俞楠欣,巫木旺,朱凌,陳中銘,馮璋斐,陳波
(浙江理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院,浙江 杭州 310018)
森林是“地球之肺”,是陸地上最大的生態(tài)系統(tǒng)。森林作為生態(tài)保健功能的重要提供者,對(duì)提高空氣的清潔度和提高氣候舒適度的作用尤為突出,如維持氧碳平衡、釋放芳香物質(zhì)、降低噪音、滯塵抗霾,對(duì)人體健康有良好的保健作用,而森林的優(yōu)美自然環(huán)境也可以對(duì)眼睛的視覺(jué)功能起到保護(hù)作用。因此總體來(lái)說(shuō),森林能夠使人身心愉悅、健康長(zhǎng)壽[1]。隨著工業(yè)化的發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加速,人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)對(duì)自然資源的利用強(qiáng)度不斷增大,生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾日益突出,城市生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞的現(xiàn)象頻發(fā),環(huán)境承載力已經(jīng)達(dá)到上限,環(huán)境污染問(wèn)題已相當(dāng)嚴(yán)峻;與此同時(shí),還引發(fā)了人口劇增、交通擁擠等嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題,過(guò)快的城市生活節(jié)奏和巨大的工作壓力讓人們?cè)谏眢w和心靈上都受到不同程度的損傷。由于森林具有優(yōu)越的生態(tài)保健功能,因此我們要重視對(duì)其生態(tài)保健功能的研究,重視保護(hù)森林植被,提高森林質(zhì)量,從而為人與自然的和諧發(fā)展、構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)、建設(shè)美麗中國(guó)提供理論參考和借鑒。
浙江省是一個(gè)森林大省,地處典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),森林植被類(lèi)型主要以中亞熱帶常綠闊葉林為主,主要類(lèi)型有常綠闊葉林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、暖性針葉林、針闊混交林等[2]。森林總體健康狀況良好,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,類(lèi)型豐富。本文將浙江省的森林植被作為研究對(duì)象,在空間布局的基礎(chǔ)上研究其森林植被生態(tài)保健功能,針對(duì)浙江省各個(gè)區(qū)域的森林植被現(xiàn)狀和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,提出未來(lái)森林植被的規(guī)劃發(fā)展方向和保護(hù)的方法,并探索保護(hù)森林植被資源的創(chuàng)新性模式,對(duì)打造可持續(xù)發(fā)展的森林生態(tài)城市有著重要的積極意義。
據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),自2004年起,浙江森林覆蓋率以每年0.75百分點(diǎn)增長(zhǎng),直到2017年升到頂峰為61.17%。截至2017年底,森林總覆蓋面積為607.82萬(wàn)hm2;林地保有量達(dá)660.95萬(wàn)hm2;活立木蓄積量3.67億m3;森林蓄積量達(dá)3.30億m3。通過(guò)最近幾年的森林監(jiān)測(cè)情況可以看出,浙江省總體的森林資源和生態(tài)狀況很不錯(cuò),形成森林總量持續(xù)增加、森林質(zhì)量穩(wěn)定提高、森林結(jié)構(gòu)逐漸改善、森林功能不斷增強(qiáng)的良好形式。
