摘要：人工林在我国的城市森林建设中占有很大的比重，其设计和管护是两个相辅相成的过程，设计的模式决定了管护的方向，管护的方式也反过来影响设计的现实景观效果和生态效益。本文概述了在城市森林设计和管护过程中存在的问题，指出许多城市森林设计片面强调视觉效果而忽视生态效益，普遍存在层次结构简单和植物种类单一的问题，缺乏对城市所处地区环境条件的分析，生搬硬套外国、外地模式的现象比见突出；城市森林的管护方式单一，管理方式落后于城市的发展步伐和人们回归自然的审美需求。不合理的城市森林设计和管护是造成城市森林生态效益不高的主要原因之一，也导致了生物多样性降低、维护费用高、与人的亲和性差等不良后果。提出了对城市森林实行近自然设计和管护的建设理念，并对其可行性和具体做法进行了探讨。
关键词：城市森林，人工林，近自然，设计和管护
文章编号：                         中图分类号：            文献标识码：
Close-to-nature design and management---building effective and harmonious urban forest in China

WANG Cheng
(Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry. Beijing, 100091)

Abstract: The man-made forest occupies great proportion in urban forest in many cities of our country. Its design and management of urban forest supplement each other, the design decides the orientation of management, while the management also affects the landscape effect and ecological benefits of the design in reverse. Some issues on management of urban forest are summarized in the paper. It is put forward that many designs only emphasize the seeing impression while ignore the ecological benefits. The problem of simplifying the layer structure of forest and purifying it’s species composition were ubiquitous, It is short of comprehensive analysis of local environment conditions, the phenomena are very outstanding in learning foreign or other city’s model by rote. The management model is monotonous and behind the step of urban development and the human demand on returning to nature. These unreasonable designs and managements are one of the main reasons for lower ecological benefits, and also caused some other bad aftereffects, such as lower biodiversity, high cost of management. Finally, the thought of close-to-nature design and management is put forward, and it’s feasibility and methods were discussed.
Key words: urban forest, man-made forest, close to nature, design and management

1 引言
