張子揚，吳文景，梅輝堅，吳鵬飛，3

(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福建 福州 350002；2. 撫州市林業(yè)局森林資源監(jiān)測中心，江西 撫州 344000；3.人工林可持續(xù)經(jīng)營福建省高校工程研究中心，福建 福州 350002)

當(dāng)今我國經(jīng)濟建設(shè)加快，但第二、三產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展給城市環(huán)境帶來壓力。樹木可以減少空氣中O3、氮氧化物、硫化物、PM10的污染[1]。因此，有專家學(xué)者提出“建設(shè)環(huán)境友好型社會，構(gòu)建生態(tài)城市”的觀點。由此促進人與自然和諧相處，從而實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。所謂“生態(tài)城市”是指在現(xiàn)代科技的基礎(chǔ)上，建設(shè)人與自然共生、共存、共榮的生態(tài)系統(tǒng)[2]。而在生態(tài)城市的建設(shè)中，具較高美學(xué)價值的風(fēng)景林[3]發(fā)揮著巨大作用，是新型城市構(gòu)建中不可或缺的一部分。

我國沿海城市承載著全國42%的人口，卻創(chuàng)造全國60%以上的國民生產(chǎn)總值。可見，如何實現(xiàn)沿海城市的生態(tài)建設(shè)顯得尤為重要。因此分析我國沿海城市造林環(huán)境特點、沿海城市風(fēng)景林組成和功能，并總結(jié)風(fēng)景林的構(gòu)建與評價方法，提出對沿海城市風(fēng)景林研究的展望等十分必要。

1 我國沿海城市造林環(huán)境特點分析

我國地處亞洲東部，太平洋西岸，擁有1.8萬km的大陸海岸線。由于海陸熱力性質(zhì)差異和氣壓帶、風(fēng)帶的季節(jié)性移動，以致我國沿海地區(qū)形成季風(fēng)性氣候；加之沿海城市作為人類聚居地，大規(guī)模進行各類生產(chǎn)和建設(shè)，共同造成沿海城市在降雨、溫度和空氣具有明顯特性且常受臺風(fēng)影響。

1.1 降雨

受東南季風(fēng)的影響，我國降水量由東南向西北遞減，特別是東南沿海地區(qū)，降水豐富。其中，位于東南沿海的海南大部分地區(qū)和廣東省的惠州市、東莞市年降水超過2 000 mm；福建和浙江的廣大地區(qū)有1 800 mm的降水，其省會城市福州和杭州降水可達1 500 mm；上海和江蘇省的南通、鹽城等地降水減至1 200 mm；更北的黃海和渤海沿岸，青島、煙臺、秦皇島等城市年降水量為900 mm；降水較少的天津僅有300～600 mm。

近幾十年，沿海地區(qū)工業(yè)化和城市化快速發(fā)展，但向大氣環(huán)境排放的SO2、NO2等酸性氣體也隨之急劇增加，從而造成酸雨區(qū)面積的不斷擴大。例如，上海、浙江的大部分地區(qū)，福建的中北部和廣東中部均是酸雨分布的區(qū)域[4]。酸雨造成森林枯梢，危害森林生態(tài)系統(tǒng)。有研究指出，酸雨可直接作用于植物細胞，使膜透性增加、葉綠素含量減少和酶活性下降等[5]。還有研究者指出，土壤基鹽淋失、土壤中微生物分解有機物的能力受到抑制、鋁的活性增加是酸雨造成的[6，7]。

1.2 溫度

溫度隨緯度和季節(jié)的變化明顯。低緯度的海南、廣東省，以及福建的部分沿海地區(qū)包括廈門、泉州、福州，年均氣溫可達20 ℃；溫州、寧波、杭州和上海等地的年均氣溫為15～20 ℃，江蘇省中部往北至渤海沿岸地區(qū)年均溫度在10～15 ℃之間。在冬季包括江蘇省以南的沿海地區(qū)，月平均溫度均高于0 ℃，往北月平均氣溫則會低于0 ℃。每年的7月和8月，所有的沿海地區(qū)月平均氣溫均在30 ℃以上。氣溫年較差隨緯度的上升而擴大，相對處于較低緯度的海南和廣東地區(qū)，差值在5～10 ℃，而相對高緯度的渤海沿岸年較差可達30 ℃。