浙江的森林覆蓋率較高,植被和林木類(lèi)型多樣,森林群落結(jié)構(gòu)完整,從林木結(jié)構(gòu)來(lái)分析,喬木林內(nèi)闊葉林和針闊混交林比重達(dá)62.48%;從齡組結(jié)構(gòu)來(lái)分析,喬木林內(nèi)近成過(guò)熟林面積比例達(dá)32.11%,蓄積比例大約43.36%,總體的林齡結(jié)構(gòu)處于可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的狀態(tài)。
浙江省高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展使土地被頻繁利用,也帶來(lái)了生態(tài)環(huán)境的破壞,導(dǎo)致了森林生態(tài)環(huán)境的破壞和森林質(zhì)量的降低,因此需要重視對(duì)浙江森林植被保健功能的研究工作。這能夠?yàn)楸Wo(hù)自然環(huán)境和利用森林資源提供科學(xué)依據(jù),也對(duì)提高人們的生活水平和持續(xù)發(fā)展浙江省經(jīng)濟(jì)社會(huì)具有重要意義。
根據(jù)浙江自然人文地理、森林資源和經(jīng)濟(jì)狀況等重要因素和新常態(tài)林業(yè)發(fā)展的要求,需要努力完成“五年綠化平原水鄉(xiāng),十年建成森林浙江”的總目標(biāo)[3]。依據(jù)浙江省林業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃和浙江省地形,將浙江省林業(yè)分為5個(gè)區(qū)域,分別是浙北平原林業(yè)發(fā)展區(qū)、浙西中山丘陵林業(yè)發(fā)展區(qū)、浙中丘陵盆地林業(yè)發(fā)展區(qū)、浙東沿海丘陵海島林業(yè)發(fā)展區(qū)和浙南山地林業(yè)發(fā)展區(qū),通過(guò)五大功能區(qū)的建設(shè),盡快完善林業(yè)發(fā)展的總體布局,全面提高全省現(xiàn)代林業(yè)的總體發(fā)展水平[3]。
本區(qū)域主要包括浙江東北部地區(qū)以及杭州灣兩岸的平原地區(qū),地形大多是平原,森林資源豐富,但由于本區(qū)域人口密度大,森林資源人均占有量不足,森林覆蓋率和綠量都不高。
以杭州市為例,杭州市地理位置位于京杭大運(yùn)河的南面和錢(qián)塘江的下游,位于120°12′E,30°16′N(xiāo)。杭州市土地總面積大約為16 596 km2,其中市區(qū)建成區(qū)面積約為412.59 km2。杭州市森林資源集中分布在淳安、桐廬、建德、富陽(yáng)、臨安等地,森林面積之和占全市森林總面積的91.97%[4]。杭州主城區(qū)的森林覆蓋率極低,只有20.73%,城區(qū)森林蓄積僅85.66萬(wàn)m3。
杭州市主城區(qū)是以西湖為中心,“三面云山一面城”的獨(dú)特格局[4]。城西主要是西湖風(fēng)景名勝區(qū),自然森林植被資源比較優(yōu)越,濕地資源也比較豐富,但是除了西湖和西溪濕地之外,周邊其他地區(qū)的森林資源都比較單一。城市森林是與人類(lèi)生活接觸最為頻繁的森林類(lèi)型,其生態(tài)系統(tǒng)也對(duì)城市環(huán)境有著重要調(diào)節(jié)作用[5]。因此從森林植被生態(tài)保健功能方面研究了兩個(gè)杭州典型的城市森林,分別是杭州植物園和西溪國(guó)家濕地公園,前者是典型的城區(qū)森林,后者是典型的濕地森林。選擇空氣負(fù)離子、空氣碳氧濃度、噪聲強(qiáng)度和紫外線輻射強(qiáng)度作為指標(biāo)[6]。最后通過(guò)分析總結(jié)得出,杭州的城市森林生態(tài)保健功能比較完善,也能夠明顯改善自然環(huán)境條件。
2.1.1 增強(qiáng)空氣清潔度
空氣負(fù)離子,能夠調(diào)節(jié)身體機(jī)能并維持身體健康,具有生態(tài)保健和醫(yī)治疾病的功能。其中有一些樹(shù)種可以分泌出殺菌作用的化學(xué)物質(zhì),比如芳香化合物和有機(jī)酸,對(duì)人體十分有益,并使空氣負(fù)離子濃度增加。隨著森林覆蓋率的增加,森林樹(shù)木可以產(chǎn)生更多的負(fù)氧離子,使空氣中的負(fù)離子濃度得到提高。
