城市森林

城市森林是指生長於城市、城鎮或郊區的森林或樹木群落。廣義而言，它可涵蓋人類聚居區內及周邊生長的任何木本植物群落。 與生態系統同樣承襲自原始荒野遺存的森林公園不同，城市森林通常缺乏公共衛生間、鋪砌小徑等配套設施，有時甚至沒有公園特有的清晰邊界。城市森林的養護與管理稱為城市林業。城市森林可由私人或公共機構所有，部分市政森林可能位於所屬城鎮之外。 城市森林在人類棲息地的生態中發揮著多重重要作用。除了美化城市環境外，它們還帶來諸多效益：既能調節氣候、促進經濟發展，又能為野生動物提供棲息地，同時為城市居民創造休閒場所。^[1]

示例

在許多國家，人們日益認識到城市森林中自然生態的重要性。目前正開展大量旨在恢復和保護生態系統的項目，從簡單的停止掃落葉、清除入侵植物，到全面重新引入原生物種和河岸生態系統，不一而足。^[2][3]

有消息稱，世界上最大的人造城市森林位於南非的約翰尼斯堡。^[4][5] 這座城市坐落於高原草原帶，該草地生物群系通常缺乏大量樹木，然而約翰尼斯堡卻依然是一座林木極為茂密的城市，據稱擁有1000萬棵樹木人工引進的樹木，並被評為全球樹木覆蓋率第八高的城市。^[6]

里約熱內盧還擁有世界上兩片最廣闊的城市森林，其中一片被某些資料認為是規模最大的。^[7][8][9] 蒂茹卡森林最為著名。它始於1844年的一項恢復政策，旨在保護森林的自然殘餘部分，並在先前為種植甘蔗和咖啡而開墾的地區重新造林。^[10] 儘管蒂茹卡森林享譽全球，但同城另一片森林的面積約為其著名鄰居的三倍：佩德拉布蘭卡州立公園占地12,500公頃（30,888英畝），而蒂茹卡森林僅有3,953公頃（9,768英畝）。^[11][7] 大都市區環抱的森林調節著潮濕氣候，為城市居民提供休閒場所。連同市內其他七處小型完全保護區，它們共同構成廣袤的自然區域，其中包含全長180公里的跨卡里奧卡步道。^[12]印度馬哈拉施特拉邦孟買市的桑賈伊·甘地國家公園亦是城市森林的典範，其面積約占該市總面積的20%。園內眾多動物自由漫遊，更坐落著具有重要歷史價值的文化遺址——卡內里石窟。內布拉斯加國家森林是美國最大的人工森林，位於內布拉斯加州境內。其林地橫跨該州多個縣區，全年都是露營愛好者的熱門目的地。^[13]

美國境內多個城市也主動投資城市森林建設，以提升社區福祉和經濟活力。^[14]其中尤為突出的城市包括奧斯汀、亞特蘭大、納什維爾、紐約、西雅圖以及華盛頓特區。以紐約為例，該市通過在全市範圍內種植數百萬棵樹木，積極應對氣候變化挑戰。^[15]在奧斯汀，私營企業正出於環保和節能目的資助植樹活動。^[16]

納什維爾有一家名為「納什維爾高地環形森林保護聯盟」的組織，作為催化劑，它匯聚了眾多環保非營利組織的行動力量，其中包括坎伯蘭河保護組織、比曼公園之友以及田納西州環境委員會。^[17]納什維爾擁有全球人口超過50萬的城市中規模最大的城市森林。

環境影響

樹木能降低氣溫並減少霧霾

通過建立廣闊而健康的城市森林，空氣品質可得到顯著改善。樹木有助於降低城市區域的空氣溫度和熱島效應。這種降溫作用不僅減少能源消耗，還改善空氣品質——因為臭氧的形成與溫度密切相關。樹木降溫機制不僅限於直接遮蔭：當樹木數量龐大時，其分布區域與鄰近區域會形成溫差。這種溫差導致兩地大氣壓強差異，進而產生風力。若森林位於城市周邊則稱為「城市微風循環」，若位於城市內部則稱為「公園微風循環」。這種風力有助於降低城市溫度。^[18]

