科技兴业:寻找治疗城市病的正确绿色药方
发布时间: 2015年09月21日       来源: 绿色上海        【字体:

杨 军


杨军博士(图中带棒球帽者)向国内外专家介绍北京城市绿化情况


  过去30年,中国经历了前所未有的城市化过程,城市化率从1980年的19.39%提高到现在的54.77%,有超过5亿人从农村迁移到了城市。中国的城市化一方面驱动了中国社会经济的全面发展,另一方面对自然资源和环境也造成了巨大影响。据国家环保部最新数据显示,2014年,在开展空气质量新标准监测的161个城市中,仅有16个城市空气质量年均值达标,近60%的城市地下水质为较差或极差。这些城市环境问题已经在不同方面影响到了城市居民的健康和生活质量,因此被称之为“城市病”。


绿地增长数据显示,国内城市赶超欧美

  城市病的解决需要长期的努力,需要采取综合治理措施。这些措施既包括法律政策、社会参与、工程措施,也包括采用城市绿化的方式来改善城市系统的功能,缓解城市环境问题。

  众所周知,城市绿地能够提供包括吸纳空气中的污染物、减少城市洪水的发生和提升地表径流的水质、缓解城市热岛,以及降低噪音等多项生态系统服务。因此,在北美和欧洲等发达国家,城市绿地被视为市政基础设施,而不仅仅是一种环境美化的方式,通常被称为绿色基础设施。美国奥巴马政府在2009年通过的8310亿美元的刺激经济的措施——《美国复苏与再投资法案》中,对基础设施的投资就含有绿色基础设施。

  国内虽然对城市绿地的看法和欧美发达国家还存在不同,但是国内城市在城市绿化上的投资力度远超欧美,如仅在2014年城市园林绿化投资就达到了1819亿元,占城市市政公用设施固定资产投资的11.2%。在政府和公众的共同努力下,中国的城市绿化经历了飞速的发展。我的研究小组通过分析中国30个主要城市多年的美国陆地卫星影像发现,这些城市的城市绿地占建成区的平均百分比从1990年的17.28%增加到了2010年的23.88%。在城市人口急剧增长、城市建筑物和道路以前所未有的速度进行建设的同时,能够实现城市绿地的增长是非常难能可贵的。而在同一时期,欧美等国如芝加哥等大城市的绿地比例处于下降趋势。


两项研究为例说明,建造绿地不一定都是正面影响

  城市绿地量的增加并不一定意味绿地生态系统服务供给也会随之增长。在当前的城市绿化建设中普遍存在着重“量”轻“质”、重视绿化的规模而忽视绿地生态系统对城市居民服务的现象。这种做法不但不能充分发挥绿地功能,造成资源浪费,也不利于让市民充分享受到城市绿化所带来的环境红利,从而增加对城市绿化的支持度和自觉维护绿化成果的主动性。

  以最近开展的两项研究为例进一步说明。


图1 北京百万亩造林项目2013年新造25万亩林的一月中PM2.5减少量的变化


  (一)我们计算了北京百万亩造林项目2013年新造的25万亩城市森林在6月15日到7月15日PM2.5的减少量(见图1)。根据监测到的空气污染浓度和气象要素,我们计算得到一个月PM2.5总的减少量是719公斤,这占北京市空气中PM2.5总量的0.29%。这个估计和美国类似研究的结果近似,但和我们一般期望达到的PM2.5的减少量存在差距。因此,如果仅从控制雾霾的角度来看,投资300亿的北京百万亩造林项目所能达到的效果还需要进一步的研究。

  城市中种树对空气污染的影响是非常复杂的,不一定都是正面的影响。比如说,城市森林的增加会降低城市热岛的强度,从而导致城市上空的城市冠层高度下降,不利于污染物的垂直扩散;树木会释放有机活性挥发物,这些挥发物和汽车尾气中的氮氧化合物发生反应,生成臭氧和有机颗粒物,增加城市下风地区的空气污染。在采用城市绿化来作为减轻空气污染、抗击雾霾的一个措施的时候,必须要考虑到城市绿地对空气污染影响的复杂过程,对种植的空间分布和配置方式,以及树木的种类,都必须进行精心设计,以达到绿化的目的。