研究結(jié)果表明,杭州城市森林中空氣負(fù)離子的濃度有明顯的季節(jié)性變化。主要表現(xiàn)為夏季最高,平均濃度為770個(gè)·cm-3,原因是夏季森林中樹(shù)木生長(zhǎng)茂盛;冬季最低,平均濃度為246個(gè)·cm-3,原因是冬季森林樹(shù)木生長(zhǎng)停滯。由此可見(jiàn),城市森林對(duì)空氣負(fù)離子濃度的增加起了重要作用。這與其他學(xué)者的研究結(jié)果完全一致,且研究結(jié)果表明城市森林環(huán)境中空氣負(fù)離子增加量在58%~215%,平均增加量為120%,說(shuō)明森林植被能夠很好地改善城市的空氣質(zhì)量。
2.1.2 改善小氣候
城市森林能夠起到降溫增濕并阻擋風(fēng)力的作用,可減少熱島效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),環(huán)境的溫濕度和風(fēng)速在城市森林中會(huì)比在一般城市地區(qū)內(nèi)更宜人,復(fù)層結(jié)構(gòu)的森林林下溫度比沒(méi)有綠地的空地處日平均溫度低3.2 ℃,有樹(shù)蔭遮擋的道路的日平均溫度比空地低1.8 ℃。主要原因是白天植物能吸收空氣的熱量并依靠蒸騰作用向空氣釋放水分,從而導(dǎo)致周?chē)h(huán)境溫度降低,空氣相對(duì)濕度增加;除此之外,森林植被能阻擋太陽(yáng)光直射,因此會(huì)減少一部分熱量,茂密的枝葉對(duì)風(fēng)速起到阻擋作用,增加空氣中的潛熱通量,降低感熱通量,從而降低溫度,使森林內(nèi)的溫度白天低夜晚高、冬季高夏季低。研究表明,每天清晨和傍晚的氣候舒適度最佳,初夏和初秋的氣候最宜人。在夏季,森林內(nèi)人體最能感覺(jué)舒適,持續(xù)時(shí)間也很長(zhǎng),而到了冬季,寒冷的天氣會(huì)使人很不舒適,因此可從側(cè)面證明城市森林能夠調(diào)節(jié)改善小氣候。
2.1.3 維持碳氧平衡
森林植被能夠吸收二氧化碳,釋放氧氣,從而增加空氣的含氧量,對(duì)空氣中的碳氧濃度起到平衡的作用,原因主要是森林植被的光合作用。據(jù)觀測(cè),杭州城市森林環(huán)境中氧氣濃度普遍比無(wú)林地高,至少高出0.75%,最多可超出1.5%,平均超過(guò)1.08%,說(shuō)明城市森林確實(shí)可以提高氧氣濃度。當(dāng)森林處于生長(zhǎng)季時(shí),二氧化碳的最低濃度為363 μL·L-1,而在非生長(zhǎng)季時(shí)最低濃度為393 μL·L-1,相差30 μL·L-1[6]。由此可見(jiàn),森林植被可以降低空氣中的二氧化碳濃度。觀測(cè)表明,杭州城市森林的二氧化碳和氧氣濃度隨季節(jié)變化而發(fā)生變化,其中冬季二氧化碳濃度最高,氧氣濃度最低,夏季則相反,究其原因,可能是由于夏季森林植被生長(zhǎng)比較旺盛,能夠釋放出更多的氧氣,吸收更多的二氧化碳。
2.1.4 消音減噪
森林的消音減噪功能是由于當(dāng)聲波穿過(guò)枝干和樹(shù)葉后,其能量將由于反射、折射、散射以及吸收等作用而慢慢消失,并且風(fēng)的聲音和大自然所產(chǎn)生的聲音能夠降低人體對(duì)環(huán)境噪聲的煩躁,而且植物本身就具有一定的吸音功能,與音障、土坡等結(jié)合使用,可以達(dá)到最大的減噪效果,使噪聲強(qiáng)度得到減弱。研究發(fā)現(xiàn),杭州城市森林環(huán)境噪聲也同樣隨著季節(jié)發(fā)生顯著變化,9—10月和1—4月的環(huán)境噪聲是全年噪聲較強(qiáng)的階段,在40~50 dB,其中3月噪聲值是全年最高值,為50.39 dB;6—8月和11—12月的環(huán)境噪聲是全年噪聲較弱的階段,在25~40 dB,其中8月噪聲是全年最低值,為27.36 dB。以上分析可得,在森林植被生長(zhǎng)比較茂盛的時(shí)間段,其環(huán)境的噪聲值也是最低的,反映出森林植被具有很好的消音減噪功能。
2.1.5 屏蔽紫外線
