城市森林的近自然化經(jīng)營(yíng)探討*

魏 利 郭 巖 鄭思俊 張慶費(fèi)

1 華東師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)系 上海 200062

2 上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 上海 200052

3 上海市園林科學(xué)研究所 上海 200232

城市森林的近自然化經(jīng)營(yíng)探討*

魏 利1，3郭 巖2鄭思俊3張慶費(fèi)3

1 華東師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)系 上海 200062

2 上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 上海 200052

3 上海市園林科學(xué)研究所 上海 200232

在分析城市森林建設(shè)存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，闡述近自然森林經(jīng)營(yíng)的概念、內(nèi)涵與理論基礎(chǔ)，總結(jié)近自然經(jīng)營(yíng)理念應(yīng)用于城市森林營(yíng)建的基本原則，并通過(guò)實(shí)踐案例介紹目前應(yīng)用較多的城市森林近自然經(jīng)營(yíng)技術(shù)，同時(shí)討論近自然經(jīng)營(yíng)技術(shù)存在的問(wèn)題和應(yīng)用前景。

城市森林，近自然林經(jīng)營(yíng)，理論基礎(chǔ)，應(yīng)用前景

近年來(lái)，近自然森林經(jīng)營(yíng)理論逐漸應(yīng)用于城市森林建設(shè)和管理，但關(guān)于城市森林近自然經(jīng)營(yíng)的研究還比較薄弱，相關(guān)理論和實(shí)踐尚在探討之中。因此，結(jié)合國(guó)內(nèi)外城市森林近自然經(jīng)營(yíng)的研究成果，本文探討城市森林近自然經(jīng)營(yíng)的理論基礎(chǔ)、經(jīng)營(yíng)技術(shù)及其應(yīng)用，以為城市森林的科學(xué)培育提供借鑒。

1 近自然森林經(jīng)營(yíng)的概念與理論基礎(chǔ)

1.1 近自然森林經(jīng)營(yíng)的概念與內(nèi)涵

近自然森林經(jīng)營(yíng)是以森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生物多樣性以及系統(tǒng)多功能和緩沖能力分析為理論基礎(chǔ)，以森林的整個(gè)生命周期為時(shí)間單元，以擇伐和天然更新為主要技術(shù)特征，以多樹(shù)種、多層次、異齡林為森林結(jié)構(gòu)特征，以永久性的林分覆蓋、多功能經(jīng)營(yíng)和多品質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)為目標(biāo)的森林經(jīng)營(yíng)體系［1］。城市森林的近自然經(jīng)營(yíng)主要是指以當(dāng)?shù)氐奶烊涣譃閰⒄?，通過(guò)一系列經(jīng)營(yíng)措施，使大部分人工營(yíng)建的或天然留存于林地中的林木在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到或接近天然林的結(jié)構(gòu)和功能［2］。

基于多數(shù)城市缺乏天然林，且多為人工培育的現(xiàn)狀，作者認(rèn)為，城市森林近自然經(jīng)營(yíng)是指在城市人工森林經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，針對(duì)人工林結(jié)構(gòu)的缺陷，借鑒地帶性森林群落的種類組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和演替規(guī)律，通過(guò)合理調(diào)控林分密度、種類組成及其配置結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮森林的自維持機(jī)制，逐步誘導(dǎo)形成生物多樣性高、種內(nèi)和種間關(guān)系協(xié)調(diào)、可人工低度維護(hù)、生態(tài)景觀功能強(qiáng)的森林類型。

1.2 城市森林近自然經(jīng)營(yíng)的理論基礎(chǔ)

Gayer于1898年提出“近自然林業(yè)”理論以來(lái)，越來(lái)越多的國(guó)家將其用在森林建設(shè)過(guò)程中。20世紀(jì)90年代中期，德國(guó)政府正式發(fā)表聲明，宣告放棄人工林經(jīng)營(yíng)方式，采納近自然林業(yè)理論，努力恢復(fù)天然林［3］。

