長沙市城市化與城市森林發(fā)展耦合研究＊

郭 麗,譚三清

(中南林業(yè)科技大學理學院,湖南長沙410004)

長沙市城市化與城市森林發(fā)展耦合研究＊

郭 麗,譚三清

(中南林業(yè)科技大學理學院,湖南長沙410004)

城市化是人類文明的標志,以長沙市為例分析了城市化對城市森林的影響,城市化與城市森林發(fā)展的耦合關系,對長沙市城市的發(fā)展及長沙市可持續(xù)城市森林的發(fā)展進行了一定的探討。

城市化;城市森林;長沙市;耦合

城市是人類文明的標志,是人們經濟、政治和社會生活的中心。目前我國城市生態(tài)環(huán)境問題依然突出:生態(tài)用地比例失調,以森林為主的自然生態(tài)系統(tǒng)不斷被支解,生物多樣性降低;除大氣、水、噪聲及垃圾等傳統(tǒng)的城市污染外,還出現了“白色污染”、高樓風、熱島效應、光污染等新的問題[1]。但城市化和環(huán)境,也不是必然的對立關系。大量事實也表明,加速城市化發(fā)展并不必然會導致城市生態(tài)環(huán)境的惡化。例如城市化促進經濟發(fā)展,帶來更多的環(huán)保投資,提高人為凈化的能力,緩解生態(tài)環(huán)境壓力;關鍵是如何更好地把握城市化發(fā)展的積極作用。

一、長沙市城市化發(fā)展過程

80年代末以來,長沙經歷了一個比較快速的城市化過程,城市建成區(qū)面積從1985年的57.18km2增長到2000年的118.8km2,1999年市域城鎮(zhèn)人口為213.15萬人,城市化水平為36.59%。到2007年長沙城市鎮(zhèn)人口達到383.69萬,城市化水平達到60.2%。2008年長沙市城市化率達到61.3%,到2008年末長沙城建成區(qū)面積已達242.78km2[2]。在長株潭城市群中居首位。

預測到2020年左右,長株潭的經濟總量力爭占到全省的一半,城市化率達到82%。長沙市更要率先發(fā)展,到2012年,建成城區(qū)面積300平方公里,城區(qū)人口300萬人的區(qū)域性現代化中心城市。

二、長沙市城市森林的發(fā)展

長沙市于2006年10月被評為“國家森林城市”,是國務院首批公布的歷史文化名城和首批對外開放的旅游城市,長沙市城市森林總體現狀據2005年的統(tǒng)計資料顯示:長沙市土地總面積118.28萬hm2,其中林業(yè)用地62.06萬hm2占土地總面積的52.47%,非林業(yè)用地56.22萬hm2,占土地總面積的47.53%,森林覆蓋率49.98%,林木綠化率53.6%。城市建成區(qū)綠化覆蓋率42.41%,綠地率37.8%,人均公共綠地面積9.42 m2。據統(tǒng)計,2006年,城市人均公共綠地面積達到了9.7平方米。年末全市城市建成區(qū)園林綠地面積5181.48公頃,比上年增加462.18公頃,增長9.8%,其中公共綠地面積達1589.86公頃,增加209.26公頃,增長15.2%。建成區(qū)綠地率達33.87%。年末全市森林覆蓋率為49.27%,成為中部地區(qū)首個、全國第三個“國家森林城市”[3]。

三、城市化與城市森林發(fā)展耦合關系

(一)城市化的發(fā)展導致林地面積不斷減少

1980年到2007年,長沙市區(qū)城鎮(zhèn)總面積一直處于增長趨勢,1980年至1995年城鎮(zhèn)總面積增長了13.8483km2。2000-2007年城鎮(zhèn)總面積增長了55.3248km2,同時,耕地、林地和水域的面積卻在不斷減少,分別從1980年的137.845 8km2,82.3608km2、41.0634 km2減少到2007年的86.3433 km2,68.9121 km2和30.9429km2。2000年至2007年,城鎮(zhèn)面積明顯增加,耕地、林地和水域均減少。城鎮(zhèn)面積增加主要來源于耕地、林地和水域,其中耕地面積轉化最多,超過40 km2[4]。面積最大的景觀類型1980年為耕地,而2007年變?yōu)槌擎?zhèn)用地。調查表明,林地轉換的主要原因是許多森林植被的山丘被挖平作為建設用地。在長沙市區(qū)城市建設中,林地和耕地面積減少最多,轉化為城鎮(zhèn)的貢獻率最大。