城市森林紫外線輻射強(qiáng)度總體都低于無(wú)林地,大約可減少87%的紫外線輻射。觀測(cè)發(fā)現(xiàn),杭州城區(qū)中的森林紫外線輻射強(qiáng)度隨季節(jié)變化而變化。夏季紫外線輻射強(qiáng)度最高,平均為26.57 W·m-2。其中,7月最高,為47.53 W·m-2,冬季紫外線輻射強(qiáng)度最低,平均為3.77 W·m-2,其中2月最低,為3.19 W·m-2。經(jīng)過(guò)分析得出,主要是森林植物發(fā)達(dá)的枝冠阻擋了大部分的紫外線,尤以植被葉片可以反射及吸收紫外線。所以,在營(yíng)造健康舒適的城市森林環(huán)境時(shí),應(yīng)考慮到植物群落屏蔽紫外線的功能,可以多種植一些葉面積大但葉傾角小的植物,尤其是在紫外線輻射量大但植被覆蓋較少的休憩游玩場(chǎng)所。
2.1.6 調(diào)節(jié)改善心理情緒和聽(tīng)覺(jué)視覺(jué)的健康效應(yīng)
城市居民在城市森林中能夠變得積極樂(lè)觀,對(duì)負(fù)面情緒起到減緩作用。通過(guò)實(shí)地研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)人們處于頭疼、情緒壓抑狀態(tài)時(shí),可以通過(guò)在森林中的鍛煉娛樂(lè)休憩活動(dòng),舒緩壓力釋放心情,其有效程度可達(dá)87%,而對(duì)頭痛癥狀的減輕程度可達(dá)52%,對(duì)改善心理平衡程度可達(dá)40%。在聽(tīng)覺(jué)方面,森林景觀有助于減輕壓力放松身心,使人感到愉悅,自然界的聲音能夠很好地舒緩情緒。在視覺(jué)方面,城市森林能讓人感覺(jué)到周?chē)臻g和時(shí)間的變化更替,植被千變?nèi)f化的形態(tài),以及隨著春夏秋冬變化的顏色,可以?xún)?yōu)化城市的色彩,彰顯自然形態(tài)。森林所帶來(lái)的良好視覺(jué),能夠使人賞心悅目,對(duì)生理乃至心靈都是一種凈化。
2.1.7 增進(jìn)社會(huì)屬性健康
通過(guò)對(duì)杭州居民森林需求的調(diào)查顯示,大約21.1%的居民表示對(duì)城市森林的需求程度非常高,35.5%的居民表示有較大需求,而31.6%的居民表示中等需求,只有11.8%的居民是稍微有點(diǎn)需求和幾乎無(wú)需求[7]。據(jù)此可推斷出,杭州大部分居民對(duì)城市森林的休閑娛樂(lè)活動(dòng)還是有較高的需求。城市森林被公認(rèn)為是提供游憩的場(chǎng)所,能夠提升社交歸屬感,讓城市生活質(zhì)量得到提升,尤其是在發(fā)達(dá)國(guó)家,除了城市綠地、公園外,城市居民還會(huì)利用城市森林作為戶(hù)外休閑活動(dòng)。城市森林的存在會(huì)給城市居民提供一個(gè)鍛煉的場(chǎng)所,其中的自然因子也能組合形成較為宜人舒適的場(chǎng)所,從而讓更多的城市居民自發(fā)地到其中進(jìn)行活動(dòng)。在綠色的良好自然環(huán)境的居住區(qū)中生活鍛煉休憩會(huì)對(duì)身體和心靈的各個(gè)方面都產(chǎn)生良好的影響。有研究表明,經(jīng)常去森林內(nèi)休憩游玩也可以讓人的心態(tài)更加平和,而且使得居民參與身體鍛煉的概率比起那些環(huán)境不好的居住區(qū)的居民高3倍,其肥胖發(fā)生概率降低40%[8]。城市森林的存在還能夠增加鄰里間的互動(dòng),增進(jìn)感情并減輕社會(huì)孤獨(dú)感并緩解抑郁癥,且潛移默化地培養(yǎng)責(zé)任感,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)之間的凝聚力,尤其是對(duì)于青年人來(lái)說(shuō),在綠色自然的戶(hù)外空間中得到放松舒緩工作壓力,可以很大程度地提升生活水平并增進(jìn)工作熱情。除此之外,森林所帶來(lái)的綠色景觀對(duì)促進(jìn)青少年早期發(fā)展有大的益處,能夠體現(xiàn)重要的教育價(jià)值。城市森林的樹(shù)木還能夠減少暴力沖突發(fā)生的概率。研究發(fā)現(xiàn),如果居民居住的自然環(huán)境優(yōu)美且有樹(shù)木,那么會(huì)比那些居住環(huán)境差且缺少樹(shù)木的居民表現(xiàn)出更少的語(yǔ)言攻擊和暴力使用率。