近年来，随着我国社会经济的飞速发展和城市化进程的不断加快，大气污染、热岛效应、风沙危害、水资源短缺等城市生态环境问题也日趋突出，成为人们关注的一个热点。建立健康、安全、舒适的人居生态环境已经成为绝大多数城市居民的共识，城市绿化建设也向着城市生态建设的方向转型[3, 8,15]。一方面森林开始走进城市，成为城市生态环境建设的主体，另一方面园林建设也开始融入更多的生态学思想，强调提高城市森林的生态效益[2,6,11,16]。因此，城市生态环境建设已经发展到一个以建设城市森林为主的崭新的阶段。城市森林的空间布局、植物组成、生长状况、层次结构等特征，直接关系到其生态效益的大小[13~14]。设计和管护是城市森林建设中非常重要的两个环节，他们是两个相辅相成的过程，设计的模式决定了管护的方向，管护的方式也反过来影响设计的现实景观效果和生态效益，通过管护达到城市森林的设计效果。但目前多数的城市森林建设还是没有彻底摆脱传统观念的束缚，设计和管护上都是从视觉的角度考虑多一些，讲究的是景观效果。因此，在城市森林的设计环节就要把注重视觉效果与提高生态效益结合起来考虑，提倡林灌草相结合的复合模式，增加生物多样性。同时要尽量减少对森林的过多扰动，通过合理的管护措施使其形成合理的结构和自我维持机制，提高城市森林的生态效益。本文综合分析了当前城市森林设计和管护过程中存在的问题及其生态后果，提出了以近自然管护为主的城市森林设计和管护方式，以期为我国城市生态环境建设的健康发展提供借鉴。
2 当前城市森林设计中存在的问题
2.1城市森林层次结构简单化问题
我们在城市森林设计过程中最常见的做法，是采取在结构上单层化，在形状上几何化，在植物配置上纯种化的传统西方园林的模式，强调平面和立体的视觉效果。其实很多城市森林图纸上的设计效果落实到现地上并没有达到展现各种图案、各种意境的目的，或者说很难被人们所感受到。人置身在城市森林当中，无论是水平还是垂直占据的空间，都是相对渺小、视野相对狭隘的，根本看不到各种美丽的大色块平面图案，最直接的还是眼前的视觉效果和环境状况。特别是在城市内部，能够把土地作为绿化使用，其最主要的目的就是要给人们提供一个相对宁静、清新、富有生命的自然或近自然环境。因此，城市森林设计的环境效益应该是第一位的。
在城市里,典型森林所具有的乔木层、灌木层、草本层、层间植物等多种层次结构，被简化为单一的纯林、灌丛、草坪等几种模式，使他们彼此之间几乎各不相容。林地内没有灌木和草本，就是单纯的乔木；灌丛内没有乔木和草本植物；草坪内没有乔木和灌丛，甚至就连杂草也没有，只是一个种的纯草坪。这种单结构、单层次的城市森林类型的产生，主要是人们的一些观念造成的。地球上任何一种自然植被类型都不是绝对的单纯由一种植物组成，都是由多种植物通过占据各自的合理生态位所构成的一种群体。森林之所以具有其它生态系统所无法比拟的生态功能，其中很重要的一个原因就是因为森林具有复层结构和很高的生物多样性，是一种相互依赖、相互促进的整体的效应[4~5]。因此，人为的剔除其中的某些成分而获得一个成分的纯化类型，这是一种偏离自然的不稳定状态，必须不断的付出人力、物力投入来维持，也达不到森林的生态效果。
2.2 城市森林植物种类单一化问题
目前，城市里的许多城市森林类型都是单种栽培或者单纯组合的模式，比如草坪就不允许其他草类生长，更不要说是灌木，即使是乔灌草结合模式，也都是各层纯化后的组合。通常来看，城市森林植物种类的单一化有两种表现：一种是单层结构的城市森林，植物种类都是由一种组成，不容许其它种类植物生长，这是纯粹的单一化现象，需要的人为维持投入最多。第二种是复层结构的城市森林，但每个层次都是由一种植物组成，虽然这种城市森林貌似多物种、多层次的复合结构，而实质上还是单一化的设计模式。第二种模式是在第一种模式上发展起来的，虽然有一定的改进，但还没有脱离传统观念的束缚。比如在纯种的大草坪内零星栽植几株侧柏和红瑞木，好像是多物种、多层次结合的复层结构，但这几株树木仅仅是个摆设而已，根本发挥不了森林的效益，即使有些林地在林下种植了草本植物，但林下生长的是种类单一、整齐划一的纯草坪。因此，这种栽培模式根本谈不上是真正的混交复层模式，其实质还是纯种化的配置模式，与我们所提倡的森林模式完全是风马牛不相及的两回事，是对森林模式的误解和曲解。
2.3 缺乏对城市所处地区环境条件的分析，生搬硬套外国、外地的模式
城市森林建设作为城市生态环境建设的主体，也要根据不同国家、不同地区的环境特点因地制宜。我国在许多城市森林设计当中，设计者最关注的就是视觉效果，选择植物的标准主要是色彩、花色、形状以及组合的图案如何，设计上趋于模式化，很多东西都是盲目生搬硬套外国的做法，而很少从城市所在地区气候环境条件和对人体身心健康的影响的角度考虑。比如热衷于搞草坪或稀树草坪，就是片面学习外国做法的具体体现。这种模式对于处在高纬度的国家像芬兰、挪威、俄罗斯、瑞典、加拿大等国家是适宜的，因为这些国家冬季漫长而严寒，其余季节气温不高，即使在盛夏季节也很少有酷热[9,12]。人们特别珍惜阳光，有太阳照耀是一种难得的享受。所以许多城市公园、街区的公共绿地，在设计上都会考虑人们享受阳光的需求，植物组合中会有意识地增加一些草坪和疏林草地模式。而且为了达到充分利用阳光 (特别考虑到日照时间较短的漫长冬季)，树种组成上也是以落叶树为主，主要是椴树类、栎类和桦木类，常绿树种则为副，主要有云杉、冷杉、欧洲赤松等。