1．城市森林的概念及研究内容
1.1城市森林的提出及概念
城市森林这一概念的提出已有30余年的历史。1962年，美国肯尼迪政府在户外娱乐资源调查报告中，首次使用“城市森林”（urban forest）这一名词。自1965年加拿大Erik Jorgensen教授提出城市林业概念以来，城市林业与城市森林先后在北美、欧洲乃至全球掀起了研究热潮。
我国城市林业研究起步较晚。20世纪80年代中期，台湾大学高清教授出版《都市森林》一书，与此同时，沈国舫、王义文等人将城市森林的有关概念引入国内。1992年举行第一次城市林业研讨会，1994年林学会成立了城市林业专业委员会。继而许多学者对城市森林开展了研究工作。
对于城市森林的概念，目前尚未形成统一公认的看法，各国学者说法不一。日本专家认为城市森林包含①市区绿地；②郊区绿地，主要包括郊区环境保护林、自然休养林、森林公园等城市近郊林及农、林、畜、水产生产绿地。美国学者Miller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，它的范围涉及市区小社区直至大都市。国内有关学者将城市周围或附近一定范围内以景观、旅游、运动和野生动物保护为目的的森林称为城市森林。
城市森林与自然林相比，主要功能不是提供木材，而更侧重于保持、调节、与改善城市生态环境，维护城市生态系统的良性循环等方面。所以我们认为，城市森林是生长在城市（包括市郊）的对所在环境有明显改善作用的林地及其相关植被。
1.2城市森林主要研究内容
城市森林的研究内容包括以城市森林生态理论为基础的城市森林结构与功能的研究；与景观生态学、园林学、城市生态学相结合，开展城市森林规划设计的研究。主要集中在以下几方面：①城市森林结构分析；②城市森林的生态服务功能研究；③城市森林网络建设；④城市森林生态规划与设计；⑤城市森林的维护与管理。
2.城市森林的研究现状
2.1城市森林的结构分析
在城市森林结构分析方面，目前，国外主要通过航空遥测、GIS与野外调查相结合，对城市森林的结构进行模拟分析。美国林业署在1999年末发行的CITYgreen可对城市森林航片进行数字化处理，然后再结合野外调查数据，就可对城市森林的绿量、绿化率、物种组成、树高及胸径大小分布情况、物种多样性等进行统计分析，同时对城市森林生态效益进行定量化评价。
国内从20世纪90年代初开始对城市森林生态系统的结构进行了大量研究，主要体现在以下四个方面。（1）物种选择：市区由于污染严重，受人为干扰因素大，要提高树木的成活率，对树种的选择是一个关键因素，通常的做法是开发利用地带性物种，尤其是乡土植物，并且有节制地引进外域特色植物，以扩大多样性物种的种群。（2）生境研究：对城市树种及土壤开展广泛调查与分析、结合物候观测以及园林、气象等资料，分析城市绿化树种的生存环境；由于城市绿地被人为地分成了许多斑块，如何对城市绿地进行分类也是生境研究的一个重要方面。（3）物种与生境间的相互作用关系：分析城市植物群落的组成结构及土壤、光照等生态因子对植物群落结构与功能的影响。（4）物种空间分布特性的研究：包括树木特征及其与环境空间的关系、城市园林绿化的植物配置和树种选择，以及城市绿地调查等方面的研究。
2.2城市森效益分析
2.2.1生态效益
研究城市森林净化环境、服务城市的生态价值。分布于密集居住区的森林，对城市污染物有吸收、降解作用，同时能改善城市小气候，减轻或消除城市热岛效应，改善市区内的碳氧平衡，净化大气环境，降低噪音，满足市民美学需求，提高人类身心健康的作用。
2.2.2经济效益