• 隨著氣溫攀升，臭氧的形成量隨之增加。
• 健康的城市森林能降低氣溫，減少臭氧的形成。
• 大型遮蔭樹可使局部環境溫度降低3至5攝氏度。
• 樹冠覆蓋率每增加1%，正午最高氣溫的降幅約為0.04至0.2攝氏度。

低溫可降低停車場排放量^[19]

停車場內遮蔭樹帶來的降溫效應可減少停放車輛的蒸發性排放量。未設遮蔭的停車場堪稱微型熱島，其溫度甚至可能高於周邊區域。樹冠能顯著降低空氣溫度。儘管碳氫化合物排放主要來自尾氣，但16%的碳氫化合物排放源於停放車輛燃料輸送系統受熱產生的蒸發排放。這些蒸發排放以及發動機啟動前幾分鐘的尾氣排放，均受局部微氣候影響。若停車場車輛處於樹蔭下，燃料及揮發性塑料產生的蒸發排放將大幅減少。

• 在樹冠覆蓋率達50%的停車場停放的車輛，其蒸發排放量比停放在樹冠覆蓋率僅8%的停車場的車輛低8%。
• 在樹冠覆蓋率達50%的停車場停放的車輛，其蒸發排放量比停放在樹冠覆蓋率僅8%的停車場的車輛低8% 加利福尼亞州戴維斯市, 已制定停車場條例，要求鋪裝區域必須有50%的樹冠覆蓋率。
• 冷啟動排放

在陰涼的停車場和街道上，瀝青路面的揮發性成分蒸發速度更慢。樹蔭不僅能減少揮發物排放，還能降低路面收縮和開裂現象，從而延長維護周期。維護頻率降低意味著減少熱瀝青（煙霧）排放和重型設備（尾氣）排放。這一原理同樣適用於瀝青基屋面材料。

主動污染物清除

樹木還能通過主動從大氣中清除污染物來減少污染。葉片氣孔——即葉面上的微孔——會吸收污染氣體，這些氣體隨後被葉片內部的水吸收。某些樹種更容易吸收污染物，這會對植物生長產生負面影響。理想情況下，應選擇能吸收更多污染氣體且能抵抗其負面影響的樹種。

一項覆蓋芝加哥地區的研究發現，1991年樹木吸收了約17噸一氧化碳（CO）、93噸二氧化硫（SO₂）、98噸二氧化氮（NO₂）以及210噸臭氧（O₃）。

碳封存

城市森林管理者有時會關注這樣一個問題：當使用化石燃料驅動的樹木養護設備作業時，其向大氣排放的二氧化碳總量，與森林通過吸收空氣中的碳並將其以木材形式儲存所減少的碳總量相比如何。

顆粒物的攔截

除了吸收有害氣體外，樹木還充當過濾器，攔截空氣中的顆粒物並減少有害顆粒物的含量。這些顆粒物被樹木表面及其枝葉捕獲。這些顆粒物暫時停留在樹木表面，隨後可能被雨水沖刷、強風吹散，或隨落葉一同墜落地面。儘管樹木只是顆粒物的臨時宿主，但若沒有樹木存在，這些暫居的顆粒物將持續懸浮於空氣中危害人類。增加樹木覆蓋率將提升從空氣中攔截的顆粒物總量。

• 枝葉繁茂的大型常綠樹木能吸附最多的顆粒物。
• 芝加哥研究發現，1991年樹木清除的直徑小於10微米（PM10）的顆粒物約達234噸。
• 樹幹直徑超過75厘米的大型健康樹木每年清除的空氣污染物（1.4千克/年）約為直徑小於10厘米的小型健康樹木（0.02千克/年）的70倍。

雨水徑流減少

城市森林和樹木通過減緩降雨速度，促進雨水滲入土壤，從而幫助淨化水源，自然過濾掉可能進入供水源的污染物。它們減少暴雨徑流，減輕洪水災害，保護周邊河流湖泊。^[20] 樹木還能通過蒸騰作用減輕「灰色」基礎設施（如下水道和排水系統）的負擔。樹木堪稱理想選擇——其樹冠既能攔截雨水（並形成茂密植被），根系又能將大量水分以水蒸氣形式回輸大氣，且占地面積相對較小。^[21]