落叶树落叶后，能充分利用暂短的光照日获得阳光，使人们享受到阳光。但即使是这样，这些国家城市绿化用地的主体类型仍然是森林。而我国大部分地区都有酷热、漫长的夏季，冬季虽然比较寒冷，但阳光比较充足。因此，我们搞城市森林建设并不是尽量获得阳光，而是如何躲避过于炎热的太阳，在夏季主要是起遮荫降温，在冬季则尽量透光增温。而且我国的城市多数都没有保存相对完好的大面积城郊森林做背景，环境本底差，这就要求城市森林建设要以林木为主，建设城市森林，在居民小区的阳面、街区的公共绿地要多使用落叶树种。而现在许多城市的城市森林建设并没有这种考虑，也赶时髦地追求宽广的大片草坪绿地，树种喜欢用常绿树种。我们在夏季的城市公园、街区公共绿地游玩，用来遮荫的常常不是树木、森林，而是遮阳伞。这种不顾本地环境条件而生搬硬套外国、外地模式的做法，就没有体现“以人为本”的城市森林建设宗旨。
3当前城市森林管护中存在的问题
3.1 管理方式比较单一，多数城市森林采取了纯化的管理方式
不同地点、不同类型的城市森林发挥的功能是不一样的，管护上也必须根据这些不同的要求采取不同的措施。从我国目前对城市森林的管护模式来看，把农业在园艺上约定俗成的做法，以及对庭院园林的高度人工化管护模式直接运用到城市森林的管护当中，追求整齐性、观赏性，对于获得园林小品的景观效果确实发挥了作用，但到处都采取完全一致的方式，就会极大地降低城市森林的生态功能。
林地作为乔灌草混合的复层模式，具有很大的包容性，也是城市生态环境建设的主打类型，但许多城市的林地都采取了与草坪近乎相同的管理方式。林下通常栽植的是单一品种的草坪，要经常浇水、施肥、拔除杂草、修剪、防病虫害，不容许林木的枯枝落叶留在林子里。我们知道，森林里的灌木和草本对于改良土壤非常重要，但在城市里的许多做法都是与这种认识相矛盾的。我们每到卫生检查，不论是政府机关还是工厂学校，都是要清除林地内的草本植物和灌木，扫除枯枝落叶。无论是草坪还是疏林草地以及林地，草就是毒草、杂草，林地内的枯枝落叶和灌木也是一样，都属于影响视觉效果要被清除的对象[8]。而这种做法在许多城市都被当作一项每年例行的任务，已经习以为常了。因此，不论是处于水热条件很好的南方，还是处于相对干旱的北方，城市里的林地通常都是光光的。其实，林业工作者在对南方的杉木人工林、桉树林和北方的落叶松人工林的地力衰退问题进行研究的过程中就已经认识到，地力衰退的根本原因之一是这些纯林内缺少草本和灌木层[10]，生物多样性降低，导致了土壤变酸或产生毒害作用。另外，单从林地的滞尘效应来说，林带下部没有灌丛和草本植物以及枯枝落叶不仅减少了吸滞灰尘的面积，而且根据防护林学的原理，这种下部仅有树干的通风结构的林带还会加速下部的风速，把林下裸露地表的灰尘吹浮起来造成灰尘污染。有人说，林下的灌木杂草和枯枝落叶看起来不整齐，秋季干枯了以后也不利于防火，容易被风吹得到处都是，影响城市卫生。防火的根本不是把林子砍掉，而是加强火源的管护和防火宣传教育。至于影响环境卫生问题，正是因为林下缺少灌木、草本植物，造成林下的风速加大，枯枝落叶没有遮拦而易被风吹散，而且林下的尘土也常常被风吹起来，林下这种过于“卫生”的做法恰恰是造成环境不卫生的一个原因。因此，今天我们从生态的观点上要很好地重新去认识，草、灌木、枯枝落叶在改良土壤、固定灰尘方面发挥了巨大的作用，再不能小看这些处在下层的植物了。城市森林改善环境的功能除了依靠植物个体的作用以外,更主要的是要发挥整体的效应[13~14]。
当然，上述城市森林建设思想并不否定草坪、疏林草地等模式在一些宾馆、广场、运动场、高尔夫球场等特殊用途土地中的使用，这些绿地建设的初衷就不是以生态效益为主，而我们硬是要把它不恰当地照搬照抄到城市以生态效益为主的其它类型的城市森林建设中，必然会产生生态效益低下、维护费用高等实际问题。
3.2 管理方式落后于城市的发展步伐和人们回归自然的审美需求
过去，城市发展规模不大，环境问题也不十分突出，特别是城市周围有很多保存完好的大片林地、水体，有一个比较好的环境本底。人们需要城市里多一些鲜花、多一些园林小品。因此，追求视觉效果的设计和管理模式是适合于社会发展需要的。行道树在2m左右高度就截干也是适合于城市道路两侧多电线的实际情况。但随着社会的发展，城市规模的不断扩大，城市的环境本底也发生了很大的改变，人们更关心城市生态环境的改善。而且，经过多年的发展，城市内五花八门的人造园林景观也显得过多了，长期生活在高楼林立、车声嘈杂、空气混浊的都市里，人们开始追求回归自然。因此，城市森林作为城市里唯一能够满足人们这种需求的场所，必须在形式上、功能上更加趋于自然化。同时，城市街道两侧纵横交错的管线也已经大多埋入地下，电力、通讯等安全问题已经不再束缚行道树的伸展空间，行道树截干也可以再高一些，甚至不必截干。因此，现在城市森林建设应该适应这种变化，在设计和管理方面都有一个大的转变，使城市森林更加自然化、生态化。