隨著城市建設(shè)過程中建筑面積的增大與溫室氣體排放，使得城市下墊面比熱容變小和空氣升溫，最終導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)。沿海地區(qū)的城市北京、上海、福州、廈門和廣州等地夏季頻發(fā)黃色，甚至紅色預(yù)警，室外40 ℃高溫已經(jīng)普遍存在。由于溫度與植物的生活息息相關(guān)，有研究表明，地表溫度影響植物根系溫度，而根系可決定植物的生長；高溫也影響蒸騰作用，導(dǎo)致水分代謝、礦物營養(yǎng)吸收和光合作用受到抑制[8]。與此同時，溫度的升高也會造成物候的變化[9]，植物的生長節(jié)律受到嚴(yán)重影響。

1.3 空氣

城市空氣質(zhì)量是評價城市環(huán)境的重要指標(biāo)，也是植物生長的重要環(huán)境條件。我國三大沿海工業(yè)區(qū)中，多數(shù)城市空氣質(zhì)量出現(xiàn)PM2.5、O3、PM10或NO2污染的情況(表1)，其中京津冀地區(qū)尤為嚴(yán)重，全年有超過160天的空氣污染物超標(biāo)?？讎x等[10]研究發(fā)現(xiàn)，植物受污染傷害程度與環(huán)境污染程度呈正相關(guān)，且環(huán)境污染能顯著導(dǎo)致植物衰老；孔再德[11]研究發(fā)現(xiàn)，大氣中顆粒污染物可在植物葉片上積累，進而覆蓋葉片、堵塞氣孔并阻礙光照，最后抑制光合作用；朱粟瓊等[12]通過解剖葉片結(jié)構(gòu)，認(rèn)為空氣污染物能影響葉綠體，致使葉細胞發(fā)生生理和結(jié)構(gòu)上的變化。可見，嚴(yán)重的空氣污染不利于植物生長。

表1 我國沿海地區(qū)2017年城市空氣質(zhì)量 %

1.4 臺風(fēng)

據(jù)報道，南海和西北太平洋每年平均會生產(chǎn)臺風(fēng)25.5個，其中登陸我國的有7.2個[3]，海南、廣東、福建和浙江省是臺風(fēng)登陸的前沿。臺風(fēng)具有巨大的破壞力，浙江地區(qū)有記錄0414號臺風(fēng)造成164人死亡、181.28億直接經(jīng)濟損失，9417號臺風(fēng)造成1 126人死亡、117.6億直接經(jīng)濟損失，9711號臺風(fēng)造成239人死亡、186億直接經(jīng)濟損失[13]。每當(dāng)臺風(fēng)過境，城市植物總是受災(zāi)嚴(yán)重，高大的喬木容易被吹倒或折斷，2016年“莫蘭蒂”超強臺風(fēng)造成廈門市65萬株行道樹倒伏。倒下的植物壓住了下層植物并抑制其生長，受災(zāi)的森林往往群落組成發(fā)生變化或物種豐富度降低，這需要長時間才可恢復(fù)穩(wěn)定[14]。同時，在臺風(fēng)強降水或海水倒灌的共同作用下，沿海城市吸水和排水能力有限，植物根系長時間浸泡在水中，造成植物爛根死亡。

2 沿海城市風(fēng)景林功能分析

沿海城市風(fēng)景林包括處在沿海城市周邊的自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、防護林帶以及城市內(nèi)的公園和綠色通道等具有較高觀賞價值的植物群落[15-17]。為與沿海城市環(huán)境協(xié)調(diào)，沿海城市風(fēng)景林的生態(tài)、社會功能顯著。

2.1 生態(tài)功能

沿海城市風(fēng)景林具有調(diào)節(jié)環(huán)境的生態(tài)功能。其一，沿海城市風(fēng)景林能減少水分蒸發(fā)，而林內(nèi)凋落物可攔截地表徑流與改良土壤吸水性，這些可以增加水分下滲，補充地下水資源[18]。其二，行道樹和草坪均能降低溫度和提高濕度[19]，影響小氣候，緩解城市熱島效應(yīng)。其三，沿海城市風(fēng)景林能有效抵御臺風(fēng)。研究顯示，樹體上部的樹冠和枝葉將上層氣流分離，造成近地層氣流切變與動能損失，進而降低風(fēng)速[20]。而且可以降低臺風(fēng)引起的浪潮高度，保護海岸城市安全[21]。還有，風(fēng)景林具有較高固碳和污染物凈化效益，且復(fù)層林相對于單層林凈化效益高[22]；一些樹種可分泌具殺菌功能的揮發(fā)性化合物以改善空氣質(zhì)量，凈化城市環(huán)境。