城市森林的经济效益是与其生态效益相关联的，其实质就是生态效益与社会效益在经济上的量化。因此，我们可以根据生态效益与社会效益的各项指标对城市森林效益作出总体评价。一般来说，城市森林的经济效益可概括为直接经济效益与间接经济效益两大类。直接的经济效益主要来自木材、药材、苗圃、果实的生产以及公园旅游收入等。间接经济效益主要来自于遮阳和防风带来的能源节省，防火、贮水保土和净化环境所带来的损失的减少，绿地的存在所带来的财富增值，以及环境的改善所带来的经济效益等。实际上，城市绿地系统所带来的间接经济效益要大得多。模拟分析表明：一棵高约7.5m的树，每年能减少8—12%的空调及取暖费用。天津市评估其园林绿化创造的年效益为1.46亿元，相当于投资总额的3.42倍。美国的California对其城市森林进行综合评价，结果表明城市森林可为其带来38亿美元纯经济收入。Kielbaso曾作过报道，认为每一棵城市树木，其价值为75—500美元。木材作为森林的一种产品也具有巨大的价值，Foster对波士顿的街道树木进行评估，认为每年可增值10万美元，而且这种增值将稳定的持续下去。此外，城市森林的枯枝落叶也可发挥其价值功能，枯枝落叶作为一种清洁燃料，产灰少，含硫量低，可以通过燃烧取能，具有重要的经济价值。
2.2.3社会效益
城市森林的众多功能中，明显被人们实际使用的功能是满足市民日常生活的游憩娱乐、文化教育、科学普及等精神生活的需要。随着社会与人类的进步和发展，居民对生活环境的需求在不断提高，休闲和游憩的意识在不断加强。绿化植物能以其花叶的不同形态、色彩和风格丰富城市建筑群体轮廓线，美化市容，衬托建筑，增加艺术效果，达到城市环境的统一性和多样性。此外，城市绿化还可遮挡有碍观瞻的景色，使城市面貌更加整洁。这一切，给人们一种愉快、舒服的感官享受，有助于平衡都市人的紧张生活，有益于人们的身心健康。
2.3城市森林生态规划与设计
城市森林作为城市生态系统中具有自净能力的组成部分，对于改善城市生态环境、投资环境和居民生活环境质量，丰富和美化城市景观起到了十分重要的作用。随着城市的发展和人们环境意识的提高，对城市中森林绿地的认识已从过去强调美化和景观装饰，向着改善城市生态环境、促进城市生态系统平衡的方向转化；在植物应用上，已向着注重利用地带性乡土植物资源的生态特性和不同的生态位，合理配置，优化结构，发挥最大生态功能的方向转化。所以城市森林的生态规划与建设是伴随着城市发展和社会进步提出的，是时代的产物，是大林业向致力于改善城市生态环境方面的延伸，又是城市绿化事业向更大空间的扩展和深化，是大林业和城市绿化的复合构建。城市森林的生态规划是在对城市发展现状及发展趋势进行客观和系统分析基础上进行的服务于城市可持续发展的、对现有绿地资源进行合理改造和完善的一项系统工作，需要制定出城市各类森林绿地的用地指标，重点实施项目的用地范围和规模，合理安排城市森林绿地系统的结构和布局形式，提出合理的树种规划等。
编制城市森林的生态规划，首先要了解城市的绿化现状和用地规模，对现有森林绿地的结构、布局、功能做出定性和定量的评价，然后根据城市的发展定位和城市未来空间形���进行规划：①确定城市森林生态规划的目标和原则；②根据城市的生产生活水平、发展规模和建设重点，确定城市森林建设的发展速度与水平，拟定城市森林各项定量指标和分期规划目标；③参考过去的绿地系统规划，合理布局城市森林绿地，确定其位置、性质、范围和面积；④提出城市森林分期建设及重要项目的实施计划；⑤进行城市森林及其各子系统的生态规划；⑥提出保证规划实施的措施等。
上海华东师范大学环境科学系宋永昌教授在这方面做了研究工作，他主要研究三方面的问题：城市森林树种的选择，城市森林的布局问题，如何提高城市中的森林总量。细节研究主要从碳氧平衡、能量平衡方面入手。随着研究和实践的逐步深入，逐步使城市绿化达成了从条块分割的绿化（城市中心区绿化、近郊区绿化、郊区绿化等）到城郊一体化的绿化模式，注重对整个城市进行整体上的规划设计。
北京在城市森林生态效益方面的研究也很多，学者陈自新结合北京绿化普查工作，对现有的园林植物种类、数量及分布的实际情况做了科学的统计与评价，对北京近郊八个区的建成区范围进行了区域性园林绿化生态效益的定量研究，并对各类不同结构的绿地在生态效益上的差异做了定量比较。为该市城市森林规划设计提供了重要的理论依据。
