城市森林景观格局与过程研究进展
城市森林景观格局与过程研究进展内容摘要：
生 态 学 报 ACTAECOL OGI CAS I NI CA 第 29卷第 1 期 2009年 1月 Vo l .29, No .1 J a n. , 2009 城市森林景观格局与过程研究进展 ＊ 尹 锴 , 赵千钧 , 崔胜辉 , 吝 涛 , 石龙宇 (中国科学院城市环境研究所 , 厦门 361021) 摘要 : 大规模的城市化进程 , 改变了城市以 及周边区域的景观格局 , 显著影响着城市森林生态系 统的结构 、过程与功能 。 景 观尺 度上的城市森林景观格局与生态 过程研究已经成为当前城市森林学的研究热点 。 在阐明城市森林及其景观格局与过程概 念的 基础上 , 综述了国内外城市森林景观格局与过程的研究内容 、研究方法的 进展情况 , 指出了 以下几个 方面有望成 为今后城 市森 林景观研究的发展方向 : 景观尺度上的城市森林系统能流 、物质循环等生 态学过程研 究 ; 城 市森林景 观格局演变 的社会驱 动力 研究 ; 基于生态服务功能的城市森林规划研究 ; 半都市化地区的森林景观 格局与过程 研究 ; 基于空间 显式景观模 型的城市 森林 景观格局与过程模块开 发 。 关键词 : 城市森林 ; 景观格局 ; 生态过程 文章编号 :1000-0933(2009)01-0389-10 中图分类号 :Q149, Q948, S718.5 文献标识码 :A Pr og r es s e si nur banf or e s ta ndl ands c apepat t e r n ＊ YI NKa i , ZHAOQi a n -J un, CUIS he n g -Hu i, LI NTa o, S HILo n g -Yu I ns t i t u t eofUr banEnv i r o nme nt , Chi ne s eAc ade myofSc i e nc e s , Xi a me n, 361021, Chi na Act aEc ol ogi c aSi ni c a, 2009, 29(1):0389 ～ 0398. Abs t ra ct:La r g e -s ca l eu r b ani z a t i o nno to nl yc ha ng e st hel an ds c a pepa t t er no fac i t ya ndi t ss u r r o undi nga r e as , bu tal s oha s as i gni f i c a nti mpa c to nt hes t r uct ur ea nds er v i c e so ft heu r b anf o r es te c o s y s t e m.Thes pa t i a ldi s t r i but i o na ndec o l o gi c al pr oc e s so fu r ba nf or e s th av ea l r ea dybe co meho ts p ot so fur ba nf o r es t r yr e s e a r c h.Thi spa perc l a r i f i est heco nc e pt sof l a nds c a pepa t t e r nandpr o ce s s eso fur ba nf o r es t .Ou rr e vi ewo fl i t e r a t u r ei nt h i sf i el dr e v e al ss e ve r a lar e a so fhi g hl i ke l i ho od t obet heke yr e s e ar c hf r ont i e r so fur banf o r e s tl a nds c a pes t udyi nt hene arf ut ur e .The s epr os pe ct i v en ewf r ont i e r sa r et he ec o l o g i c alpr o c es s e so fur ba nf o r e s ts y s t em s uc ha sma t e r i a lc y cl i nga ndene r g yf l o w, s oc i a ldr i v i ngf o r c ef o rl a nds c a pe pa t t e r ne vo l u t i o no fu r ba nf or e s t , ur ba nf o r e s tpl an ni ngba s e done c o s y s t e ms e r v i c es , f o r e s tl a nds c a pep at t e r nandp r o c e s si n pe r i -ur ba na r e as , pa t t er na ndpr o c es smodu l ede s i g nofur ba nf o r e s tba s e dons pa t i al l ye xp l i c i tl a nds ca pemo de l s . Ke yWor ds:ur ba nf or e s t ;l a nds c apepat t e r n;e c o l o gi ca lpr oc e s s 格局与过程一直是生态学研究的核心问题 。 