本區(qū)是浙江省的重點(diǎn)山區(qū),主要包括浙江西部的7個(gè)縣(市、區(qū))。其中天目山脈和千里崗山脈的森林資源豐富,生態(tài)環(huán)境優(yōu)美,林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史久遠(yuǎn),但經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體水平不高。
以浙江千島湖國(guó)家森林公園為例,其位于浙江省淳安縣,森林覆蓋率大約為89.5%。千島湖森林植被資源豐富并且自然森林景觀優(yōu)美,公園總面積大約是9.5萬(wàn)hm2,其中4.17萬(wàn)hm2為山地,是全國(guó)最大的森林公園。
2.2.1 改善空氣質(zhì)量
主要包括維持碳氧平衡、吸收塵埃和有毒氣體等,由于空氣負(fù)氧離子的存在能夠很好地改善空氣環(huán)境,據(jù)監(jiān)測(cè),千島湖森林公園每立方厘米的空氣中大約含有58 000~62 000個(gè)空氣負(fù)氧離子,因此空氣清新環(huán)境優(yōu)美。世界衛(wèi)生組織規(guī)定,一般情況下,清新空氣中負(fù)氧離子個(gè)數(shù)應(yīng)達(dá)1 000~1 500個(gè)·cm-2,而當(dāng)負(fù)氧離子濃度超過(guò)10 000個(gè)·cm-2時(shí),就具有很好的治愈疾病的效果[9]。由此可見(jiàn),千島湖森林公園的空氣環(huán)境和質(zhì)量非常高。
2.2.2 改善人體健康
千島湖森林公園的水能見(jiàn)度大約有7 m,水質(zhì)純凈無(wú)污染,屬于國(guó)家一級(jí)水體,可以作為飲用水,對(duì)人體健康有益。除此之外,在視覺(jué)方面,千島湖國(guó)家森林公園的綠視率幾乎100%,一般情況下,綠視率在25%以上時(shí)就能對(duì)眼睛視力起到改善作用。國(guó)際上“綠視率”理論對(duì)綠色的解釋是自然溫和的顏色,能給人寧?kù)o平和的感覺(jué),在綠色的環(huán)境中心態(tài)會(huì)變得樂(lè)觀積極。千島湖森林公園內(nèi)幾乎都是一片綠色,讓人視覺(jué)上得到舒適的享受。在聽(tīng)覺(jué)方面,千島湖森林公園內(nèi)動(dòng)植物豐富,鳥(niǎo)鳴蟲(chóng)叫聲和流水聲相互配合,讓人聽(tīng)覺(jué)上都得到充足的享受,讓心情更加愉悅。在社交和歸屬感方面,千島湖森林公園可以讓居民更加親近,提升心理上的歸屬感,滿(mǎn)足深層次精神需求,因?yàn)樨S富的森林景觀已經(jīng)成為一種森林生態(tài)文化,為人們提供了舒適的休憩環(huán)境,森林中空氣清新、環(huán)境幽靜,能夠讓人神清氣爽,感受到深層次的精神滿(mǎn)足。
本區(qū)主要包括浙江中西部的16個(gè)縣(市、區(qū)),地形較低主要為盆地,一些特殊森林,比如經(jīng)濟(jì)林發(fā)展歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)而且勢(shì)頭良好,但是整體森林植被結(jié)構(gòu)單一,人工林比重大,林分質(zhì)量不高,森林生態(tài)功能不強(qiáng),而且水土流失也對(duì)環(huán)境有不良的影響,急需得到迅速的改造和提升。
以天臺(tái)山森林公園為例,天臺(tái)山位于浙江省天臺(tái)縣城北,地理位置優(yōu)越,其境內(nèi)地勢(shì)較低,低丘谷地和山間臺(tái)地較多,地帶性植被是常綠闊葉林。氣候是亞熱帶中部季風(fēng)氣候,溫暖濕潤(rùn),降水充沛。年平均降水量1 320.5 mm,年平均氣溫為16.27 ℃,氣溫最低約為5.1 ℃,氣溫最高約為23.5 ℃。
