都市裡的森林實驗課：韌性都市林實作全紀錄

所長序
導論：以自然為本的解決方案
緣起：每個人心裡都有一隻五色鳥

第一章：都市林的根基──土壤
中和四號公園裡的土壤魔法

第二章：都市林的骨幹──植物
來種複層林吧：公園裡的造林實驗
AI時代的都市林管理：都市林健康風險空間智慧平台
選一棵堅忍卓絕的樹：都市林耐旱樹種選擇

第三章：都市林的住民──動物
節肢動物的江湖：從蜘蛛螞蟻看都市林
蜂回路轉：你還沒認識的都市綠地好朋友
聆聽都市鳥語    
那些年我們一起追的直播：都市蛋黃區裡的鳳頭蒼鷹

第四章：都市林的氣息──大氣與溫度
公園裡的落塵俗事：都市林真的淨化了空氣嗎？
森境自然涼：大型都市公園的降溫實力

第五章：韌性森林陪伴人長出韌性──公園裡的跨界合作與公私協力
寫在最後：蝴蝶效應

導讀

以自然為本的解決方案

　　日本東京的新宿御苑，是一片面積 58.3 公頃的都市庭園。幾經更迭，從原本的皇家庭園，先是成為栽種大量果樹、蔬菜的農業試驗用地，再變成現今的景觀公園，是所有民眾都能享受的美麗都市綠地。那裡除了水域、森林、草地，四季變換的迷人景致以外，最驚人的，莫過於 2004 年一篇研究報告透露的厲害功能：在夏季的夜晚，這片綠地會向外吹送出陣陣涼風。

　　為了研究這片區域的溫度變化，由日本工業大學成田健一教授等人所率領的團隊， 沿著三條橫越公園的穿越線架設了共88具自動溫度記錄器，另外還在公園邊界及公園中心設置了四具三維超音波風速溫度計（three-dimensional ultrasonic  anemometer-thermometers），以便紀錄在平靜狀態下冷風吹送的現象。研究結果發現，公園的溫度總是比周遭建築密布的地區低，就連公園裡面的溫度也有差異。像是公園中的森林區域在白天比較涼爽，但森林中的草坪地區則是在晚上比較涼快。在有風的白天，來自這片綠色區域的冷空氣，能讓邊界以外遠達 250 公尺範圍內的溫度都降低。在晴朗穩定的午夜，每一個測量點都能測到有風從公園內往外吹，每天晚上到了十點左右，風向就很明顯地開始從公園內轉向外吹，而同時公園邊界的溫度也會下降攝氏1℃。這就是都市中的冷島效應（urban cold island effects）。在鋼筋水泥密布的都市裡，這微微的攝氏1℃聽起來或許沒有很多。但如果一個都市中有許多能降溫1℃的綠地呢？

　　都市的影響

　　根據國際自然保護聯盟的統計，都市僅占地球陸地面積 2%-3%，卻群聚了全世界 57% 的人口。都市消耗了地球上絕大部分的資源，製造了全球四分之三的溫室氣體排放，以及全球一半的垃圾。迅速的都市化也造成龐大的壓力，持續影響都市生活環境以及都市居民的身心健康。

　　未來全世界將有更多人口生活在都市中，聯合國永續發展目標的第 11項，提到了要「打造有包容性、安全、有韌性且永續的城市。」已經有許多研究顯示，接觸綠色空間可以有效改善身心健康，而建立一個韌性都市，除了軟硬體設備的提升之外，也必須照顧人心、打造綠色空間。

　　都市有森林，人民有保庇

　　歷史悠久的都市中，多半都保留了一些綠地，而新興都市也不忘規劃新的公園，這些都市綠地不只賞心悅目、提供了都市居民活動休憩的空間，提高生活品質，同時也是都市中其他生物的家，而且就和其他生態系一樣，健康的都市林，也能提供生態系服務，像是調節極端氣候、授粉、傳播種子、提供養分與醫藥、文化傳承、休閒療癒等等。生態系服務是相對較新的概念，也就是從人類的角度來說明生態系能提供的好處。

　　什麼？每多種十棵樹就能讓人年輕七歲？

　　芝加哥大學的心理系副教授、環境心理學家馬克．柏曼（Marc Berman），對於自然環境對人類的認知與各種影響特別有興趣，為了量化樹木對健康的影響，他將健康問卷與加拿大多倫多的衛星空照圖及樹木分布圖結合，進行比對與研究，結果顯示，居民對自己健康的認知，跟街區樹木的多寡有很大的關係，簡單來說，一個街區平均每多十棵樹，居民對自我健康狀況的感受，就相當於個人年收入增加了一萬美元，並搬到收入中位數超過一萬美元的地區，或相當於年輕了七歲。這或許可以視為如果都市居民生活環境中的樹木愈多，他們就覺得自己愈健康。而這還不是大面積的森林，只是都市中心的樹木而已，這些樹木可以是行道樹、或是路邊花壇或空地上的一棵樹，當然，這些樹木和公園裡的樹木一樣，都是廣義的都市林。