随着城市化进程的不断推进 , 城市景观格局特征越来越复 杂 , 受格局影响的生态过程 、功能也不断发生变化 [ 1] 。 城市森林作为城市生态系统的重要组成部分 , 其生态 功能的发挥已经受到城市景观格局的制约 。景观尺度上的城市森林空间格局与生态过程研究已经成为当前 城市森林学的研究热点 。 开展城市森林景观格局与过程的研究 , 将加深对于城市森林景观等级结构和功能特 征的理解 , 从而实现城市景观异质性的维持和管理 , 为优化城市森林的服务功能提供有益探索 。本文通过综 述国内外城市森林景观格局的研究进展 , 总结景观格局与过程研究在城市森林这一领域的研究成果 , 以期发 基金项目 : 中国科学院知识创新工程重要方向资助项目 (KZCX2-YW-422); 厦门市科技计划资助项目 (3502Z20072002); 中国科学院知 识创新 工程青年人才领域前沿资助项目 收稿日期 :2008-03-24;修订日期 :2008-08-01 ＊通讯作者 Co r r e s pond i n ga ut ho r .E-mai l :s hc ui @i ue.a c.c n ht t p://www. e c o l o g i c a . c n 390 生 态 学 报 29卷 现城市森林和景观生态学存在的问题 , 寻找新的研究方向 , 并为今后我国城市森林的景观格局与过程研究提 供借鉴 。 1 城市森林的定义 20世纪 60年代以来 , 由于世界上一些发达国家经济繁荣而城市环境相对恶化 , 许多科学家提出发展城 市森林 。北美是现代城市森林的发源地 , 加拿大多伦多大学的 Er i kJ o r g e n s e n教授早在 1965年就提出 “城市 森林并非仅指对城市树木的管理 , 而是指对受城市居民影响和利用的整个地区所有树木的管理 ”, 美国学者 Mi l l e r 则认为城市森林是人类密集居住区内及周围所有植被的总称 , 其范围涉及市区小社区直至大都市 [ 2] 。 关于城市森林范围的界定 , 目前学术界尚存争论 。 综合诸多学者对于城市森林所下的定义 , 不难发现城市森 林是指城市内及城市周围的树木 、林木和相关植被 , 包括城区 、近郊 、远郊的对城市环境产生显著效应的所有 植被区域 。 2 城市森林景观格局与过程的研究内容 城市森林景观格局与过程是指城市森林景观格局演变过程以及与城市森林相关的多种生态学过程 。基 于多种生态学过程 , 城市森林不仅具有释氧固碳 、净化大气 、吸收污染物 、降低噪音 、游憩休闲等功能 , 而且在 城市气候调节 、缓解热岛效应 、水土保持 、维持生物多样性和生态安全等方面发挥重要的作用 [ 3 ～ 5] 。城市森林 景观格局与过程之间联系的紧密性决定了其生态功能的发挥将受到城市森林景观格局的制约 。 城市森林景观格局与过程的研究目的在于 , 通过对森林景观结构 、功能 、动态变化研究 , 阐明空间异质性 对于能流 、物流 、信息流和生物多样性等生态学过程的影响 , 确定景观结构和利用的最优模式 , 为城市森林景 观的保护 、建设 、管理以及可持续利用提供理论依据和技术途径 。 目前 , 城市森林景观格局与过程的研究内容 主要集中在 : 城市森林的景观格局分布 、植物多样性与景观格局 、城市森林景观格局演变及驱动力机制 、城市 森林景观模型以及城市森林的景观规划研究等方面 。 2.1 城市森林景观格局分布 任何景观格局往往是地貌 、地形和气候条件 、干扰体系以及生物过程相互作用的产物 [ 6] 。就空间尺度而 言 , 城市森林景观涵盖了从半自然栖息地 、荒地 、公园和其它受人类高度影响的生境在内的众多生境类型 [ 7] 。 城市森林景观格局分布与缀块形成机制有关 , 环境缀块 ( 如气候 、地形 、地貌 ) 为景观格局提供模版 , 在此基础 上植被缀块 ( 植物间相互作用 ) 与消费者水平缀块 ( 人类 、动物活动 ) 相互作用从而产生现在的城市森林景观 格局 。 其中 , 消费者水平缀块性对于业已形成的城市森林景观格局影响最大 。消费者水平缀块性不仅是景观 的一种重要生态过程 , 也是景观异质性的重要来源 。 它可以改变资源环境的质量及其所占据空间位置与规 模 , 从而改变景观格局 。 位于城市中心的城市森林景观结构的单一化 、景观缀块的破碎化以及缀块之间的连接度降低 , 已经成为 不争的事实 。然而 , 随着大规模的城市用地扩张 , 城市建成区逐渐蚕食周边的城市森林景观 , 催生了城乡交错 带问题 。城乡交错带由此成为人类与环境冲突的新热点研究区域 , 诸如野火对房屋的破坏 、生境破碎化 、外来 物种入侵和生物多样性下降等等 [ 8] 。 Ma c Do n a l d和 Ru d e l 着重调查了 1986到 1995年间郊区房地产开发对新 泽西州森林覆盖率的影响 , 结果发现在富人居住的环新泽西州的郊区地带 , 住宅开发的增加确实加速了森林 覆盖率的下降 。 而在少林区和森林保护区 , 森林覆盖率基本保持不变或者略微增加 [