在国外也会经常看到大树下是整齐的草坪这种景象，但其内在的成分与我们有很大的不同。还是以草坪为例，在莫斯科、奥斯陆等许多城市，它的草坪并不是纯种的、不容其它杂草生长的单一草坪，而是完全的自然组合式，各种野草野花混杂在一起，构成了一幅天然的草毯，没有所谓杂草的概念，远远望去是点缀着各色野花的天然图画。各种昆虫、鸟儿在草地上栖息、觅食，充满了生机与活力[9]。相反，我们在学习外国的草坪建设模式时，没有学到这些精华，往往是形似而神不是，许多城市都一味追求纯粹、整齐、绿期长等景观效果，不惜浪费水资源、人力物力和财力而大搞整齐划一的草坪建设，造成绿化用地面积增加而生态环境没有得到改善的怪现象[1]。城市森林建设就是要为老年人提供散步休憩的场所，为年轻人提供谈情说爱的地方，为孩子们提供玩耍嬉戏的场地。而公园里到处都是禁止人们踏足的牌子，到处都是只能看而不能碰的纯林、纯草坪和造价昂贵且维护费用高的园林小品，人类“回归自然”就成为一句空话。因此，我们在学习国外城市生态环境建设经验的过程中，要学习人家城市绿化的森林化、近自然化和生态化这些内在的精华，而不是外在的模式，弄得本末倒置了。
在城市森林建设过程中，设计和管护方面存在上述的问题，将导致城市森林的生态效益低、生物多样性低、维护费用高和缺乏亲和性等不良后果，需要我们不断地加以改进和完善。
4近自然的设计和管护——创建富有活力的高效城市森林
相对于过去片面追求视觉效果和人工痕迹过重、生态效益不高的城市森林建设模式，我们在这里提出模拟自然状态下森林的特点（外貌特征、植物组成等）进行近自然的城市森林设计和管护理念，把生态效益与景观效果结合起来，满足城市改善生态环境和人们追求回归自然的双重需求。
所谓城市森林的近自然设计，讲究“师法自然”，但并不是完全照搬自然，还要考虑城市的特点和人体的需求，并不是所有的自然植被组合都是适合于城市环境和有益于人体身心健康的。因此，近自然的城市森林设计一方面是强调模仿植物的自然组合，突出了乡土植被在城市森林建设中的地位和作用，获得自然美；另一方面也不能忘记植物组合的多样性和稳定性。通常来说，生态系统的复杂性导致稳定性。对于一个完整的自然生态系统，一般是由生产者、消费者、分解者和无机环境四个部分构成，各个成分之间是通过食物链、食物网结构发生联系，实现系统内的物质循环、能量流动和信息传递过程，这是系统能够抵抗各种干扰维持稳定的根本所在，也是系统发挥改善环境功能的基础[4~5]。因此，我们所提倡的森林模式，完全不同于现在一些城市里采用的所谓“疏林草地”模式，是要形成自然或近自然式的森林的结构和环境（地上和地下都是多层次、多物种、多生境等）。美国生态学家McHarg一直主张在城市建设中要设计结合自然（design with nature），对于城市内的空地系统的潜在价值和约束因素要综合考虑，从而确保自然过程的运行，并要把不适合开发的土地保留下来不受那些破坏过程的干扰[7]。对于城区内的空地系统，应该以其自然的“绿化”为主，而对于城市周围的环状绿化带（绿环），也不应该在其内部从事以农业为主的绿色生产。
近自然的设计还表现在对城市森林建设用地原有地形、地貌条件的利用上，讲究依地就势。城市森林建设的目的就是要为人们提供良好的生活环境，无论是大的山体、水面、片林，还是小的地形的起伏、零星的散生树木，都可以通过合理的设计使之成为城市森林的组成部份，这样既可以反映城市的历史，也能体现自然的韵律，产生更好的效果。同时，我们提倡进行近自然的设计，并不是完全的依赖自然的演替过程实现，因为处于不同演替阶段的自然植被类型的生态功能是不一样的。因此，要源于自然而高于自然，模仿效益最大、稳定性最强、景观效果最好的类型。
城市森林的管护，不论从美化的角度，还是基于卫生的考量，都不能破坏系统内部的流通渠道。以德国为首的欧洲国家在对人工林进行了长期大面积实践的基础上，提出了著名的“近自然林业理论” [17]。城市内的各种类型的城市森林，都属于人工植被，与人工林在稳定性、生态效益等方面存在很大的相似性。以此为参考，从提高城市森林稳定性、生物多样性等多种生态效益的角度出发，要尽量保持城市森林的自然属性，实行近自然的管护。城市森林近自然的管护并不是任其自然，而是要转变管护人员的职能，帮助城市的人工植被建立自稳定维持机制。对于城市森林来说，管护人员主要职责不是拔除杂草、浇水、喷农药等这些类似于农田管护的做法，而是仅对靠近路边的地带进行低强度的修剪和管护，落叶被扫进林地里，整个林地还是处于自然的生长状态。在这个过程中，森林的生态效益、景观效果都得到了很好地发挥。近自然的管护是要提高城市森林与人的亲和性。实行近自然管护的城市森林，不像纯粹的园林绿地那样娇贵，人们可以置身其中，体验自然的芬芳气息。我们对山东省东营市一处采取近自然管理的狗牙根草坪进行了调查（见表1）。

表1 东营市南游园实行近自然管理的草坪种群的数量特征