2.4城市森林的维护和管理
城市森林由于其所处的自然环境相当恶劣，人为因素干扰很大，因此表现得非常脆弱。所以应根据实际情况建设园林植物群落，增加城市绿化苗木，保护古树名木，做好园林植物引种、繁育工作。加强乡土植物资源保护和利用，以提高城市植物的多样性。总之，搞好城市森林的维护工作、加强城市森林的管理、制定出相关的法律法规是城市森林生态学研究需要关注的问题。
2.5城市森林生态网络建设
杨学军在江泽慧等提出的森林网络概念和中国森林生态系统工程建设理论的基础上，讨论了城市森林生态网络系统的概念和特征，并根据城市绿化实际情况，对建设城市森林生态网络系统的有利条件和实施方法进行了初步的分析探讨。
车生泉等利用遥感技术对城市绿化信息的快速提取和地理信息系统GIS绿地评价规范指标的建立进行了深入系统的研究，使城市建筑下面的阴影问题和植物群落的光谱鉴定问题得到了解决，且建立了数据库管理系统，可对某一地区绿化率进行横向和纵向的动态观测比较，最终要建立数字化的城市管理系统。北京、哈尔滨和广州也开展了相应的研究工作。
3城市森林发展趋势
3.1形成完整的城市森林理论体系
因城市森林的研究刚刚起步，对此并没有一个权威的、确切和统一的认识，若各地区对城市森林研究的标准不一致，各地区的研究就缺乏可比性，研究成果也得不到推广。比如对城市森林的概念就缺乏统一认识，有的地区称城市植被，有的地区称城市林业或城市园林等。因此我们的首要任务是将城市森林的概念、研究范围和内容、效益评价等，制定出统一的标准，建成城市森林生态学的较为完整的理论体系。这对于我们的进一步研究工作及城市森林生态学科的发展都具有重大意义。
3.2改进城市森林的研究方法
随着现代信息技术的快速发展，3S技术在城市森林研究方面得到了广泛的应用。结合计算机可以对城市森林进行编目、管理、构建城市森林生态系统模型，可以对城市森林进行合理规划、综合评价城市森林的效益、模拟城市森林的发展趋势、预算城市森林财政开支。
3.3对城市森林做系统性研究
对生态效益做全面且系统研究的地区不多，谢维等在辽宁省抚顺市环城林带3个不同功能区对环城林净化空气，制尘、杀菌和减噪效应做了较全面系统的监测分析。
陈自新等、张新献等定量计算了北京城近郊8区绿地释氧固碳、蒸腾吸热、滞尘、减菌、抗污、耐荫、抗寒等指标。
因各地区的研究都比较分散，因此今后力求对城市森林做全面、系统性研究。城市森林的建设要从森林文化上考虑到它的美学作用，即要考虑到它绿化城市、美化环境、提高人们生活质量方面的作用，同时又要从环境的保护和改善方面考虑到它的生态效应，并注重多学科的交叉与融合（城市森林与水文学及全球气候变化等）。
3.4建立森林城市
国外城市森林生态建设已走过了“园林城市”—“城市森林”—“森林城市”的历程，国内一些城市已开始规划、实施城市森林、森林城市或生态城市的建设，如长春、阜新、娄底三座城市已被国家批准为建设森林城市的重点市区；上海、大连、合肥、中山、珠海、南京等市正致力于发展城市森林，浙江省最近提出加快全省建设森林城市的步伐，海南省正在制定建设生态省的规划。
4沈阳市城市森林建设模式
沈阳市现辖九区三县一市，全市总面积12980km2；城市规划区面积为1220km2，由中心城区、桃仙国际航空港副城和新城子副城组成；中心城区范围东起沈阳与抚顺市界，西至新潘公路，北起蒲河，南至苏抚灌渠，规划面积1150km2；核心区：三环路以内，规划面积468km2。本文以三环路以内的核心区为规划范围，同时对核心区以外影响城市大环境的城市周边森林建设提出规划要求（图1、图2）。
图一 沈阳市中心城区结构分析图
图二 沈阳市绿地系统规划图
4.1森林城由“一山、一带、两环、五楔”构成