(二)城市化的發(fā)展依賴于城市森林的建設,城市森林的建設促進城市化的發(fā)展

森林可生產大量的生態(tài)產品,具有凈化空氣、涵養(yǎng)水源、保持水土、調節(jié)氣候、減少噪音、美化環(huán)境、防災減災、保護生物多樣性等特殊功能,對城市化的發(fā)展有著獨特的作用。城市森林在阻止酸雨形成、減輕環(huán)境污染、提高環(huán)境質量、涵養(yǎng)水源、保持水土等方面發(fā)揮著重要作用。森林在發(fā)揮巨大的生態(tài)效益的同時,也產生可觀的經濟效益。森林是人類的資源寶庫,除提供生態(tài)產品外,還提供木材等物質資源和能源。此外,森林又可提供橡膠、松香、紫膠、桐油等多種高經濟價值的林產品及豐富的綠色食品、木本油料、藥品和花卉資源。所以對城市化的發(fā)展不僅有生態(tài)的更有經濟的促進作用。

城市森林的建設從本質上說是推進工業(yè)文明向生態(tài)文明轉型的過程。因此,必然對人類的生態(tài)環(huán)境帶來促進作用。森林資源是構建林業(yè)三大體系(生態(tài)、經濟、文化)的物質基礎。沒有充足的高質量的森林資源,就難以提升林業(yè)的三大效益(生態(tài)效益、經濟效益和社會效益),就不能很好地服務于社會的建設。因此,增加森林數量、提升森林質量、增強森林生態(tài)功能和充分發(fā)揮林業(yè)在減排降污、緩減環(huán)境壓力的重要作用應該是林業(yè)在城市化發(fā)展中的主要切入點。

(三)長沙市城市森林在改善城市生態(tài)環(huán)境中所起的作用

1.城市森林的降溫增濕作用

長沙市氣象臺站的氣溫統(tǒng)計數據表明在1983-2003年間年最高氣溫、年最低氣溫和年平均氣溫都有所升高。在同一時期,氣溫升高的趨勢與城市化的速率具有很強的相關性。城市綠化改善小氣候效應最明顯的是表現在降溫和增濕兩方面。綜合國內外研究情況,綠化能使局部地區(qū)氣溫降低3-5℃,最大可降低12℃,增加相對濕度3%-12%,最大可增加到33%[5]。

根據實地觀察得知:長沙市汽車西站和瀏城橋是建筑物集中地,岳麓小區(qū)和烈士公園一帶是綠化相對集中地,前者7、8月氣溫比后者高,而相對濕度比后者低。從這里可以看出城市森林的建設能夠改善城市下墊面的熱特性,是消減城市熱島效應的有效和切實可行的途徑,要降低熱島增暖率就必須搞好城市森林的建設,運用綠化植物的生態(tài)作用來改善城市生態(tài)環(huán)境。

2.長沙市城市森林凈化空氣的作用

長沙市能源結構(燃煤煙氣排放)是影響長沙市空氣質量的主因,機動車尾氣及氣象條件所致的污染物擴散、凈化條件變化也是重要因素。十年來,煤炭消費量不斷增長(2008年3513385噸,比去年增長6.6%)和機動車擁有量的大幅增加(2008年比2007年凈增82573輛,增加10.3%)是造成空氣中廢氣呈上升趨勢的重要原因。同時隨著城市人口的急劇增加,工業(yè)的迅速發(fā)展,排入空氣的CO2、SO2、H2S、CL2、HF等有害氣體也隨之增加,這些氣體進入大氣,使城市環(huán)境受到污染,嚴重地威脅著人們的身心健康。