Table 1 Quantity characteristics of lawn population managed using close-to-nature method in South garden in Dongying city
种     名                     相对频率（%） 相对优势度（%） 相对密度（%） 重要值importance value
白三叶(Trifolium repens)        0.01          2.90            0.03          2.94
羊草(Leymus chinensis)          0.06          7.75            0.30          7.84
狗牙根(Cynodon dactylon)        0.11          6.00            0.07          6.18
蟋蟀草(Elesine indica)          0.04          2.50            0.01          2.55
马唐(Digitaria sanguinalis)     0.19          29.90           2.70          32.80
萹蓄(Polygomun aviculare)       0.15          10.70           2.00          20.90
溚草(Koeleria cristata)         0.43          37.30           94.80         132.50
红鳞扁莎(Pycreus sanguiolentus) 0.01           2.90            0.03          2.94

从表1可以看出，原来的人工狗牙根草坪经过一段时期的自然演替以后，靠人工维持的狗牙根单优群体逐渐失去优势,被一些乡土草本植物取代，可以形成优势种的草坪品种有：萹蓄、溚草、马唐。在另一块退化的高羊茅草坪上还发现，冰草、圆柱披硷草、碱茅也能取代高羊茅形成优势种。这些退化的草坪虽然失去了“纯、齐”的特点，但其在耐旱性、耐盐性、耐践踏性和低维护费用方面表现出的优越性是本地其他人工草坪所无法比拟的，已经成为小区内居民休憩的场所。因此，在努力构建以人工配制为主的园林绿地过程中，也要适当发展这种乡土化、自然化的绿地类型。
在这种管理当中，为了避免对某些类型的城市森林受到过度的人为践踏而造成难以恢复的不良后果，可以借鉴农业上轮作的做法，对城市森林实行轮休，使遭到破坏的城市森林得到恢复，而在林地少。无法进行轮休的地方，可以实行季节性封护。也就是说，近自然的城市森林管护目的，是要让城市森林被城市居民使用，而不仅仅是用来观赏这一种用途。另外，近自然的城市森林管护有利于增加生物多样性，减少水资源消耗和人力物力投入，应该成为城市森林管理的主要方式。
5小结
我国城市土地资源十分珍贵，能够拿出用于城市生态环境建设的土地也非常有限，必须最大限度地发挥这些土地的生态作用。因此，在整个城市区域范围内建设城市森林，使城市生态环境建设由单一绿化型向生态绿化型转变，把大多数的城市绿化建设用地建设成以林为主、乔灌草结合的城市森林，通过多种途径增加城市森林的生物多样性，提高单位面积绿地的生态效益,是改善城市生态环境的最佳途径。目前，城市人工林地的设计模式存在的树种单一化和纯粹化趋势以及由此而带来的不合理管护问题，降低了林地的生态效益，造成土地资源的浪费，增加了其建设和维护的成本。因此，对于城市范围内大面积的人工林建设，要改进设计和管护工作中以视觉效果为主的传统观念，更加注重林地的生态效益，更多地采取近自然的设计和管护方式，才能建设高效和谐的城市森林，创造安全、优美、自然、舒适的人居环境。

参考文献
1 Chen G(陈钢). 2002. Waste water in Xian city. Science and Technology Daily(科技日报). 1-15(in chinese)
2 Cheng X-K(程绪珂). 1993. technology report of research and implement of ecological garden. Garden(园林)(supplement). 6~19(in chinese)
3 Huang G-Y(黄光宇). 2001. Evolution of eco-city in China. Urban Environment & Urban Ecology(城市环境与城市生态). 14(3)：6~8(in chinese)
4 Kimmins, J P., 1987, Forest ecology. Macmillan Publishing Company