  (二)我们和杭州林业管理部门一起在杭州设置了6个自动监测站,对杭州城市绿地改善小气候、降低噪声的功能进行了多年持续监测(见图2)。图2显示了在其中两个地点西溪湿地和一个居民区绿地的人体舒适度在2013年1年中的变化。这里所指的舒适度是以生理等效温度(Physiologicalequivalent Temperature)来衡量的,这个指标考虑到了主要气象参数、活动、衣着等参数对舒适度的影响。如果我们以高于35℃来作为感觉较热和以低于8℃来作为感觉较冷的话,西溪湿地一年中感觉冷的时候是1710小时,感觉热的时候是1592个小时,而居民区绿地感觉冷的时候是1162个小时,感觉热的时候是1704个小时。两者的差别是:西溪湿地冷的时候多了548个小时,热的时候少了112个小时。如果单独从对居民生活的小气候的改善作用而言,西溪湿地的综合效果会弱于居民区绿地。虽然这个结果在研究地点和时间上都具有一定的片面性,但揭示了一个非常有意思的现象,某种程度上也在提醒我们:杭州这种冬天湿冷的地区,在城市绿地中建设大型水体对周边居民区小气候的改善作用值得进一步探讨。


图2 2013年西溪湿地和采荷社区绿地的PET日变化值。左图是采荷社区绿地,右图是西溪湿地


正确绿色药方,需要三方面的清醒认识

  首先,过分强调规模除了会影响城市绿化的质量,还将影响到城市绿化的可持续性。

  城市绿地一旦建成,为了维持其观感和功能,需要长期投入人力和财力进行维护。中国城市过去大规模的城市绿化建设是建立在经济快速增长的基础上的,在当今中国经济进入增长放缓的新常态的时候,我们可以预期对于城市绿化的投入将减缓,甚至出现负增长。这个过程已经在国外出现,也是国外城市为什么出现绿地减少的一个原因。我曾经和美国纽约主管城市林业的官员进行过交流,他指出,在纽约绿化经费都主要用于维持现有的绿地和替换掉损失的,用于新的绿地建设的经费投入相当少。而在出现财政紧张的时候,城市林业经费常常首批被削减。因为和教育、医疗和公共安全等维持城市基本运转所必须的投入相比,城市绿地建设的重要性相对较低。因此过分强调城市绿化建设的规模和速度将为未来的城市绿地的管理埋下隐患,降低城市绿化的可持续性。

  其次,城市绿化作为治疗城市病的绿色药方具有可见度高、公众接受度高、具有多重的生态和社会效益的特点。但是,在开出这剂药方时,需要管理部门认识到,城市绿化不仅仅是简单的挖坑种树,而是对城市生态系统和社会经济状况的科学认识有着很高要求的行为。

  城市的高度异质性和复杂性决定了城市绿化对城市环境的改善作用和对城市居民生活质量的提高受到众多因素的影响。因此,这不仅仅需要我们作为科研人员加强研究、提高我们的科学认知,也需要城市管理部门在制定和实施城市绿化项目时要积极参照最新的研究成果,充分论证,兴利抑弊,最大程度地为城市居民提供各种生态系统服务。

  最后,在制定城市绿化的方案时,需要公众积极和有效地参与。国外在这些方面的一些经验值得我们借鉴。

  我在美国工作时曾经参加过如费城这样百万人的大城市和一些只有数千人口的小城镇的城市绿化项目,这些项目的一个共同特点是都需要经过反复的论证,而且在这些论证过程中公众的作用非常明显,公众通过选举或自愿服务的形式,在每个城市都组织一个环境委员会或是城市绿化委员会。在制定一个城市绿化方案的时候,政府相关部门和作为技术支撑的专家都需要在这个委员会面前就方案的方方面面回答质询。这些委员会的委员多具备城市绿化或公共管理的经验,因此往往能够发现方案中存在的问题并能够对实施的效果进行把关,这和我们当前很多时候流于形式的公众参与有很大的不同。

  上海是中国城市绿化建设的领头兵,过去的诸如环城绿带建设、陆家嘴中心绿地等诸多项目,以及城乡统筹的绿化管理措施和对城市绿化科技的重视都在国内起到了积极的示范作用。我热切期待上海的绿化工作者可以在寻找治疗城市病的正确绿色药方,在城市绿化的科技创新和建设绿色城市生态文明工作上再度作出卓越的贡献。

  (作者:清华大学地球系统科学研究中心副教授)


(本文由作者供图)