公園內(nèi)大約有600多種樹(shù)木,植被類(lèi)型多樣豐富,并且有許多天然的大面積次生闊葉林,分布著原生甜櫧、木荷林和浙江七子花等珍稀的植被,地上成層現(xiàn)象在其森林群落中十分常見(jiàn),整體森林群落結(jié)構(gòu)繁復(fù)。
2.3.1 促進(jìn)人體生理健康
研究表明,天臺(tái)山森林公園內(nèi)的休閑娛樂(lè)活動(dòng)可以顯著提高人體的血氧含量和心肺負(fù)荷水平,蘊(yùn)含著許多有效的保健效益,讓壓力得到緩解。研究還發(fā)現(xiàn),天臺(tái)山森林公園中的空氣清潔度和空氣負(fù)離子濃度會(huì)顯著高于周邊其他地區(qū),而且可吸入顆粒物含量較低,其保溫保濕作用也能夠調(diào)節(jié)小氣候并提高人體舒適度。同時(shí),森林公園的樹(shù)木會(huì)不斷揮發(fā)出對(duì)環(huán)境和人體健康有益的植物精氣,大多都具有殺菌消毒和抗癌的作用。此外,天臺(tái)山森林公園的綠視率較高,能夠讓人放松身心,有助于減少疾病的危害,對(duì)心臟有益。
森林植被的固碳釋氧和吸收有害氣體、吸附粉塵等凈化空氣的作用也是不可忽視的,此外還有降低噪音、改善氣候等功能。通常來(lái)說(shuō),如果按照面積1 hm2森林植被1 d可以減少空氣中大約1 t的二氧化碳,制造0.75 t氧氣來(lái)進(jìn)行計(jì)算,成人1 d的氧氣需求量大約需要10 m2森林。再考慮到各種工業(yè)釋放出的二氧化碳等有害氣體,因此每人平均須擁有30~40 m2的森林綠地,才能使得空氣中碳氧比例正常,天臺(tái)山森林公園能夠滿(mǎn)足人體對(duì)清新的空氣的需求,促進(jìn)人體生理健康。
2.3.2 促進(jìn)人體心理健康
天臺(tái)山森林公園能對(duì)城市居民內(nèi)心的心境狀態(tài)產(chǎn)生積極影響,與居民距離森林公園的遠(yuǎn)近和游玩次數(shù)等因素密切相關(guān),游玩次數(shù)高、離家距離短,會(huì)讓人心理壓力顯著降低,心境狀況更加健康。森林公園還是舉辦活動(dòng)、聚會(huì)的最佳場(chǎng)地,可以讓社會(huì)關(guān)系變得融洽,使人心態(tài)積極樂(lè)觀,在森林公園中可以促進(jìn)人與人之間的交流溝通,有助于維持社會(huì)穩(wěn)定。同時(shí),能夠拓展社交圈,提高團(tuán)隊(duì)精神和社交能力,增加鞏固人際關(guān)系,也能夠培養(yǎng)城市居民愛(ài)護(hù)環(huán)境、熱愛(ài)自然的意識(shí),促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)與自然的和諧相處。
本區(qū)包括東部沿海的24個(gè)縣(市、區(qū)),經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá),海岸線長(zhǎng),港灣和島嶼數(shù)量很多,但是受臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害影響也比較嚴(yán)重。沿海防護(hù)林體系已基本建成,但是功能還不夠強(qiáng)大,因?yàn)閲T斓氐然顒?dòng),使一些灘涂濕地得到了保護(hù)并且資源豐富,山地森林質(zhì)量較低,整體水土流失嚴(yán)重。
以寧波天童國(guó)家森林公園為例,天童國(guó)家森林公園的地理位置是29°48′N(xiāo)、121°47′E,為亞熱帶季風(fēng)氣候。年平均氣溫為16.2 ℃,無(wú)霜期為237.8 d[10]。全年降水量大約是1 374.7 mm,1/3集中在夏季6—8月。森林公園位于浙東丘陵和沿海平原交界處,地勢(shì)平坦海拔基本維持在300 m左右,周?chē)饕巧絽^(qū),在南面有一些山谷[10]。
天童國(guó)家森林公園是浙江東部地帶性植被類(lèi)型的代表,因?yàn)樗鼩夂蜻m宜、土壤條件優(yōu)越,而且自然植被也比較豐富。公園內(nèi)森林群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,而且常綠成分穩(wěn)定增加,主要森林類(lèi)型可劃分為常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、落葉闊葉林、常綠針葉林等,但近年來(lái)物種多樣性降低,周邊環(huán)境溫度升高比較明顯,但降水稍顯下降趨勢(shì)。
