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试论城市森林资源的合理利用

2013-09-23刘嗣明田美玲

再生资源与循环经济 2013年3期
关键词:蓄积量森林资源树木

刘嗣明,田美玲

(华中师范大学城市与环境科学学院,湖北武汉430079)

“城市森林”一词最早于20世纪60年代由北美提出[1]。关于城市森林的概念,当前国内并无统一的意见,但相对较为被认可的是指城市地域(包括市郊)内以树木为主体,包括各种森林植物、动物、微生物及其所在的自然环境共同形成的森林生态系统[2]。城市森林作为城市生态系统的一个重要组成部分,其功能主要是改善城市生态环境,协调人与自然的关系[3-4]。以城市森林的生态功能为基础,研究其合理利用方式,对于提高我国森林利用率具有重要意义。

国内外学者对城市森林的研究主要集中在3个方面,即城市森林的内涵、城市森林的生态价值评估、城市森林的生态网络建设与规划设计[5-8]。城市森林概念的提出已有30多年的历史,但对这一概念的内涵却有多种不同的理解[9-15]。其中,美国学者Miller和我国学者刘殿芳、王瑞辉等提出的观点比较有代表性。前者认为,城市森林是指人类密集居住区内部及附近所有植被的总和,其范围包括市区、小社区以及大都市[15]。后者认为,城市森林是城市(包括市郊)范围内起到环境改善作用的所有树木、植被共同构成的森林生态系统[2,9]。关于城市森林的生态价值评估,具有代表性的有国外Carson的环境价值评估法[16],国内赵景柱的物质量评价法与价值量评价法[17],李文华以支付意愿为基础的揭示偏好法、陈述偏好法、推断支付意愿法[18]等。与此同时,国内一些学者提出了城市森林的生态网络建设与规划设计,如车生泉等利用遥感技术和地理信息系统建立了数据库管理系统,可用于地区绿化率的横向、纵向动态观测比较[19];张万钧等通过研究城市森林的树种选择和总体布局,完成了从条块分割到城郊一体化的绿化模式[20]等。

与以上研究相比,文中的不同之处在于:(1)以武汉市7所大学为例测算其森林蓄积量,揭示我国城市森林资源的巨大潜力;(2)以保证城市森林的生态功能为前提,从资源利用的角度出发,研究城市森林资源的合理利用和可持续发展,作为缓解我国森林资源高度紧缺的一种新途径。

1 理论基础与可行性分析

1.1 理论基础

“城市矿山”是指对城市周围大量的废旧家电等电子垃圾加以回收利用,将城市喻为一座储有优良矿产资源的矿山加以开发,集中体现了“资源节约”和“循环经济”的思想[21]。以“城市矿山”理论为基础,从“资源节约”和“循环经济”的角度出发,提出对城市森林资源进行合理利用。一方面要科学合理地采伐利用,促进资源节约,避免闲置浪费;另一方面要对伐后的区域进行及时补栽,实现资源的循环利用。

1.2 可行性分析

据报道,在巴西举行的一次森林保护研讨会上,联合国森林论坛秘书长简·麦卡尔平提出了保护森林的新概念:“要保护环境吗?请使用木材。”相对于钢筋、混凝土等建筑材料来说,木材是唯一可再生、可回收、可自然降解的材料,而且木材产品加工起来能耗低、碳排放低,其本身还具有储碳能力,应被大力提倡使用。因此,在可持续经营的林地,合理合法地采伐树木,不但不是毁林行为,反而是森林保护和更新的需要[22]。下面就城市森林的合理利用进行可行性分析。

(1)前提和原则。合理利用城市森林资源,要以不破坏其生态功能为前提,坚持可持续发展的原则,合理利用,科学采伐,保证城市森林资源作为一种新的资源补充途径能够持续、高效地发挥作用。

(2)区域限制性。合理利用城市森林资源,其实施区域主要集中于长江流域及其以南地区。因为长江流域以北的大部分地区气候干旱,生态环境脆弱,需要更多的树木与植被来保护环境;而南方降水较多,树木的生长周期短,更有利于资源的循环可持续利用。

(3)我国森林资源整体高度紧缺,而城市森林资源潜力巨大。目前,我国森林资源整体表现为总量不足、分布不均的状况,而随着我国城市森林建设力度的不断加大,截止2010年底,城市建成区绿化覆盖面积已达149.45万hm2,绿化覆盖率达38.22%,人均公园绿地面积10.66 m2[2,3]。可见,城市森林资源潜力巨大,同时相对于偏远林区来说,城市森林资源还具有运输距离短、节约资源利用成本等优势,如果能够合理有序地加以利用,必然能够成为新的资源补充途径。