　　另外有一項研究，則是以人類健康、環境健康及都市林為搜尋關鍵字，分析了 201 篇相關研究 3 ，探討這些研究中提到的都市林對都市居民的健康影響，並歸納出三大影響類別，分別是降低傷害（Reducing Harm, 佔41%，包括空汙、紫外線 輻射、熱和花粉）、恢復能力（Restoring Capacities, 佔31%，包括恢復注意力、心理健康、降低壓力和臨床結果），以及建立能力（Building Capacities, 佔28%，包括如生育結果、活躍的生活，和體重狀態等）。這些研究的主題和方法雖然五花八門，但都指出了民眾能否接觸到樹木跟他們的健康有很重要的關係。不過就跟許多社會問題一樣，也有人提出，在美國，能接觸到都市綠色空間的機會並不平等，較富裕、白人較多的社區，所享有的綠色空間就比較貧困、有色人種較多的社區更多。

　　除了對人類身心明顯可見的好處以外，都市林同時也是重要的碳匯（carbon sink），可吸收並儲存二氧化碳，根據美國環境保護局的資料，美國的森林每年可從大氣中吸取8億噸二氧化碳，其中有將近4,500萬噸是來自都市林。

　　從這些研究看來，只要在都市環境中多種一些樹，就能改善都市居民的身心健康狀態，理論上也可以減少政府在健康醫療方面的預算與支出，因此「以自然為本的解決方案」（Nature-based Solutions），或許就是都市居民及各國政府最經濟實惠、也最簡單的健康與景觀改善對策了。

　　預約一個都市有林的未來

　　「以自然為本的解決方案」一詞來自國際自然保護聯盟（IUCN），指的是利用自然和健康生態系的力量來保護人類、優化基礎設施，以維護一個穩定且生物多樣的未來。自然解方的定義為：採取行動以保護、恢復、持續利用管理自然或經改造的生態系統，以有效和適應性地應對社會挑戰，同時對人類福祉和生物多樣性產生惠益。要面對的重大社會挑戰包含氣候變遷、糧食和水安全、人類健康、災害風險與生物多樣性流失等。

　　林業試驗所的韌性都市林計畫，呼應了以自然為本的解決方案，要用自然的解方改變都市林的樣貌，提升都市林的韌性，進而增加都市與都市居民的韌性，讓居民過更好的生活。

　　你的森林是我的森林嗎？

　　然而，一般民眾對森林的印象，可能跟真正的森林是不一樣的。而都市居民對都市林的認知與期待，又是什麼？

　　當我們走進公園，會期待在公園中看到美麗的植栽，最好繁花似錦、鳥叫蟲鳴，綠蔭涼爽、空氣清新。但這一切並不會在種下幾棵樹之後就自動成形，「森林」兩字拆開來有五個木，從結構上看來，有三株相疊、也有兩木並立，正好闡述了古代人類所觀察到的森林，就是立體而豐富的結構，但現在城市居民的認知卻未必是這樣，所以「要先問民眾的想像是什麼，再來才能談到真正的森林是什麼樣子，如果我們想要有這樣一片森林的話，我們要用什麼態度去面對這個森林？」參與中和四號公園韌性都市林營造的陳一銘老師說。「如果你不能接受真正的森林那種看起來亂亂的樣子，地上有落葉什麼的，就不可能有像想像中那樣有豐富的蟲鳴鳥叫、涼爽的遮陰效果，或下雨時不會積水的環境，也永遠也不可能有一片真正的森林。」

　　為你擋雨截塵

　　真正的森林跟現在的都市林有什麼不一樣？林試所想推動的是擁有複層結構的韌性都市林，這跟野外的森林和一般的都市林又有什麼不一樣？公園裡已經有了草皮和大樹，難道還不夠嗎？

　　就以空氣中懸浮微粒或者雨水的截留等等效應來看，「重點其實是在於結構複雜化這件事，」一銘老師說，「一個地方只種一棵樹，跟三棵樹種在同一個點、同一個框框裡面，是不一樣的。有了上層、中層、下層，他的表面積就增加了，而且是平方正比這樣增加上去的。」植物葉片的上面下面、邊緣葉柄，都有功能，可以沉降灰塵、攔截灰塵，下雨的時候能擋雨，雨水會順著枝條把表面的灰塵帶到土壤中，而不是懸浮在空氣中。雨水也因為葉片的阻擋而不會直接衝擊裸露的地表，「複層的結構所做的這些事，簡單來說，我自己能想得到的，就是兩個字，緩衝。」一銘老師表示。

