我国城市森林的生态系统服务探析

王鹏 王剑 何桂梅

摘要：文章通过阐述生态系统服务研究现状，明确城市森林生态系统服务内涵与研究框架，并从管理与利用、发展与供给、数量与质量、设计与体验等角度分析城市森林生态系统在服务功能、供给能力、服务效能以及服务消费水平等方面存在的问题，最后提出基于生态系统服务的4项城市森林建设与管理对策。

关键词：城市森林，生态系统服务，内涵，问题分析

DOI： 10.3969/j.issn.1672-4925.2019.01.006

随着城市化进程的加速，人类社会系统与自然生态系统间矛盾日益激化，北京、上海等大型城市已面临城市容量超负荷、生态承载力接近上限、生态空间挤压以及环境污染加剧等一系列问题[1-2]。在这一背景下，人们对美好生活的需求与日俱增，城市森林作为“人一自然一城市”和谐共生的重要载体，其建设管理问题日益受到社会的普遍关注。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确提出，要“转变城市发展方式，提高城市治理能力，加大‘城市病防治力度……建成一批森林城市”[3]。森林城市作为时代发展的产物，已成为解决城市环境问题的重要手段与实现路径。长期以来，我国为满足城市发展所需的绿化规模，开展了一系列森林抚育、森林经营等活动，并取得了一定成效，但对城市森林的生态产品供给、调节支撑以及文化服务等多功能、多属性、多领域认知还相对不足。基于此，本文从生态系统服务视角出发，研究城市森林生态系统服务类型、供给与消费，明确城市森林生态系统服务内涵与研究框架，从管理与利用、发展与供给、数量与质量、设计与体验等角度，探讨城市森林生态系统在服务功能、供给能力、服务效能以及服务消费水平等方面存在的问题，并提出基于生態系统服务的城市森林管理策略，优化城市森林建设与管理，提升城市居民生态福祉。

1城市森林生态系统服务内涵

1.1生态系统服务

生态系统服务被认为是人类从生态系统中直接或间接获取的福利与惠宜，其核心目的是连接生态系统与人类社会，通常是指为满足人类生产、生活需要，生态系统所提供的各类自然资源、生态产品及其社会文化。经过20多年的发展，它已逐渐成为生态学、地理学以及人类学等学科领域的研究热点[4]。纵观其发展脉络，服务分类一直是该理论研究的基础与重点.MillenniumEcosystem Assessment（ MA）计划的分类标准最为著名，也最为大多学者所接受，MA将其分为供给服务、支持服务、调节服务与文化服务4类[5]。

生态系统服务搭建了人类社会系统与自然生态系统的桥梁。其中，人类社会系统主要包括营养、安全、情感等人类生存发展过程中的所需元素，是生态系统服务的需求方;自然生态系统包括自然、半自然与人工3类生态系统，主要指景观格局与生态过程，是生态系统服务的供给方。人类社会系统与自然生态系统之间存在非线性关系[6].即人类社会系统通过生态系统服务消费来消耗和使用自然生态系统的产品、资源与服务，以满足自身生存与发展需求。在这一过程，会衍生3种情景：一是自然生态系统供给小于实际人类社会系统所需需求，造成生态系统服务被过量消费，影响和改变生态系统结构、过程与格局，进而制约下一阶段生态系统服务的供给，形成一个恶性循环：二是生态系统服务供给与消费达到均衡，既满足人类社会系统的产品与资源需求，又对自然生态系统不造成破坏，影响生态系统服务的供给，这类情景是生态系统服务供给、需求与消费的理想状态：三是自然生态系统供给大于人类社会系统的需求，人类社会系统所需的生态系统服务过少，生态系统提供的产品、资源以及服务过量，这类情景在当前城镇化高速发展、人口规模大幅增加的背景下基本不会出现。

1.2城市森林生态系统服务

城市森林一词最早出现于20世纪60年代美国户外资源调查报告，后来逐渐引起国内外学者的普遍关注[7]。70年代，美国国会通过城市森林法，以此为标志，美国启动一系列城市森林发展规划与工程，推动城市森林建设。Rowntree[8]认为城市森林是城市中具备一定生态功能的森林，Wolf等[9]人则从相关利益者角度对城市森林进行评价，进一步深化了城市森林内涵，王鹏等[10]将森林与城市关系的紧密度作为衡量城市森林建设的重要指标。目前，我国城市森林虽未有一个统一的内涵定义，但在功能、类型、范围等层面已基本达成一定共识。在范围方面，城市森林既存在于城市建成区，也存在于城乡结合部与郊区;在属性方面，城市森林属于林业范畴，但与城市园林绿化联系紧密，彼此交错，密不可分;在分类方面，城市建成区公园绿地（如综合公园、社区公园、附属绿地等）、城乡结合部环城林带、远近郊区林地（如风景林等），以及森林公园、风景名胜区、国家公园等自然保护地在某种程度上均属于城市森林。基于此，本文认为城市森林是城市建成区园林绿化资源与近郊区森林资源的总和，它虽归属林业范畴，但与城市园林彼此交错，并在陆地生态系统中发挥着极其重要的多种服务功能。