城市野生動物

城市森林中的樹木為城市野生動物提供了食物和棲息地。鳥類和小哺乳動物將樹木作為築巢場所，而爬行動物則利用樹蔭在炎熱的夏季保持涼爽。^[22] 此外，樹木為灌木提供了必要的蔭蔽。城市森林不僅保護著陸生動植物，還為需要蔭蔽和低溫才能生存的魚類及水生動物提供了生存空間。^[20] 富裕社區通常擁有更高的樹木覆蓋率（包括社區補貼的綠地和私人財產上的樹木），這使得城市這些區域的生態效益得以累積；一項針對洛杉磯社區的研究發現，歷史上較富裕的城區鳥類多樣性更高，而歷史上較貧困的城區則棲息著更多的人工環境鳥類。^[23][24]

能源與二氧化碳消耗

城市森林主要通過高效林業實施的間接效應，促進能源消耗和二氧化碳排放的減少。^[25][26]樹木提供的蔭蔽減少了全年供暖和製冷的需求。 ^[27] 由此實現節能，進而減少發電廠的二氧化碳排放量。[27]計算機模型顯示，在美國城市地區種植1億棵樹木可使年能耗降低300億千瓦時。這一能耗減少相當於節省20億美元資金。此外，能源需求的降低將使發電廠每年減少900萬噸二氧化碳排放。^[25]

水過濾

城市森林提供的雨水滯留功能，即使在水資源昂貴或實施節水灌溉的乾旱地區，也能帶來經濟效益。^[25] 亞利桑那州圖森市一項歷時40年的研究便印證了這一點，該研究分析了雨水管理成本的節約情況。據測算，在此期間共節省了60萬美元的雨水處理費用。^[25] 研究還發現，由於城市森林對能源消耗的影響，當將灌溉所需用水與發電廠用水量進行比較時，淨用水量有所減少。^[25]

在另一案例中，1990年代末紐約市領導層選擇採用自然景觀管理方式，而非耗資巨大的水處理系統來淨化卡茨基爾/德拉瓦河流域。如今紐約市民享用的飲用水堪稱全球最健康的飲用水之一。^[20]

社會學影響

社區健康影響

城市森林為周邊社區帶來諸多益處。清除空氣中的污染物和溫室氣體是城市推行這項舉措的關鍵原因之一。通過淨化空氣中的污染物，城市森林能降低哮喘和肺癌的發病風險。^[28][29] 依賴井水的社區也可能通過過濾獲得水質改善。^[30][31] 各城市森林提供的配套設施各不相同。部分設施包括供步行或跑步的步道小徑、野餐桌以及衛生間。這些健康空間為社區提供了聚會場所，助力居民踐行更積極的生活方式。

心理健康影響

居住在城市森林附近對心理健康具有積極影響。作為費城一項實驗性心理健康干預措施，研究人員清理了空置地塊的垃圾，並有選擇性地在部分地塊進行綠化改造——種植樹木、鋪設草坪並安裝小型圍欄。生活在這些綠化地塊附近的低收入居民（收入低於貧困線）報告稱抑鬱情緒減少了68%，而高收入居民（收入高於貧困線）的抑鬱情緒則減少了41%。^[32] 生物親和假說認為人類天生傾向於親近自然，而注意力恢復理論則進一步證明接觸自然能切實改善醫療、學術及其他領域的成果。要實現這些積極效果，合理的規劃和社區參與至關重要。^[33][34]

房價上漲與收入增長

除了為社區帶來經濟效益外，樹木也惠及個體業主。房屋景觀區或周邊種植的樹木能提升房產出售時的價值。研究表明，前院種植一棵樹可使房屋售價增加7,130美元，並帶動周邊房產升值。健康的城市森林還與更高收入相關聯：在城市森林蓬勃發展的社區，居民收入水平更高，相關就業崗位數量更多，勞動者生產力也更強。^[35]