2003年沈阳要新增绿地17平方公里，加快二、三环之间40平方公里的经济林和生态林的建设步伐。年内实现绿地率31％、绿化覆盖率35％和人均公共绿地8平方米。
按照沈阳有关方面的规划，沈阳的森林城市由“一山、一带、两环、五楔”构成，及水系、铁路、出口路两侧绿色长廊串起的城市森林公园，从而共同构成具有自然生态效应的生态网络。
城内：一山一带两环
沈阳市中心城区拟建成“一山、一带、两环”绿地系统，与伸入市区的五条楔形绿地一同形成具有自然生态效应的、城乡一体化的绿色生态网络。
“一山”——辉山风景区
辉山风景区位于城域东北，是由秀湖、棋盘山组成的自然山水空间，生态绿地系统保持好，林木覆盖率较高。现沿秀湖两岸进行了一定程度的开发建设，成为双休日人们近郊旅游度假的好去处。
一带”——浑河水面及其两侧绿带
作为流经沈阳城市中心的一条季节河，规划中浑河将成为沈阳未来的城市内河。浑河流经沈阳规划区段为57公里长，其中三环内为29公里长，规划水面宽度为400米，加上水面两侧的绿化带，平均约1公里。
“两环”——环城水系和三环两侧绿带
环城水系是沈阳的一条生态绿环，由新开河、南运河、卫工明渠三条人工河组成，全长38.5公里。
三环两侧绿化是沈阳城市建成区外围的一条重要生态廊道，它的平均宽度为“内1外5”，即内侧100米宽，外侧为500米宽。采用“长藤结瓜式”的布局，沿线串起一系列以绿为主题的郊野公园，其中包括苗圃、花圃、纪念林地、休闲观光农业等。沿三环内侧100米、沿外侧200米为纯林带区域，建成以乔木为主的开放型防护林，剩余300米宽的区域将采用调整农业结构及综合开发等形式建成市级或区级的植物园、森林公园、友好城市公园、青少年科普教育公园、大型绿色娱乐公园以及赛马场、高尔夫球场、滑草场等绿色项目。
这五条楔形绿地分别为：
东北部绿楔
棋盘山、东北部丘陵区、郊野公园及苗圃林地、烈士陵园、北陵公园等。东北部辉山风景区由此向西延伸进入三环。这一地区将建成一块较完整的楔形绿地。绿地内以经济林和风景林为主，绿化植被较好，三环以内总面积约40平方公里。
北部绿楔
沿长大铁路、望花街的防护林及苗圃林地。该地区地势平坦，���近市区，紧邻几条出口路，交通便利，总体规划中将该地区作为楔形绿地对建设用地严格控制，近期密植为苗圃，满足沈阳市近期绿化用苗，远期作为防护林地及风景林地。
西北部绿楔
丁香公园、交通局苗圃、储备库林区、新开河沿线绿化公园、水源地绿地等。由新开河、丁香公园形成的楔形绿地与三环内的非城市建设用地共同组成西北部防护林带，并且向三环外逐步扩散。远期形成西北部的一条防护林，对于有效缓解沈阳市春季沙尘暴天气，冬季阻挡西北风，夏季将新鲜的空气引入市区具有重要作用。拟形成防护林12平方公里。
西南部绿楔
西部郊野公园及苗圃林地、浑河沿线绿化等。该地区位于浑河城市段的西部，北到规划建设用地界限，西侧和南侧到三环，东侧到长大铁路线。规划在这一段采用自然滩地形式，在浑河两岸可以形成林地，把夏季西南风通过这一廊道引入市区。绿地分为两部分。一是靠近浑河水面两侧的湿地景观区形成以水上活动为主的滨水空间。二是其两侧泄洪区可以形成大片的风景林地及经济林，作为以绿为主题的郊野公园。
东部绿楔
东陵公园、东湖公园、东部浑河上游由青年苗圃、榆树屯苗圃及浑河滩地等共同组成的绿化空间，与三环以外的规划控制绿地和非建设用地相联系，共同形成东部绿楔。东部绿楔将与西南部绿楔及浑河共同构成城区东西向的生态轴线。
城外：一环两区四山五水
结合沈阳市域自然条件及绿化现状，市域生态系统结构以“一环、两区、四山、五水”共同构成沈阳市域生态绿地系统框架，形成市域范围内的绿色生态网络，到2010年沈阳市的林木覆盖率达到30％以上。“一环”是指沿市域北侧、西侧、东侧形成的环状林带系统，它由辽河在沈阳市域的西部段柳河、西北部防护林带，东部辽河段，及东南部低山丘陵区共同组成。市域的这条环状绿地犹如一条绿色长城，对于沈阳市的绿地生态大系统具有重要的意义，尤其是北侧的防护林带，对于阻止从内蒙古侵入的沙尘暴，阻挡冬季的西北风具有重要的作用。“两区”是以辽河为界的南北两区，北部为防护林网区、它主要以涵养水土，防风护林为主；辽河以南是农田林网区，以农耕，建设为主。“四山”、“五水”分别是：棋盘山、怪坡响山、石人山，陨石山及团结湖、卧龙湖、石佛寺水库、狍子沿水库、尚屯水库。