城市森林生态系统服务是人类从城市森林生态系统中直接或间接获取的福利与惠宜，核心作用是连接森林生态系统、城市生态系统与人类社会系统。城市森林生态系统能为实现区域的可持续发展提供供给、调节、支持与文化等多种服务，满足人类社会系统所需物质、生态、文化需求，推动合理的服务消费（图1）。在城市森林提供的生态系统服务中，供给服务主要是指城市森林提供给人类可供利用与使用的生态产品、资源与服务，通常包括食物、药物、淡水等：调节服务是指城市森林为应对环境问题，所提供的调节气候、疾病、灾害的服务;支持服务是指为维护国土生态安全，支持动植物物种保护与栖息地恢复的服务：文化服务是指城市森林为人类社会所提供的诸如艺术审美、科普教育、精神文化等服务[11-13]。生态系统服务类型、供给、需求与消费作为优化城市森林建设管理的关键，对识别城市森林存在的问题具有重要参考意义，并有助于为其规划设计与资源配置提供决策依据。

2面向生态系统服务的城市森林问题识别

2.1重管理、轻利用，生态系统服务类型单一

目前来看，现行管理过于专注森林资源数量，未处理好保护性管理与保护性开发之间的关系。城市森林资源保护与利用之间的不平衡和不合理直接影响了生态系统服务的形成，导致城市森林生态系统服务单一，一定程度上限制了生态旅游、环境自然教育、休闲观光体验等服务的供给。此外，现行城市森林利用方式也相对陈旧，缺乏创新意识。当前城市森林利用方式还属粗放型，资源开发利用层次相对较低，方式单一，性质雷同，缺乏地方特色[14-15]。在推进国家森林城市与美丽中国建设的大背景下，如何高效集约利用好有限的城市森林资源，发挥城市森林的多种生态服务功能，需要在资源管理利用方面进行大胆的创新，探索出一种可供复制推广的新模式。

2.2重发展、轻供给，生态系统服务供需失衡

生态系统服务的持续性供给是实现社会经济与自然环境可持续发展的基础，一定规模的城市森林面积是保证城市森林生态系统服务供给有效和可利用的重要前提。中国正处于高速城镇化进程中，各项建设用地需求增长迅速，占用征收林地情况时有发生，土地利用的统筹与协调任务十分艰巨。据北京林地保护利用规划评估数据统计，北京2010年征占用林地面积尚保持在300hm2以内，但预计到2020年却将达到3 264 hm2。北京土地资源本就极其稀缺，以土地换取生态系统服务、保证城市森林用地无疑会遇到各种制约，尤其受基本农田保护目标的限制，城市建成区及近郊用于城市森林建设的土地将更为有限。如何运用生态系统服务供需原理处理好经济社会与城市森林用地供需之间的矛盾关系，是城市森林建设面临的重要挑战。

2.3重数量、轻质量，生态系统服务效能低下

森林资源数量与质量是衡量城市森林建设的两个关键指标。一般认为，资源质量及生态系统服务效能之间彼此具有正相关关系[16]。通过近几年大规模国土绿化行动，我国城市森林资源已基本得到有效保护，资源数量和面积相比以往有明显提升，但森林质量还普遍偏低。以北京为例，2017年森林蓄积量为1 749. 77万m3.但树种多以侧柏、油松等针叶树为主.全市低质低效林达20多万hm2，中幼林面积近40万hm2。树种单一、结构简单、林木长势弱、抗逆性差、生物多样性不丰富、碳汇能力差等问题一直制约着北京城市森林生态系统服务效能的发挥。

此外，我国城市森林建设“碎片化”现象明显，系统性较弱，尚未构建完整的生态绿色网络体系[10，14]。可以说，除经营管理不到位之外，结构布局也是影响城市森林质量与生态系统服务效能的重要原因。

2.4重设计、轻体验，制约生态系统服务消费水平

生态系统服务消费是人类社会对自然生态系统服务的使用消耗，它常用来表示人们使用生态系统服务产品或享用生态系统服务的过程行为[17]。人类社会作为生态系统服务的消费者，消费水平高低既取决于消费者社会背景、文化认知、薪资收入等客观因素，也取决于生态系统所提供的服务是否做到“因人而异”，符合消费者偏好。