“接近自然”指在經(jīng)營(yíng)中使當(dāng)?shù)刂饕泥l(xiāng)土樹(shù)種得到明顯體現(xiàn)，并不是完全回歸到天然的森林類型，而是盡可能使林分建立、撫育、采伐的方式和“潛在的自然植被”關(guān)系相接近，使林分能夠進(jìn)行接近原生態(tài)的森林生物群落的動(dòng)態(tài)平衡，并在人工的輔助下使天然物質(zhì)得到復(fù)蘇［4］。近自然林業(yè)經(jīng)營(yíng)的目標(biāo)林為混交、異齡、復(fù)層林，主要采用近自然林經(jīng)營(yíng)方法，以達(dá)到持續(xù)生產(chǎn)木材的目的，是一種兼顧林業(yè)生產(chǎn)和森林生態(tài)保護(hù)的經(jīng)營(yíng)模式。

德國(guó)植被生態(tài)學(xué)家Tuxen教授提出潛在植被和植被演替的理論，日本的Miyawaki在此基礎(chǔ)上提出了植被群落的新演替理論，其核心思想是借助人類的影響，縮短植被從裸地演替到近自然森林的時(shí)間［5］。Miyawaki還提出了環(huán)境保護(hù)林營(yíng)建的方法，并被命名為宮脅造林法。

“師法自然”“天人合一”的中國(guó)古典園林思想與城市森林近自然經(jīng)營(yíng)理念一脈相承，城市森林同樣應(yīng)該“師法自然”，充分尊重自然規(guī)律，利用自然潛力，形成富余自然野趣的城市森林景觀。

2 城市森林近自然經(jīng)營(yíng)的基本原則

2.1 近自然群落結(jié)構(gòu)

通過(guò)城市森林的近自然化經(jīng)營(yíng)，促進(jìn)森林結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，借鑒潛在植被和管理演替理論，增加適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚺c土壤條件、抗逆性強(qiáng)的地帶性植物和適生植物，保護(hù)和誘導(dǎo)自然更新苗，適當(dāng)增加蜜源和鳥(niǎo)嗜植物，提高群落自我維持和自我更新能力，誘導(dǎo)人工單一群落逐步向接近自然狀態(tài)群落演變，形成多樹(shù)種、多層次、異齡混交的近自然森林，恢復(fù)和重建富有自然氣息、地域特征濃郁的近自然森林植被，為鳥(niǎo)類等野生動(dòng)物營(yíng)造良好的棲息生境［6］。

2.2 低投入維護(hù)

充分發(fā)揮森林群落的自維持機(jī)制和作用，不同生態(tài)特性的植物擁有相宜生態(tài)位，形成種群間相互趨向協(xié)調(diào)補(bǔ)充的群落結(jié)構(gòu)，充分利用光照、水分和養(yǎng)分等環(huán)境資源，能在當(dāng)?shù)亟涤陾l件下生存和生長(zhǎng)，盡量避免澆灌、施肥、除草劑和化肥等外源能量輸入，減少人為養(yǎng)護(hù)與管理。例如，在治理病蟲(chóng)害方面，可以通過(guò)綠化植物、病蟲(chóng)害、天敵及其與周圍環(huán)境的相互作用和相互制約來(lái)達(dá)到目的［7］。

2.3 分類經(jīng)營(yíng)