2.4.1 維持碳氧平衡
森林碳密度與森林面積能夠評(píng)價(jià)森林的儲(chǔ)碳能力,對(duì)森林質(zhì)量有重要的影響。森林公園內(nèi)總的碳儲(chǔ)量為28 254.22 mg,碳密度為96.73 mg·hm-2,其中常綠闊葉林碳儲(chǔ)量承擔(dān)著大約81.7%的儲(chǔ)碳功能,其碳密度高于各林分類(lèi)型和林區(qū)總的碳密度。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明了森林植被對(duì)碳平衡起到了很好的維持作用,能夠降低二氧化碳等溫室氣體的濃度,使大氣環(huán)境中的碳氧濃度處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。
2.4.2 改善居住環(huán)境
由于該沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且人口密集,因此森林公園的存在與發(fā)展能夠釋放空氣負(fù)離子等有益物質(zhì),改善居住環(huán)境,除此之外,也能為居民提供休閑娛樂(lè)的場(chǎng)所,促進(jìn)人們之間關(guān)系的融洽程度,更加提升生活質(zhì)量和幸福指數(shù)。調(diào)查表明,在森林公園內(nèi)休憩游玩的居民,其體內(nèi)的血氧飽和度一般會(huì)升高0.81%,并伴隨著手指溫度也升高0.82 ℃,而通氣量則會(huì)降低0.81 L·min-1,血氧含量升高表明人體精神亢奮充滿(mǎn)活力;而手指溫度升高,表明手指血流量增大,側(cè)面反映出人體情緒得到舒緩,身體比較放松;而平均心率、最小心率和最大心率降低,在一定程度上說(shuō)明呼吸效率提升,心臟跳動(dòng)頻率逐漸穩(wěn)定,可以反映出森林植被能夠增強(qiáng)身體的心肺功能。
本區(qū)包括中南部山區(qū)的15個(gè)縣(市、區(qū)),是整個(gè)華東地區(qū)十分重要不可或缺的生態(tài)保護(hù)屏障,也是浙江省森林資源最豐富的地區(qū),但由于歷史上曾經(jīng)對(duì)森林亂砍伐,再加上森林資源培養(yǎng)得不夠充分,因此森林質(zhì)量有所降低。以麗水白云森林公園為例。麗水白云森林公園位于甌江中游,是地理位置極其優(yōu)越的省級(jí)森林公園。森林景觀對(duì)于白云森林公園來(lái)說(shuō)是一個(gè)基礎(chǔ)的骨架,由于公園整體森林覆蓋率達(dá)97.2%,總體上能帶給人們一個(gè)滿(mǎn)眼翠綠、環(huán)境清幽并且生機(jī)盎然的景象,為周邊居民提供了一個(gè)綠色生態(tài)的環(huán)境。森林植被面積大約為2 643.5 hm2,林木蓄積量28.3萬(wàn)m3。
2.5.1 凈化空氣
森林公園內(nèi)空氣質(zhì)量佳,超過(guò)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),是周邊城市居民休閑出游的好去處。森林植被除了能夠增強(qiáng)空氣負(fù)離子濃度,還能夠?qū)諝馄鸬綒⒕镜淖饔?,?duì)人體健康也有很大的好處,可消除疲勞、提高人體血液氧含量、療養(yǎng)保健、治療疾病等。森林豐富的植物資源還能夠透過(guò)氣孔吸收空氣中的污染物,或通過(guò)表面阻擋的方式直接減少空氣污染物。研究分析,森林公園單位體積內(nèi)的空氣負(fù)氧離子濃度相比一般的公園要高,能達(dá)到3級(jí)或以上,是理想的居住環(huán)境,其空氣負(fù)氧離子在夏、秋季的濃度要高于冬、春季,且夏季最高,冬季最低。1 d中空氣中負(fù)氧離子的分布為上午7:00—10:00最大,晚上7:00—10:00為其次,中午12:00至下午2:00為最低值[11]。由于白云森林公園一些區(qū)域的負(fù)氧離子濃度在年均4 300個(gè)·cm-3,達(dá)到1級(jí)標(biāo)準(zhǔn),所以可以得出森林植被讓白云森林公園的空氣得到了凈化。