当前，我国对于城市森林设计还停留在形式表现方面，常忽略自然资源与人文历史的深层次提炼与挖掘，做法简单粗暴，这直接导致人们对城市森林生态系统文化服务的获取只能通过标识牌、雕塑、小品等“形象工程”获得。据国家级森林公园总体规划中期评估报告显示，各地森林公园生态设计与人文设计意识淡薄，缺乏系统的规划设计，整体建设层次较低，对于自然教育、森林康养等深层次文化建设涉及较少，旅游产品开发设计也仅是偏重观光型旅游产品，类型单一，品牌意识模糊，游客“说走就走”现象普遍。德国的城市森林被誉为全球发展最好的国家之一，纵观德国城市森林所提供的众多文化服务中，自然教育是其中需求量较大的一类生态系统文化服务。目前，德国通过立法的形式，要求将自然教育作为森林公园等城市森林建设的一项基本职能，向公众提供服务。因此，在城市森林设计过程中，体验性文化服务的挖掘对提升居民服务消费水平至关重要。

3面向生态系统服务的城市森林管理对策

3.1构建空间布局动态调整机制

近年来，随着城市规模扩张，市域生态空间、生产空间和生活空间错配现象屡见不鲜，原有的生态空间不断被生产、生活空间挤占和蚕食。鉴于此，建议基于生态系统服务供需，将城市森林置于大尺度生态空间层面，通过优化和调整国土生态空间，完善城市森林空间优化管理体系，分区、分类、分级确定城市森林管理框架，明晰重点方向与政策措施，构建一套系统化的空间布局动态调整机制，实行有针对性的差别化管理，适时调整、扩充城市森林用地，保障区域生态系统服务供给。此外，针对城市建设征占城市森林用地问题，建议建立城市森林“占补平衡”管理体制，创新征占用管理机制，严格限制林地征占行为，限制商业性经营使用城市森林。实行先补后占方式，保证新补充城市森林用地质量，提高生态系统服务效能，并适时推广“只征不转”的征地模式。

3.2构建城市森林可持续管理体系

有研究表明，城市森林生态系统服务效能与城市森林经营质量直接相关，森林抚育等经营管理手段能有效提高城市森林生态系统服务效能[18]。森林可持续管理是有效推动森林成为健康、适应力强、高产高效的生态系统的重要手段，并能为社会提供更优质的服务。基于此，建议加快建立健全城市森林经营管理体系，针对不同尺度、属性的城市森林有针对性地实施经营管理。对城市近郊原生植被加强重点保护，增强其生态系统的稳定性：对森林公园等具有一定面积的人工林，提倡使用乡土树种，优化调整森林结构，营造结构层次分明的混交林：对于附属绿地等小尺度城市森林强化经营手段，实现调节服务与文化服务双赢，最大化推动城市森林融人城市发展。

3.3完善生态红线管控制度

城市森林具有为动植物提供柄息地、维持生物多样性的生态系统支持服务，然而随着近年来城市扩张、人口规模扩大，动植物栖息地频遭破坏，生物多樣性极度锐减。因此，建议将城市森林纳入生态红线统一管理，制定城市森林生态红线划分技术规范和管控办法，实行分级分类管理，将生态系统支持服务落实到具体地块。通过制定最严格的管理办法，加强城市森林空间用途管制，实行规划管理、定额管理。此外，通过卫星遥感和地面监测建立城市森林生态红线台账制度，完善监测预警体系，实行动态化评估和生态红线的科学化调整和管理。

3.4挖掘多功能城市空间潜力

城市河道、植物园、动物园、废弃矿坑等空间一般具有多种功能属性，这类城市空间所提供的生态系统文化服务相比单纯的绿化用地更具特色。目前，由于缺少对上述空间的功能挖掘，导致其生态系统文化服务多处于附属地位，森林体验与环境教育服务功能缺位。建议挖掘上述空间用地潜力，加强森林体验与环境教育体系构建：依托植物园、森林公园与野生动物园等专类园，建设自然学校，并结合中小学课程，开展体验式户外教育;在废弃矿坑、贫瘠农地等边缘空间“借地添绿”，并基于土地退化现状开展荒野教育、自然教育與森林历险等体验活动。同时，通过奖励激励机制，积极引导林场、森林公园、社区公园等场所依据现有条件，设置森林课堂、大自然剧场、手绘涂鸦墙、森林游憩区等生态文化服务空间及相关配套设施，推动市域范围内自然教育网络结构的形成。

4结语

生态系统服务搭建了人与自然之间的桥梁，而城市森林作为城市与自然的媒介，研究面向生态系统服务的城市森林具有十分重要的意义。随着我国经济结构调整以及生态文明建设的不断推进，城市森林建设将面临越来越多的挑战，通过借鉴生态系统服务理念，能更有效地审视我国快速城镇化背景下的城市森林建设，有针对性地查找城市森林建设过程中存在的问题，并以新的视角予以应对，为加强城市森林管理提供有效的科学依据。

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收稿日期：2018-08-06

*基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目“丝绸之路经济带核心区生态建设政策体系研究”（ CAFYBB2018MC004）

第一作者：王鹏（1990-），男，助理研究员，博士，研究方向为城市森林政策、生态系统管理。E-mail： wpeng.up@foxmail. com

通信作者：何桂梅（1977-），女，教授级高工，研究方向为园林绿化及气候变化。E-mail： hegm@ bfdic.com