4.2形成点、线、面相结合的绿色生态网络
沈阳绿化将坚持“以人为本、生态优先；系统整合、网络布局；南引北挡；因地制宜和生命周期”等原则。中心城区在“一山、一带、两环、五楔”的绿化框架体系下形成点、线、面相结合的绿色生态网络。
其中，“点”即是亲近市民的游园、街头绿地等。保证市民出行500米能见到1000平方米以上的绿地。“线”为城市出口路、环路、铁路沿线、铁路专用线、水系、高压走廊、城市主干道等构筑成绿化网络，城市绿色血管。“面”就是城市公园、郊野公园等大型绿地，即通常所说的“城市绿肺”。
沈阳绿地系统规划将沈阳生态环境的最终发展目标确定为“森林城市”，以外部森林围城、内部绿色网络为基本思路，合理布局、密切结合，形成一个全新的森林生态系统，构筑“青山、碧水、绿野、蓝天”的景观格局，建设“绿色城市”，倡导“绿色文化”，享受“绿色生活”。
4.3全市绿化工作全面展开
2003年沈阳绿化总面积为17平方公里。具体项目包括：
城市大型绿地1.8平方公里。其中包括德胜绿地、塔湾绿地、烈士陵园绿地、玄武绿地、东湖绿地、智乐绿地、大东广场、怒江西绿地、北塔绿地、丁香绿地等。
线状绿地包括：
新开河塔湾街至向工街段、辉山明渠、细河、浑河沿线青年桥至工农桥段。
铁路沿线绿化包括沈吉线、长大南线、铁路专用线等。
各区分别完成10万平方米的绿化，主要为亲近市民的街头绿地、游园及社区中心绿地。全民庭院绿化及街路绿化也将同时进行。
铁西区以西区域（包括沈阳经济技术开发区）和浑南新区也将分别建设3.85平方公里、2.4平方公里的绿地。建成区内将新增绿地2平方公里。
在西北绿楔内增加1平方公里的新开河沿线绿地，在东北绿楔内建设2平方公里的七二四郊野公园，整理1平方公里防护林地，新增绿地总量3平方公里。
三环以内，主要针对浑河以北三环内区域，农田将逐步退耕还林、退耕还果，以增加城市周围的森林面积。
沈阳各出口路逐片染绿，东陵路、迎宾路、望花街、黄河大街、公和桥区也都将施以大面积绿化。
4.4倾力打造“森林城市”
来几年内，沈阳绿化的最终“目的地”就是，将沈阳建设成为“森林城市”，形成外围森林环抱、城市内部绿化成网的绿化格局。近期达到国家园林城市的绿化标准。“森林城市”的目标建议值为：规划区范围内林木覆盖率达到45％。城市建成区外围有相当于城市建成区总面积的森林面积。建成区内绿地率达到35％，绿化覆盖率达到40％，人均公共绿地面积达15平方米左右，绿地中林木覆盖面积大于80％。
到目前为止，沈阳市建成区绿地率达到35.9%，绿化覆盖率达到40.6%，人均公共绿地可达12平方米，已初步搭起沈阳森林城市的框架。
何兴元
何兴元 男，1962年9月生，博士，研究员，所长，所学位委员会主任，《应用生态学报》副主编，兼任中国生态学会、中国林学会常务理事，中国植物学会理事，辽宁省生态学会理事长，辽宁省林学会、辽宁省植物学会副理事长等职。
毕业时间与学校：1984年于沈阳农业大学林学系获学士学位；1997年于中国科学院沈阳应用生态研究所获博士学位。
访问与进修：1995年在加拿大阿尔伯塔大学进行合作研究和考察，并曾多次到美国、俄罗斯、德国、新西兰、韩国、蒙古等国进行学术交流和考察访问。
主要研究方向：城市森林生态；植物—微生物共生生态。
主要研究课题：城市森林对全球气候变化的响应（国家重点基金90411019），城市森林适宜格局与功能（中科院方向项目），农林复合景观生态耦合关系及水土资源优化配置（国家973课题2002CB111506）。