2.5.2 固碳釋氧
白云森林公園氣候溫暖濕潤(rùn),年均降水量1 392.8 mm,相對(duì)濕度75.8%;光照充沛,年均日照時(shí)間1 828.2小時(shí),日照率達(dá)41%,優(yōu)越的自然條件使得白云森林公園擁有豐富的森林植被類(lèi)型,而森林植被的存在又維持著公園內(nèi)的碳氧平衡,使城市的熱島效應(yīng)得到緩解和改善。據(jù)調(diào)查,麗水白云國(guó)家森林公園中,面積1 hm2森林植被1 d可以減少空氣中大約1 t的二氧化碳,制造0.75 t氧氣,因此可以使大氣中的碳氧濃度處在一個(gè)平衡的狀態(tài),也使得公園內(nèi)的環(huán)境得到改善。
2.5.3 改善環(huán)境
白云森林公園是典型的森林公園,因其充分利用了原有的自然地形和原生植被,通過(guò)優(yōu)化調(diào)整森林群落的結(jié)構(gòu)和一些濕地的恢復(fù),使在環(huán)境改善和水土保持等方面都發(fā)揮了很大作用。同時(shí),森林公園也融合了周邊地區(qū)的人文自然資源,通過(guò)調(diào)節(jié)小氣候、豐富的視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)的健康效應(yīng)等,為周邊居民提供了生態(tài)休閑的綜合性多功能場(chǎng)所。除此之外,白云森林公園也承載了重要的生態(tài)文化功能,能夠起到文化教育和科普教育的作用,幫助人們更好地傳播和弘揚(yáng)生態(tài)文明。
本文針對(duì)浙江省森林植被的空間布局,研究了浙北、浙西中、浙中、浙東以及浙南五大區(qū)域的森林植被案例,結(jié)果表明,浙江省森林植被均具有優(yōu)越的生態(tài)保健功能。
相比國(guó)外,我國(guó)雖然剛開(kāi)始重視對(duì)城市森林保健功能的研究,但由于高速的城市化進(jìn)程和政府的積極參與,森林生態(tài)保健功能的研究已經(jīng)具備了有利條件。但是研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn),城市森林的概念寬泛,有些是城市綠化帶或是城市內(nèi)的公園或是大學(xué)校園,而有些則在位于城郊的森林公園。因此,在城市森林的科學(xué)研究中要盡量降低人工干擾,并規(guī)范化研究方法,保證研究結(jié)果的可靠性以及與其相關(guān)研究的可比性。目前還沒(méi)有權(quán)威機(jī)構(gòu)或個(gè)人對(duì)城市森林保健功能有具體的定義和深入的研究。國(guó)內(nèi)主要研究方向多為森林生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)服務(wù)功能,對(duì)于其具體的生態(tài)保健功能研究較少,特別是對(duì)心理和社會(huì)等的健康效益研究更少。由于缺乏與醫(yī)學(xué)研究方面的相關(guān)合作,所建立起來(lái)的城市森林對(duì)人體健康的影響大多是通過(guò)間接估計(jì),目前還沒(méi)有能將城市森林各項(xiàng)保健功能與人體健康各項(xiàng)指標(biāo)連接起來(lái)的理論依據(jù)與實(shí)際案例。
為此,今后需要重視以下幾方面不斷對(duì)森林生態(tài)保健功能進(jìn)行深入研究:1)完善基礎(chǔ)理論體系,確定森林保健功能定義和內(nèi)涵;2)重視增進(jìn)社會(huì)屬性和改善心理情緒等方面的調(diào)查研究;3)將保健功能與影響因素通過(guò)定量化方法聯(lián)系起來(lái);4)利用模擬軟件模擬森林生態(tài)保健功能,從而對(duì)其進(jìn)行調(diào)控;5)重視與醫(yī)學(xué)結(jié)合,了解森林與人體健康之間的各項(xiàng)因果關(guān)系。希望通過(guò)對(duì)以上各個(gè)方面的探究,提高我國(guó)城市森林生態(tài)保健功能的研究水平,為今后的實(shí)踐應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。