2.2 社會功能

沿海城市風(fēng)景林具有很高的審美價值。審美是精神上的享受，不同的地域環(huán)境往往會形成各具特色的風(fēng)景，從而形成特有的文化內(nèi)涵。海南三亞的椰樹將城市和大海結(jié)合，構(gòu)成一幅熱帶海濱圖景；廈門的鳳凰木象征著這座城市的紅火繁榮；上海的梧桐營造一個浪漫的都市情調(diào)；還有青島的雪松、天津的白蠟、大連的槐樹等，無不是植物在城市發(fā)揮的作用，傳遞著文化的方向。

然而，隨著城市化的加劇，人們對周邊的環(huán)境越來越重視，人們對生活質(zhì)量提高和回歸自然的渴求日益迫切。良好的風(fēng)景游憩環(huán)境滿足人們利用休閑時間，恢復(fù)精力和體力[3]，已成為現(xiàn)代城市“穩(wěn)定、協(xié)調(diào)、宜居、文明”的重要標(biāo)志。周俊靈[23]對林內(nèi)人體舒適度、空氣負離子和生物活性有機揮發(fā)物等方面進行研究，致力于找出舒適的森林空氣環(huán)境，消除城市快節(jié)奏工作環(huán)境給居民帶來身體與精神上的疲勞。目前有關(guān)風(fēng)景林休憩功能的提升問題已成研究熱點。

3 沿海城市風(fēng)景林的構(gòu)建與評價

3.1 沿海城市風(fēng)景林的構(gòu)建

風(fēng)景林關(guān)于美的理念有自然和人工的分別，典型的中國傳統(tǒng)園林就強調(diào)自然美，而西方的莊園更講求規(guī)則的人工美。如今我國城市風(fēng)景林的建設(shè)試圖將這兩種美的理念并存。沿海城市風(fēng)景林屬于城市風(fēng)景林范疇，因而城市風(fēng)景林構(gòu)建理論同樣適用，不同處在于其需要迎合沿海環(huán)境特點。沿海城市風(fēng)景以發(fā)揮生態(tài)和社會功能為核心，并且追求美觀。

從大尺度來構(gòu)建風(fēng)景林，有學(xué)者認(rèn)為可分為郁閉型、稀疏型和空曠型三類，也有學(xué)者按照樹種組成劃分為針葉樹和闊葉樹風(fēng)景林[24，25]，還有學(xué)者從景觀層面來說，將其分為城市背景型森林景觀區(qū)、遠山型森林景觀區(qū)和道路原野型森林景觀區(qū)[26]。小尺度上，風(fēng)景林處在城市中不同的位置，需要更加突出特定作用：屬于自然保護區(qū)更強調(diào)在生態(tài)系統(tǒng)上的完整性；在風(fēng)景名勝區(qū)、公園則會更突出觀賞作用；而城市的防護林帶則要求有效的防護作用。

沿海城市風(fēng)景林，通常需要包含立地劃分、樹種選擇、空間配置、群落構(gòu)建、撫育管理和效益監(jiān)測等環(huán)節(jié)[27，28]。近年來，有學(xué)者提出在空間配置上，可以圍繞其林相、季相、時態(tài)、林位和林齡等特征而展開[15]。當(dāng)植物覆蓋率達50%能有效控制熱島效應(yīng)，讓人感覺舒適[29]。在樹種選擇環(huán)節(jié)上，鄉(xiāng)土樹種的應(yīng)用越來越受到重視，甚至認(rèn)為鄉(xiāng)土樹種是生態(tài)風(fēng)景林的基礎(chǔ)[30]；在效益上，認(rèn)為需要與城市規(guī)劃相銜接，進而體現(xiàn)人文特色[31]。

