近自然防护林营造

上海金山区地处上海市区西南部，金山新城距市中心(人民广场)64km，南濒杭州湾，北连青浦、松江2区，东邻奉贤区，西与浙江省平湖、嘉善2市(县)接壤。金山区域内有上海石化股份公司、上海化学工业区以及金山化学工业分区多个化工区，因此，防护林地是金山区绿地系统规划的重要组成部分，是金山区卫生安全防护系统的主体，是化工工业与居住间和谐发展的基础保障。“近自然”林建设理论与技术现已在世界各地广泛地应用和推广，在金山防护林的建设中引入“近自然”林的营造思路，将有效提高金山地区的物种、群落、生态系统以及景观的多样性，为动植物提供生存和栖息之地，实现“人与自然的共生、协调发展”［1］，同时将为建设“宜居金山”提供重要的保障。

1金山区防护林规划建设概况

1.1规划布局结构

根据金山区的实际，金山区防护林的规划布局形成了以安全防护林绿化网络系统为主线特色，发掘自然、人文资源优势，充分利用山、海、岛、绿、林等资源，园林绿化与旅游、农林业、城镇建设相结合，“环园交融，功能叠加”“绿屏防护，绿廊成网”，“城乡一体，绿林统筹”的绿化安全网络系统［2］。

1.2规划内容

金山新城以“三横两纵”防护林带为主题框架，以滨海景观为特色，与省界、道路、河流绿化廊道相结合，构成金山区防护林网络系统。金山区防护林包括环境防护林即卫生隔离防护林(含工业隔离防护林、水源涵养林、公共卫生中心隔离防护林)、海防林、经济林和生态林。规划林地建设面积50.2km2，其中环境保护林17km2，水源涵养林2.1km2，经济林9.1km2，生态林11.8km2［3］。金山区的防护林还有较大的发展实施空间，而且东面有上海化学工业区、西面有上海石化双重夹击，因此尽早完善防护林的“近自然”营造，发挥防护功能，使林带长效、稳定发展，对于营造宜居的“上海国际化工城”来说非常迫切。

2防护林的“近自然”营造

2.1近自然防护林的概念

近自然林是尽可能使林分的构建和抚育方式同天然森林植被的自然关系相近，使林分能进行自然生长，以达到森林生物群落的动态平衡，并在人工辅助下，使天然物种得到复苏，最大限度地维护森林生物物种的多样性。近自然林是保证森林的一切功能都得到可持续发展的科学造林模式。近自然林的群落构成方式一般为混交、异龄、复层三种。“近自然林”模式的防护林是防护功能与森林生态功能同时并举的高效环境保护林。

2.2设计原则

1)因害设防原则。根据金山区的污染物种类(金山区废气主要包括烟尘、工业粉尘、二氧化硫、氮氧化物、乙烯等)，有针对性地选择抗二氧化硫、氮氧化物、乙烯以及滞尘能力强的大叶女贞、龙柏、夹竹桃、棕榈等树种，以稀释污染物浓度，提高空气质量，营造“绿色化工、适宜居住、人与自然和谐”的国家生态园林城区。

2)适地适树原则。因地制宜，以乡土树种为主，突出地域性。

3)节约型园林设计原则。本着经济、节约的原则，争取在有限的投入下形成较强的环境防护功能。

2.3“近自然”林的具体设计思路

防护林的建设应以景观生态学为依据，模拟再现自然植物群落，以粗放、野趣、生态的配置形式，提倡“近自然”森林营造［4］。

2.3.1“宫胁法”在金山防护林建设中的借鉴

宫胁法是由日本横滨国立大学教授、著名植被生态学和环境保护学家宫胁昭(AkiraMiyawaki)博士发明的一种植被恢复的方法。它是目前国际上流行的快速恢复植被的一种造林方法，其理论基础是以生态学的“潜在自然植被”和“群落演替”的基本理论为依据，选择乡土树种，营造具有地域特色、物种多样性丰富、生物量高、稳定，并且后期完全遵循自然循环规律的“少人工管理型”的“近自然”林。这一方法目前已在上海科技馆绿带建设中得到成功应用，且收效较明显，是一种人工营造与自然生长完美结合的全新种植理念。“宫胁法”具有科学性强、高速度、低成本、着眼长远、从基础入手以及应用范围广等特点［5］，在今后金山防护林的建设中，建议借鉴“宫胁法”的生态理念，指导金山防护林“近自然”林营造，考察金山当地自然潜在植被的顶极群落，进行优势种的选择和群落的构建，使防护林快速、高效地发挥防护作用。

2.3.2合理设计人工林窗

林窗的概念首先由英国生态学家A.S.Watt提出，主要是指森林群落中老龄树死亡或因偶然性因素(如干旱、台风、火灾等)导致成熟阶段优势树种的死亡，从而在林冠层造成空隙的现象。在防护林设计中，以养护道路、河流以及其他构筑物作为天然林窗的营造手段改善防护林林下生境光照、通风条件以及林下水、热条件，有利于防护林的成长、尽早发挥生态效益以及促进林下物种的多样性。有研究表明，林窗形状近似椭圆形，而且南北向的林窗光照水平大于东西向的林窗。在较大面积的防护林地块中，利用这一规律，在设计中穿插椭圆形的南—北向林窗，改善林下光照条件和林下生境条件。此外，也可合理地应用不同高度、不同叶面积指数的常绿、落叶林的水平斑块状镶嵌，营造垂直方向上的群落结构以及秋冬季节落叶后的半林窗环境。

2.3.3防护林树种的选择

根据金山区化工污染情况，即使复制大金山岛历史形成的地带性植被也不能解决现实的化学污染问题，因此在树种选择时必须兼顾三个原则:一是地带性植物，二要抗污染，三是价格便宜。