地,人們也盡可能保留自然風(fēng)貌,任其自我恢復(fù)。莫斯科最常見的綠化樹種是椴樹、白樺等鄉(xiāng)土樹種;即使是林下的灌木、草本植物,也都是鄉(xiāng)土物種。
除了重視保留重要的森林、濕地資源,建設(shè)足夠?qū)挾鹊淖匀簧锢鹊劳?,歐美許多國家甚至通過人為架橋,建設(shè)自然林帶,把被道路分割的林地連接起來,為動植物遷移提供走廊。
除了在城市周邊保留著成片的自然林外,國外城市的中心區(qū)也有成片的大型森林。
其實,歐美大都市能形成今天的城市森林,不能說完全是因為得天獨厚的條件,很大程度上是苦心經(jīng)營的結(jié)果。盡管不少歐洲國家原本的森林資源非常豐厚,但在工業(yè)化進程中森林被砍伐殆盡,加之戰(zhàn)爭的破壞,到19世紀中葉,很多城市的森林覆蓋率降到了8%左右。此后,人們才開始實行大規(guī)模的森林恢復(fù)工程。譬如莫斯科,近代以來,隨著城鎮(zhèn)的發(fā)展,人們一度為了抵御氣候的寒冷,肆意砍伐樹木,生火取暖,把林木環(huán)繞的城市變成了一座“沙漠城市”。十月革命勝利后,人們開始用自然觀念看待城市綠化,在所有空地上都種上了樹木花草,其中主要是白樺樹和西伯利亞落葉松。即使在饑寒交迫的1918年,列寧仍下令嚴禁濫砍亂伐。在那之后不到百年時間,莫斯科用市內(nèi)11片自然林、8條專屬城市綠化帶、98座公園以及700多座街心花園,找回了自己的尊嚴。
在造林過程中,不少歐美城市也犯過錯誤、走過彎路,最主要的一點就是過度追求整齊劃一和人工化。
當(dāng)年,德國栽種了面積龐大的人工針葉林,雖然一開始沒什么問題,但到了20世紀60年代,發(fā)生了非常嚴重的生態(tài)危機。因為樹種單一,栽植過密,后期又缺乏有效管理,森林里病蟲害泛濫,樹木根本長不起來,林子里連只鳥都看不見。
吸取教訓(xùn)的德國由此開始探索森林的“近自然經(jīng)營”,通過間伐針葉樹、補植闊葉樹等措施,豐富樹種,不再追求整齊劃一,盡量使人工林變得像自然林。這樣一來,借助自然力,森林生態(tài)系統(tǒng)慢慢穩(wěn)定,最終實現(xiàn)了自我發(fā)育、自我更新。
紐約鬧市區(qū)的森林公園在建造之初也發(fā)生過類似情況。在經(jīng)歷了諸多生態(tài)問題之后才走上了近自然的道路。
除了要營造近自然林,歐美一些大城市在城市森林的規(guī)劃布局上也頗費心思。在柏林,坐輕軌或地鐵從市中心出發(fā),只要幾分鐘就能到達周邊的森林。城市森林大多具有游憩功能。
在發(fā)達國家,人們對城市森林的管理也近乎自然,管理人員的主要職責(zé)是對靠近路邊的林帶進行低強度的修剪和管護,把落葉掃進林地,盡可能地使樹木處于自然生長狀態(tài)。
捕捉PM2.5有奇效
除了美化環(huán)境外,城市森林還有非常明顯的生態(tài)環(huán)境效益。
據(jù)美國林業(yè)協(xié)會評估,城市森林僅通過遮蔭、吸水蒸汽及調(diào)節(jié)空氣、降低空調(diào)耗能一項,每年就為美國節(jié)約20億美元。因為森林能調(diào)節(jié)氣溫,為建筑物遮擋夏日驕陽,阻擋冬天的寒風(fēng),從而減少建筑物的能耗,最終減少了電廠的排污量。
對于我國許多城市來說,城市森林對包括PM2.5在內(nèi)的顆粒物具有明顯的防控作用,這主要是通過以下途徑實現(xiàn)的:
第一,城市森林可以改變低空氣流,具有防止風(fēng)沙、涵養(yǎng)水源、保持水土的作用。由于森林樹干、枝葉的阻擋和摩擦消耗,進入林區(qū)后風(fēng)速會明顯減弱。據(jù)資料介紹,夏季濃密樹冠最多可減弱風(fēng)速50%。風(fēng)在入林前200米以外,風(fēng)速變化不大;過林之后,大約要經(jīng)過500~1000米才能恢復(fù)過林前的速度。人類便利用了森林的這一功能,減小風(fēng)沙,防治空氣顆粒物污染危害。
第二,干濕沉降將空氣中的顆粒物融入森林枯落層。森林地表枯枝落葉腐爛后不斷增多,形成較厚的腐質(zhì)層,它就像一塊巨大的海綿,具有很強的吸水、吸塵、吸污功能。樹冠對雨水有截流作用,能減小雨水對地面的沖擊力,雨水所攔截的PM2.5等顆粒物首先會進入枯落層,最終變成森林土壤的一部分。據(jù)計算,林冠能阻載10%~20%的降水,其中大部分蒸發(fā)到大氣中,降落到地面或沿樹干滲透到土壤中的雨水會成為地下水。森林根系能緊緊固定土壤,使林下土壤免受雨水沖刷,防止水土流失,避免了二次揚塵。
第三,森林對微細顆粒具有去除和過濾作用。這是城市森林防治PM2.5的主要途徑。工業(yè)與城市排放的煙灰、粉塵、廢氣,嚴重污染著空氣,它們通過森林時,樹木葉片褶皺、茸毛及從氣孔中分泌出的黏性油脂、汁漿等能攔截住大量微塵,有明顯的阻擋、過濾和吸附作用。據(jù)資料記載,每平方米的云杉,每天可吸滯粉塵8.14克,松林為9.86克/平方米,榆樹林為3.39克/平方米。平均來看,北方一公頃森林一年可以滯塵約32噸。林區(qū)大氣中飄塵濃度比非森林地區(qū)低10%~25%。
第四,空氣負氧離子可捕捉PM2.5。根據(jù)有關(guān)專家研究,當(dāng)室內(nèi)空氣中負氧離子的濃度達到每立方厘米2萬個時,空氣中的飄塵量會減少98%以上。負氧離子具備主動出擊捕捉PM2.5的能力,健康的成熟森林就是負氧離子的主要制造者。
然而,利用城市森林畢竟是被動的做法,那些更小的空氣顆粒物進入植物氣孔內(nèi),會引起氣孔阻塞,使得植物的光合作用和呼吸作用無法正常進行。筆者在電子顯微鏡下觀察到,在環(huán)境污染嚴重的區(qū)域,小于10微米的細顆粒物進入了植物氣孔腔,而在清潔區(qū)就不會發(fā)生這種情況。
可見,對于PM2.5的防控,不能單純依靠種樹來解決,還要從減排的源頭做起。
城市造林貴在自然
要建成理想的城市森林,絕不是將樹木種下去就一勞永逸了,還必須進行精心設(shè)計。在樹種選擇上,除了多考慮本地樹種外,還要考慮立地類型。在北方,對于土層瘠薄、土質(zhì)較差的地段,宜考慮白榆、臭椿、構(gòu)樹、刺槐、桑樹等樹種;在土層厚、土壤水分較好的地段,可種植油松、側(cè)柏等針葉樹,以及欒樹、國槐、白蠟、五角楓等樹種。如果不考慮植物生長的立地條件,“一刀切”地造林,森林成活質(zhì)量差,將造成人力物力的巨大浪費。
在造林過程中,物種搭配非常重要,自然選擇的物種搭配最合理,因為不用擔(dān)心外來種和樹種單一,待自然植被恢復(fù)和群落形成后,一些中小型哺乳動物和各種鳥類也能夠定居下來,并保持生態(tài)的自然平衡。事實上,城市本身就是侵犯了自然空間而建立起來的,如北京處在燕山的山前平原地帶,在周口店“山頂洞人”生活的時代,北京的山地以及平原地帶是被自然植被覆蓋著的森林,現(xiàn)在建設(shè)城市森林就是要將那些本地植物請回來,逐步恢復(fù)自然森林生態(tài)系統(tǒng)。
在北京,據(jù)筆者觀察,只要人類給植物留一定的地盤,旱柳、白榆、臭椿、構(gòu)樹、桑樹、樸樹等本地喬木完全能夠不請自到。
除了大量運用本地種,考慮天然的灌木和草本植物外,在栽植時要盡量選擇自然種植方式,不需要搞什么人工成行成排種植模式。其實,我們在自然界中很少看到成排生長的樹木,它們大多是自然分布的,這是由樹木繁殖(風(fēng)、鳥、松鼠等傳播)的特點所決定的。