5 Li B(李博). 2001. Ecology. Beijing: Science press
6 Li Y(李睿). 1991. High benefits and harmony: use niche theory to direct garden plant configuration. Chinese Garden(中国园林). 7(2)：46~47(in chinese)
7 McHarg, I. L., 1969, Design with nature. Doubleday, Garden City, New York
8 Peng Z-H(彭镇华). 2002. Development of the forest eco-network system in the city and town in China. World Forestry Research(世界林业研究). 15(1)：53~60(in chinese)
9 Peng Z-H(彭镇华), Wang C(王成). 2002. Urban forest in Russia, Norway, Finland and Sweden. China Flowers & Horticulture(中国花卉园艺). 9：26~28 (in chinese)
10 Shen W-T(盛炜彤). 1992. Research on decline in soil fertility. Beijing: Chinese Science and Technology Press(in chinese)
11 Suo K-L(索奎霖). 1999. Area, location and efficiency---three foundations of ecological benefits of urban green space. Chinese Garden(中国园林). 15(3)：52~53(in chinese)
12 Tan S-M(谭绍满). 2001. Permanent subject: harmonious relationship between human and nature--- introduce of urban plan and green in Canada. Guangdong Garden(广东园林). 2：17～20(in chinese)
13 Wang C(王成), 2002, Comparison and analysis on ecological functions between different types of urban green space. Journal of Northeast Forestry University(东北林业大学学报). 30(3): (in Chinese)
14 Wang C(王成), Zhou J-X(周金星), 2002, Differences of ecological functions of urban green spaces in different scales. Journal of Northeast Forestry University(东北林业大学学报). 30(3): (in chinese)
15 Wang R-S(王如松). 2001. A transition of urban human settlement planning: Towards eco-integrity, naturalizing, low cost and humanity orientation. Urban Environment & Urban Ecology(城市环境与城市生态). 14(3)：1~5(in chinese)
16 Wang X-Y(王祥荣). 1999. Strategy of urban green development in facing to 21 century---case study in Shanghai. Urban Environment & Urban Ecology(城市环境与城市生态). 12(1): 60~63(in chinese)
17 Xi G-y(惠刚盈). 2001. Modern forest management of Germany. Beijing: Chinese Science & Technology Press(in chinese)

作者简介：王成：男，1967年7月出生，博士，副研究员，吉林省长岭县人。主要研究方向是森林生态学、景观生态学和城市森林，已发表学术论文20余篇。中国林业科学研究院林业研究所，电话：010－62888361，邮政编码：100091。E-mail: wangcheng@rif.forestry.ac.cn