2 实证分析

2.1 森林蓄积量测算

森林蓄积量是指一定林地面积上现有林木树干部分的总材积,它是反映一个国家或地区森林资源水平的基本指标之一[24]。以武汉市7所大学为例,保守测算其中的森林蓄积量。由于各个高校的树种不完全一致,经过实际调查,将其归类为樟树、梧桐、杉树和其他树种,然后采用平均标准木法[25]测定其森林蓄积量。凡形数、树高和胸径等于该林分的平均形数、平均树高及平均胸径的树木称为该林分的平均标准木。计算步骤如下。

(1)设立标准地并进行调查,包括每木检尺、林分面积、标准地面积和树高曲线的测绘等,根据每木检尺结果计算平均胸径,并在树高曲线上确定林分的平均高;

(2)寻找1~3株与平均胸径、平均树高接近(相差<±5%),且干形中等的树木作为标准木,伐倒,区分求积,实测其材积。

(3)计算标准地蓄积量:

式中:M标为标准地蓄积量;G为标准地全部树木的总断面积;n为标准木株数;vi为第i株标准木材积;gi为第 i株标准木断面积,i=1,2…n。

(4)计算单位面积蓄积量:

式中:M为单位面积蓄积量;S标为标准地面积。

(5)调查地区蓄积量:

2.2 测算结果

根据以上方法,测算出武汉市7所大学的总体森林蓄积量为1886904万m3(表1)。由于数据搜集的困难性,在此只是保守测算了武汉市7所大学的森林蓄积量,如果将武汉市的全部森林资源都加以统计,甚至扩大到整个湖北省和长江流域及其以南地区,那么其数量将更为可观。对于这些数量巨大的城市森林资源,如果可以科学合理地加以利用,势必会是很大一笔财富,对解决我国森林资源的紧缺与不足将会具有重要的意义。

表1 武汉市7所大学总体森林蓄积量统计 万m3

2.3 实施办法

2.2.1 适度利用,科学管理

(1)适度利用是指:被利用资源须处于城市森林资源密度较高的区域,且已达到边际生长率,这样可以保证资源利用最大化;同时,应根据具体情况采取间伐等采伐办法,既保证其原有的生态功能不被破坏,又可以获得相应的林木资源。

(2)科学管理是指:对于伐后的区域要及时补栽,保证资源的可持续利用;而对于那些有着特殊用途的树木,如有纪念意义的古树名木、城郊的防护林等一律禁止砍伐。

2.2.2 合理种植,提高效率

(1)多树少草。在城市的绿化建设过程中,在条件允许的情况下优先考虑种植树木而非草坪。因为树木和草坪都具有生态保护功能,但草坪的养植成本较高且用途较为单一,而树木的养护费用较低且可作为对森林资源的一种补充。

(2)多乔少灌。在树种选择上,优先考虑乔木而非灌木。因为在同时具备生态功能的情况下,乔木具有更大的利用价值,更益于补充到生产和生活当中,从而更好地起到补充森林资源的作用。

(3)多用材林少其他林。中国森林法规定森林分为防护林、用材林、经济林、薪炭林和特种用途林5种,其中用材林是指以生产木材为主要目的的森林和林木,而木材是目前森林资源最主要和最广泛的用途,因此要优先种植用材林,以最大限度地补充木材资源。

(4)多熟生林少普通林。培育用材林总的目标是速生、丰产,所以在种植的过程中,要优先选择熟生林,增加资源产出率,使得森林资源得到更及时的补充。

3 结论与讨论

3.1 结论

第一,以“城市矿山”理论为基础,从“资源节约”和“循环经济”的角度出发,提出对城市森林资源的合理利用。

第二,采用平均标准木法测算了武汉市7所国立大学的森林蓄积量,合计约1886904万m3,以此为例说明我国的城市森林资源潜力巨大。

第三,提出合理利用城市森林资源的实施办法:适度利用,科学管理;合理种植,提高效率。

3.2 讨论

通过以上研究与分析,得知我国城市森林资源潜力巨大,这些宝贵的资源是城市生态系统的重要组成部分,发挥着重要的生态服务功能;但是由于人口增长、城市扩张等原因,使得我国的森林资源高度紧缺,因此如果能够科学合理地对这些资源加以利用,势必会在很大程度上缓解我国森林资源严重紧缺的态势。文中只是提出了这样一种资源利用的观点,要真正实施可能还存在着很多困难和不成熟的地方,但是每一个行动都需要一个理论的先行指导,希望通过更多的努力和研究,可以使这种观点变成现实,使城市森林资源真正成为我国森林资源补充的一种新途径。

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