在管護方面,要促使城市森林落葉歸根,促進元素循環(huán),逐步擺脫人為施肥、澆水、打藥等對農(nóng)作物的呵護辦法,盡量依靠生態(tài)平衡,依靠種子繁殖實現(xiàn)森林的自然更新。少了人為的干預(yù),城市森林按照其本身固有的規(guī)律運轉(zhuǎn),動物、植物、微生物相生相克,最終也會像自然生態(tài)系統(tǒng)那樣充滿生機,達到一種穩(wěn)定的狀態(tài)。如果建設(shè)合理,城市森林大約需要5年便可初見規(guī)模,10年可以郁閉成林,50年可以自我維持,100年以后在城市中的自然生態(tài)系統(tǒng)就能夠形成,從而成為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。
森林不僅是自然界的重要資源之一,也是城市中的重要成員。對于生活在城市中的人們來說,穿過城市鋼筋水泥的“森林”,走進真正的森林,或許只是一種被動選擇。其實,我們可以主動選擇,讓森林走進大都市。
【責(zé)任編輯】趙菲
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國外大都市城市森林概覽
莫斯科 “綠楔”連接城市和郊區(qū) 被譽為“森林中的首都”的莫斯科,城區(qū)規(guī)模與北京中心城區(qū)相當(dāng)。莫斯科地區(qū)森林覆蓋率高達40%以上。城市外圍保護帶寬度為20~40千米,其間擁有近30個郊野森林公園,以“綠楔”形式伸向城區(qū),與市區(qū)的公園、花園和林蔭道等連接。
紐約 讓森林成為飲水凈化器 用森林涵養(yǎng)水源,是紐約城市森林的特色。紐約城區(qū)有11574公頃綠地,占城區(qū)土地的15%。紐約最繁華的地段曼哈頓,有兩處大型自然環(huán)境,兩者加起來相當(dāng)于6個北京故宮的面積。紐約市區(qū)的外圍是莽莽林海。為實現(xiàn)用森林涵養(yǎng)水源的目的,紐約市制定了土地購買計劃,允許紐約市環(huán)境保護部門購買近郊兩大河流流域的林地,以更好地保護水源。目前,紐約城區(qū)大約有900萬人口的飲用水主要來自森林天然凈化水。
巴黎 讓綠色空間成為城市的靈魂 巴黎的城市規(guī)劃理念是“讓綠色空間成為城市的靈魂”,市政府綠色空間管理處負責(zé)這項工作。從1976年開始,巴黎在距離市中心區(qū)10~30千米范圍內(nèi),啟動了環(huán)城綠化帶建設(shè)工程,最終形成了凡爾賽森林、楓丹白露森林等森林勝地。大巴黎地區(qū)的森林面積是28.8萬公頃,森林覆蓋率為24%。
柏林 幾分鐘從城市移步到森林 如果乘坐輕軌或地鐵從柏林市中心出發(fā),只需要短短幾分鐘時間就能到達森林。柏林城市總面積的1/3以上是公園、草地、森林和原野。柏林城區(qū)綠地多達2500多個,共占地5500公頃。其中最大的是210公頃的大蒂爾加藤森林公園。公園里有參天的樹木、寬闊的林中空地、潺潺的溪水和湖泊。綠地里還有紀念碑和游戲場;有供公眾休憩的草坪、林間小道、燒烤野餐點以及咖啡屋等。柏林市的邊緣則是廣闊的森林。
倫敦 順風(fēng)綠化帶降低熱島效應(yīng) 倫敦的綠帶是按順風(fēng)方向配置的,東風(fēng)沿著泰晤士河將污染空氣吹散,西風(fēng)則從市郊引入新鮮空氣,由于空氣流通順暢,城市熱島效應(yīng)大大降低。倫敦的綠地覆蓋率為42%,大于20公頃的大型綠地占綠地總面積的67%,城市中心有大型花園。城市軟質(zhì)地面(包括公園、居住區(qū)花園、農(nóng)地等)為63%,遠大于硬質(zhì)地面。