　　其他生物的棲所

　　計畫主持人葛兆年博士說，「生物多樣性的三個層次分別是基因、物種與地景的多樣性，生物越多樣，生態系會有更強的韌性，而健全穩固的生態系，就是由扮演各種角色的各式各樣物種所組成。當生態系中的物種慢慢減少，生態系就會愈來愈不穩固，當物種減少到臨界點時，生態系也將崩潰。」

　　真正的森林是複層結構，有樹冠層、中層、下層和地被層；人工規劃種植的都市林，樹種相對單純，而無論是公園或行道樹，幾乎都不是複層結構，也有很多地方種的是外來種植物，有可能長得不好、或長得太好而壓縮到其他植物的生活空間，也不符合適地適木的造林黃金原則。

　　葛博士認為，想營造擁有多樣生物、具備更多生態系服務功能的都市林，在現在都市面積受限狀況下，可以嘗試在原有的公園內栽植多樣原生植物、營造從地面到樹冠層有多種植物的複層林結構，「幫都市把喪失的生物多樣性補回來，讓都市環境更有韌性。」因為多出了中喬木層、灌木層與地被植物，就會多出許多空間給各種生物棲息利用，理想上就能增加生物的多樣性，使生態系更為穩定。「因為生態系在面臨外界的干擾與衝擊的時候，會需要自我調整才能恢復到平衡狀況，而生態系的生物多樣性愈豐富，恢復平衡的韌性就愈強。所以可以說，生物多樣性是一個生態系穩定的基礎，也是韌性的基礎。」葛博士說。

　　擁有這樣複層結構的森林，能夠緩衝許多衝擊，無論是溫度、噪音、豪大雨、生物多樣性的喪失、周遭居民的心情，甚至房價的下跌，都能提供緩衝。「如果把緩衝換成另外一個字，那就是海綿。海綿城市，海綿不就是緩衝嗎？在我來看，一個複層林不就是一個海綿嗎？從形象上來看，這也像一片海綿，他有層次。雖然是我們早就知道的事情，但我們從現在開始、從小區域開始做、讓民眾慢慢接受這件事情，還需要花很長的時間。」一銘老師說。

　　打造韌性都市林，從中和四號公園開始

　　2020 年 7 月，林試所和新北市中和區公所、國立臺灣圖書館簽訂了合作備忘錄，要在中和四號公園進行韌性都市林的試驗研究，包括土壤、樹種選擇、環境監測、複層林經營試驗、動物及植物調查等等。

　　以往公園的植物都是由管理單位種植及照顧，提供給附近居民從事觀賞、紓壓、學習等休閒活動，這次林試所卻嘗試改變居民與公園的互動關係。引導民眾學習正確的種樹護樹觀念，同時鼓勵管理單位開放民眾在公園親手種樹，之後再一路照顧直到樹木正常成長。這樣的互動模式能讓懂樹愛樹的民眾就近融入管理單位的經營作業中，樹木才能得到更好的照顧。基於以上的理念，林試所尋求和在地的新中和社區大學合作，成立韌性都市林志工隊，由林試所負責師資、規劃一系列相關課程，帶領有志參與韌性都市林營造的志工，一起維護在中和四號公園進行的實驗，營造看來雜亂的生態灌叢、進行不掃落葉的土壤試驗。而這同時也是一項人文社會科學研究，跨出了林試所過往只專注於自然科學領域的舒適圈。「成立志工隊是因為我們想讓韌性都市林附近的社區居民來關心及照顧這片試驗地，不僅是增加對家鄉的情感及歸屬感，當居民對土地及環境付出後，也可以獲得來自都市林生態系的服務。同時公私協力也是本次試驗的重點，我們讓民間力量參與韌性都市林的養護與推廣，公私之間相互慢慢磨合後，逐步融入都市綠地的管理維護作業中。」葛博士說。

　　都市林不是只局限在中和地區，其他還有許多研究與調查是在台北都會區各處及實驗室中進行。這項耗時四年、動員了許多人力物力的計畫，是全台灣第一個關於韌性都市林的整合型大型研究，至於這些研究的成果，能夠對未來世代、管理者、科學家有什麼幫助與啟發，還需要時間來持續研究與理念擴散，畢竟都市居民在追求都市的便利與舒適之際，也必須考慮到如何與都市中的自然和諧共處、共融共樂，畢竟當我們想要走向以自然為解方的途徑，也需要更了解自然，並且承諾尊重自然。