城市森林所處環(huán)境具有特殊性，應(yīng)滿足城市居民的休閑游憩需求，森林經(jīng)營(yíng)管理不能簡(jiǎn)單不分地域和功能區(qū)特點(diǎn)一律采取傳統(tǒng)林業(yè)的木材培育或生態(tài)保護(hù)的經(jīng)營(yíng)方式，也不能一概反對(duì)人工規(guī)則式集約化經(jīng)營(yíng)方式，而應(yīng)根據(jù)城市不同功能區(qū)和區(qū)位特點(diǎn)實(shí)行城市森林分類經(jīng)營(yíng)。在中心城區(qū)，由于綠地狹窄、破碎度高，一方面要貫徹近自然經(jīng)營(yíng)理念，另一方面為便于操作在樹(shù)木配置上應(yīng)多以規(guī)則式為主;在城郊結(jié)合部廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村則要求田園化，在經(jīng)營(yíng)上使近自然與人工化經(jīng)營(yíng)想結(jié)合;在遠(yuǎn)郊區(qū)、山區(qū)、平原江河湖區(qū)，原有的城郊人工用材林大多應(yīng)近自然經(jīng)營(yíng)，誘導(dǎo)其向天然林轉(zhuǎn)化。新造生態(tài)林應(yīng)完全按宮協(xié)法造林。近自然經(jīng)營(yíng)理念與技術(shù)在城市荒野經(jīng)營(yíng)管理和動(dòng)物生態(tài)廊道營(yíng)造和經(jīng)營(yíng)方面具有特殊意義。

3 近自然經(jīng)營(yíng)技術(shù)與實(shí)踐

3.1 近自然化營(yíng)建

改變傳統(tǒng)造林以經(jīng)濟(jì)利益為目標(biāo)的純林化營(yíng)造方式，在城市森林近自然化營(yíng)造中，通過(guò)選擇鄉(xiāng)土樹(shù)種為主進(jìn)行多層次混合配植，營(yíng)造多樹(shù)種、多層次、異齡混交的近自然森林。如“宮脅生態(tài)造林法”營(yíng)造種類組成和群落結(jié)構(gòu)與區(qū)域頂級(jí)群落接近的人工群落，在短期內(nèi)建立起適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的頂級(jí)群落類型，具有建設(shè)成本低、后期管護(hù)少等優(yōu)點(diǎn)，已在北京長(zhǎng)城周邊荒山綠化、安徽馬鞍山尾礦地植被恢復(fù)、徐州等地高速公路兩側(cè)綠化以及上海浦東三菱公司與外環(huán)線綠化中取得明顯成效［8］。

上海海灣國(guó)家森林公園根據(jù)海灣特定立地條件改良鹽堿土壤，營(yíng)造湖泊、林間水系、坡地、洼地等多樣化生境，模擬自然，差異綴塊組合，采取多樹(shù)種、多規(guī)格、多層次混交，根據(jù)不同植物在空間、時(shí)間和營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位的差異，形成喬木塊體為主格局下的灌木塊體、林下鄉(xiāng)土草本塊體以及林間空地的空間格局，目前已經(jīng)逐步發(fā)育成多層次、復(fù)合型的海灣近自然森林群落結(jié)構(gòu)［9］。

3.2 近自然化改造

針對(duì)城市森林存在的問(wèn)題，借鑒潛在植被結(jié)構(gòu)特征，將現(xiàn)有城市人工林進(jìn)行近自然化改造。重點(diǎn)開(kāi)展密度控制和樹(shù)種調(diào)整，通過(guò)人工干預(yù)措施，協(xié)調(diào)種間關(guān)系，促進(jìn)互利共生，并為自然更新種創(chuàng)建適宜的生存空間。例如，保留最健康和長(zhǎng)勢(shì)最好的樹(shù)種形成庇護(hù)木，為更新苗提供種源和遮蔽等［10］，提高群落內(nèi)在自然生長(zhǎng)發(fā)育潛力，逐步調(diào)整森林群落結(jié)構(gòu)、物種組成、栽植方式、林冠外貌等，提高群落自維持和自我更新能力。