城市森林具有吸收有毒氣體的作用。城市森林中的許多植物能夠通過葉片吸收或吸附有害氣體對凈化環(huán)境起到很大作用。據測定,森林中空氣的SO2要比空曠地少15%～50%。城市森林滯塵作用明顯,城市森林能有效減低風速,對煙塵、粉塵有明顯阻擋、過濾和吸附作用。不少工業(yè)城市降塵量平均500t·km-2·a-1左右,有的高達1 000 t以上,而森林一年可吸附粉塵300～900t·hm-2a-1[6]。

多年來,長沙市從“以人為本”的高度加大了對環(huán)境的保護和治理力度。據統(tǒng)計,2006年,建成煙塵控制區(qū)26個,煙塵控制區(qū)面積206.8平方公里[7]。2008年長沙市空氣質量優(yōu)良天數達329天,比上年增加27天,空氣質量優(yōu)良率達89.89%,比上年提高7.15個百分點。城市生活垃圾無害化處理率100%。城市森林的建設凈化了空氣,空氣質量的轉變?yōu)槿司迎h(huán)境提供了質量保證,也就促進了城市化的發(fā)展。2009年全年空氣質量達標率95%以上。

4.城市森林維持碳氧平衡的功能

城市森林具有吸收CO2、制造O2的功能,城市森林通過植物的光合作用能夠釋放大量的O2和吸收大量的CO2。據測定1 hm2的闊葉林地在1天內可吸收1 000 kg CO2,釋放730 kgO2,可供1 000人呼吸。

根據長沙市“十五”森林資源調查報告得價值評估所需數據,綜合眾多研究的取值方法,得出結果如下:(1)長沙市城市的固碳和釋氧功能價值分別約為27.12億元/a和10.61億元/a,總價值約達37.73億元/a。(2)長沙市2005年(因森林資源數據來源于2005年)GDP為1520億元,其城市森林的固碳釋氧總價值達到37.73億元,據此比較,長沙市城市森林固碳釋氧功能價值相當于全年GDP的2.48%[8]。

四、長沙市可持續(xù)城市森林發(fā)展對策

建立起完整的城市森林生態(tài)體系,是綜合解決各種城市“生態(tài)病”的重要途徑。城市林業(yè)是一項影響長遠、戰(zhàn)略性強的事業(yè),要求有長遠、全局的眼光。

長沙市可持續(xù)城市森林發(fā)展著重要注意以下幾點:

①以人為本,加強老城區(qū)綠化,提高建成區(qū)綠化覆蓋率。

②做好長沙市城市林業(yè)的規(guī)劃與樹種選擇。

③大力發(fā)展花卉苗木產業(yè)。

④大力發(fā)展城市林業(yè)旅游業(yè)。

⑤發(fā)揮城市森林的園林藝術效果,豐富城市景觀。

長沙市如能根據以上幾點,堅持以人為本、人與自然協調發(fā)展的原則,在充分保護自然風景林和自然濕地的基礎上,充分發(fā)揮本地氣候適宜、種質資源豐富、特色明顯的優(yōu)勢,提高城市綠地覆蓋率,就能達到凈化空氣、美化環(huán)境、改善城市小氣候的目的。

[1]彭鎮(zhèn)華.城市林業(yè)發(fā)展趨勢與合肥市經濟林建設[J].安徽農學院學報,1992,(3).

[2]長沙統(tǒng)計年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2009.

[3]湖南省長沙市“十五”森林資源規(guī)劃設計調查[M].長沙市林業(yè)局.

[4]薛曉坡,林輝,孫華,等.長沙市區(qū)景觀動態(tài)變化分析[J].中南林業(yè)科技大學學報,2009,(2).

[5]周光明,黃農.試論湘潭市林業(yè)與“兩型社會”建設的耦合關系[J].湖南林業(yè)科技,2008,(6).

[6]倪黎,沈守云,黃培森.園林綠化對降低城市熱島效應的作用[J].中南林業(yè)科技大學學報,2007,(4).

[7]長沙統(tǒng)計年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2009.

[8]肖建武.城市森林固碳釋氧功能及經濟價值評估[J].林業(yè)經濟問題,2009,(4).

2010-01-10

中南林業(yè)科技大學青年基金重點項目(07005A)

郭麗(1970-),女,湖南湘鄉(xiāng)人,副教授。