另一方面，沿海地區(qū)風(fēng)災(zāi)頻發(fā)，沿海城市風(fēng)景林需要具備抗風(fēng)能力。研究表明風(fēng)景林喬木帶主要降低高層的風(fēng)速，而灌木林帶主要減低近地的風(fēng)速。不同風(fēng)景林帶對沙粒的沉積效果不同[32]。從林木個體形態(tài)特征對阻力和透風(fēng)系數(shù)研究，發(fā)現(xiàn)樹高、應(yīng)力波速、冠幅和生長應(yīng)變值與受風(fēng)害的程度呈正相關(guān)[33]。目前已研究篩選出具有較強抗風(fēng)能力和較高觀賞性的樹種，例如木麻黃(Casuarinaequisetifolia)、洋白蠟(Fraxinuspennsylvanica)、墨西哥落羽杉(Taxodiummucronatum)、大葉女貞(Ligustrunlucidum)、馬尾松(Pinusmassoniana)、非洲楝(Khayasenegalensis)和蝴蝶樹(Heritieraparvifolia)等。

3.2 沿海城市風(fēng)景林的評價

目前少有針對評價沿海城市風(fēng)景林的研究，但國內(nèi)外廣泛研究城市風(fēng)景林，并將其評價方法歸納為專家學(xué)派、心理物理學(xué)派、認(rèn)知學(xué)派和經(jīng)驗學(xué)派等不同觀點[34]。TCM和CVM被認(rèn)為是評價生態(tài)效益和社會效益常見的方法[35]。余孔堅[36]則概括了調(diào)查分析法、直觀評價法和民意測驗法。已有研究結(jié)合經(jīng)濟學(xué)觀點將森林價值用貨幣體現(xiàn)，權(quán)衡城市風(fēng)景林的利弊[37]。與此同時，評價體系也日益完善，要求建立定性與定量相結(jié)合的綜合評價體系[38]。周根苗等[39]提出由自然性、奇特性、多樣性、神秘性和環(huán)境協(xié)調(diào)性組成的，并且具有完整劃分等級的美學(xué)評價體系。沿海城市風(fēng)景林評價體系的建立，要以城市風(fēng)景林為基礎(chǔ)再結(jié)合沿海特殊的地理環(huán)境，突出防風(fēng)功能所占的比重。評價體系的框架下，除了經(jīng)濟和自然標(biāo)準(zhǔn)外，人文因素也要納入到評價范圍。

4 展望

城市風(fēng)景林發(fā)揮著巨大的生態(tài)效益和社會效益，因此對現(xiàn)代沿海城市的建設(shè)至關(guān)重要。在理論研究上，沿海城市風(fēng)景林又提供給各種理論和技術(shù)交叉發(fā)揮的空間，例如景觀生態(tài)學(xué)與城市生態(tài)學(xué)理論。可見，如何豐富沿海風(fēng)景林的研究就顯得尤為重要，建議今后應(yīng)著重從以下方面加強研究：

(1)積極借助新型信息技術(shù)，特別是計算機技術(shù)運用。以地理信息技術(shù)為手段，宗永成等[40]基于RS和GIS技術(shù)綜合評價城市森林和生態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建；劉照程[41]利用GIS的緩沖區(qū)分析和疊加分析等工具對生態(tài)環(huán)境敏感性因素進行評價分析與生態(tài)功能區(qū)劃；楊寶儀等[42]通過建立群落色彩要素與林分特征的相關(guān)性來研究生態(tài)風(fēng)景林。

(2)開拓沿海城市風(fēng)景林的研究方向。葉功富等[43]從群落生物量和能量方向切入風(fēng)景林的研究；李玥等[44]對林下土壤的研究，得出養(yǎng)分、微生物及酶的相關(guān)關(guān)系；劉潔等[45]研究發(fā)現(xiàn)，楓香樹各個器官碳儲量大小關(guān)系和最優(yōu)碳匯量擬合方程；孫東等[46]揭示林冠開度、林下直射光、林下散射光和林下總光照對林下植物分布的作用?？梢?，關(guān)于沿海城市風(fēng)景林的研究方向較散，且研究內(nèi)容不集中，建議對沿海城市風(fēng)景林進行系統(tǒng)的研究。

(3)沿海城市土地利用緊張，如何提高風(fēng)景效益的最大化是一大問題。除了要用高效益的樹種外，復(fù)層結(jié)構(gòu)的林分是提高的有效手段。從景觀生態(tài)學(xué)的觀點，沿海城市內(nèi)外分布的自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、防護林帶、公園等斑塊以綠色通道作為廊道能提高整個城市的生態(tài)效益。