上海海灣森林公園針對(duì)幼齡林特點(diǎn)適時(shí)進(jìn)行人工干預(yù)，加快森林植被向地帶性特征演化。根據(jù)鹽堿林地生境的變化，補(bǔ)植決明、胡枝子、紫穗槐等豆科抗逆性強(qiáng)的先鋒樹(shù)種，改良土壤;并隨著林分的逐步郁閉和小生境改善，分期分批引入柘樹(shù)、舟山新木姜子、麻櫟、青岡櫟等地帶性優(yōu)勢(shì)樹(shù)種，培育地帶性森林群落。北京西山地區(qū)油松人工林經(jīng)過(guò)近自然化改造，樣地物種多樣性明顯提高，林下更新樹(shù)種變化較大［11］。對(duì)北京市密云區(qū)不同植被區(qū)域的人工林近自然改造的結(jié)果表明，近自然森林經(jīng)營(yíng)成本低、抗災(zāi)害能力強(qiáng)，同時(shí)使森林既發(fā)揮了生態(tài)效益，又發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益［12］。

3.3 近自然化管護(hù)

由于城市本身的特殊性，城市森林的管護(hù)具有自身特性。城市森林管護(hù)可借鑒城市綠地的養(yǎng)護(hù)措施。管護(hù)人員應(yīng)定期對(duì)植物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行跟蹤調(diào)查，隨時(shí)監(jiān)測(cè)群落的發(fā)育狀況，采用反饋?zhàn)鳂I(yè)方式，根據(jù)不同群落發(fā)育特征不斷調(diào)整和完善管護(hù)措施。

將自然保育作為城市森林近自然管護(hù)的基本目標(biāo)，盡量保留不明顯影響和抑制其他植物的樹(shù)木或野草，創(chuàng)造多層、茂密的森林，保留枯枝落葉和倒木，維護(hù)森林凋落物的再循環(huán)和再利用過(guò)程，并改變單一的草坪養(yǎng)護(hù)向近自然草地管理轉(zhuǎn)化。主要措施包括抑制霸王草、加強(qiáng)裸露地補(bǔ)植和控制有害生物。提高植物豐富度，為野生動(dòng)物營(yíng)造良好的庇護(hù)、覓食、儲(chǔ)存食物和繁育的棲息生境［13］。在城市綠地中，近自然“荒野”和“自然式”生態(tài)廊道應(yīng)在城市規(guī)劃中占一定比重。

4 城市森林近自然化經(jīng)營(yíng)的前景

雖然城市森林近自然化經(jīng)營(yíng)這一提法已得到認(rèn)可，并在一些地區(qū)的城市森林經(jīng)營(yíng)中得到應(yīng)用，但與歐洲等林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在理念、政策以及技術(shù)上都存在許多亟待解決的問(wèn)題。

1)在理念上，盡管“近自然”的理念已經(jīng)得到傳播，但仍停留在理論層面。人們還沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到“什么樣是近自然”“怎么樣才算做到近自然”等。這些需要在以后的研究中得到關(guān)注。而且，由于近自然培養(yǎng)的森林景觀效果往往具有時(shí)滯性，更需要轉(zhuǎn)變森林經(jīng)營(yíng)觀念，不應(yīng)刻意追求立竿見(jiàn)影的效果，而應(yīng)著眼于森林可持續(xù)發(fā)展。

2)在政策上，德國(guó)政府大力資助各級(jí)森林經(jīng)營(yíng)者，通過(guò)對(duì)保護(hù)和發(fā)展森林資源方面給予資助，引導(dǎo)各級(jí)森林經(jīng)營(yíng)者合理經(jīng)營(yíng)森林，最終達(dá)到近自然林的目的。我國(guó)在這方面尚未制定有關(guān)的政策法規(guī)，亟需開(kāi)展相關(guān)研究。

3)在技術(shù)上，由于近自然森林經(jīng)營(yíng)研究和技術(shù)推廣剛剛起步，相關(guān)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)和表述有待規(guī)范，需要研究和制定森林近自然經(jīng)營(yíng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，形成符合近自然理論、可操作性強(qiáng)的經(jīng)營(yíng)技術(shù)體系，還需要培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人員。當(dāng)然，也應(yīng)加強(qiáng)高新技術(shù)的應(yīng)用，如通過(guò)數(shù)據(jù)采集、資源評(píng)價(jià)、過(guò)程模擬等信息化技術(shù)，減少對(duì)森林的干擾和破壞，促進(jìn)城市森林的近自然化。

［1］陸元昌．近自然森林經(jīng)營(yíng)的理論與實(shí)踐［M］．北京:科學(xué)出版社，2006．

［2］祝寧．城市森林的近自然林經(jīng)營(yíng)技術(shù)方案［J］．東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，38(3):108 －110．

［3］黃清麟．淺談德國(guó)的近自然森林經(jīng)營(yíng)［J］．世界林業(yè)研究，2005，18(3):73－77．

［4］邵青還．對(duì)近自然林業(yè)理論的詮釋和對(duì)我國(guó)林業(yè)建設(shè)的幾項(xiàng)建議［J］．世界林業(yè)研究，2003，16(6):1 －5．

［5］Miyawaki A．Restoration of living environment based on vegetation ecology:theory and practice［J］．Ecological Research，2004，19(1):83 －90．

［6］張慶費(fèi)，李燕．城市綠地調(diào)整優(yōu)化理論與技術(shù)［J］．園林，2011，28(3):8－11．

［7］張慶費(fèi)．城市生態(tài)綠化的概念和建設(shè)原則初探［J］．中國(guó)園林，2001(4):34－36．

［8］達(dá)良俊，許東新．上海城市“近自然森林”建設(shè)的嘗試［J］．中國(guó)城市林業(yè)，2003，1(2):17 －20．

［9］施振周，羅清連，黃林平，等．上海海灣近自然林營(yíng)造與早期管護(hù)實(shí)踐初探［J］．中國(guó)城市林業(yè)，2007，5(5):47 －49．

［10］Jeffrey S Ward，Thomas E Worthley．Forest regeneration handbook:a guide for forest owners，harvesting practitioners，and public officials［M］．PA，USA:USDA Forest Service，nited States:U．S．Forest，Northeast Area State and Private Forestry，2004．

［11］寧金魁，陸元昌，趙浩彥．北京西山地區(qū)油松人工林近自然化改造效果評(píng)價(jià)［J］．東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，37(7):42 －44．

［12］陸元昌，Knut Sturm，甘敬，等．近自然森林經(jīng)營(yíng)的理論體系及在幼齡林撫育改造中的實(shí)踐［J］．中國(guó)造紙學(xué)報(bào)，2004(增刊):285－289．

［13］張慶費(fèi)，張峻毅．城市生態(tài)公園初探［J］．生態(tài)學(xué)雜志，2002，21(3):61－64．

Preliminary Study of Close－to－nature Management of Urban Forest

Wei Li1，3，Guo Yan2，Zheng Sijun3，Zhang Qingfei3
(1.Department of Environmental Science，East China Normal University，Shanghai 200062，China;2.Antai College of Economics＆ Management，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200052，China;3.Shanghai Landscape Gardening Research Institute，Shanghai 200232，China)

Based on the analysis of the problems in urban forest development，the paper discussed the concepts，connotation and theoretical basis of close－to－nature forest management and concluded the essential principles of the close－to－nature forest management that have been applied in urban forest establishment.With some practical cases，the typical technologies of close－to－nature forest management used frequently in urban forest establishment were introduced.And the problems and application prospect of these technologies were also analyzed.

urban forest，close－to－nature forest management，theoretical basis;application prospect

S731.9

A

1672－4925(2011)05－0020－03

2011－09－15

上海市農(nóng)委項(xiàng)目滬農(nóng)科2007第10－8號(hào)，國(guó)家科技支撐項(xiàng)目2006BAJ04A09－02，2008BAJ10B06－02

魏利，華東師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)系碩士，研究方向?yàn)槌鞘猩鷳B(tài)與林業(yè)生態(tài)工程，E－mail:doudou59329@163.com

張慶費(fèi)，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)槌鞘芯G地生態(tài)和城市森林，E－mail:qfzhang@126.com