1. 都市植樹對社會及生態系所帶來的益處,已廣泛受到科學研究的支持。

樹作為基礎設施(上篇)

Shun-Te Wang
19 min readApr 4, 2021

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2020年以來,淨零碳排(net-zero)成為國際氣候變遷熱門議題。淨零碳排是指國家或企業,在降低排放量同時,利用碳捕捉、植樹等方式吸收溫室氣體,以求「收支平衡」。目前丹麥、法國、英國等國已立法規範於2050年前達成淨零,不少國家也將此納入政策議程。

為達成淨零碳排,各國將「樹」視為溫室氣體吸收的重要工具(或稱碳匯,carbon sink),並提出越來越具野心的植樹計畫。未來人類與樹的關係將何去何從?

目前一派主張,是鼓勵介入森林,大規模種植高效吸收溫室氣體的樹種,並於適當時機砍伐,提高森林固定大氣二氧化碳為木材的效率。此策略源自林業學的「積極管理」,認為人類能以技術理性掌控自然,並發展出可複製、可發展的高經營模式。

但在上述敘事裡,樹於生態系扮演的角色被大幅簡化。「積極管理」將樹與人類–非人類行動者間所建立的互動抹除。有沒有一種新的模式,能使樹作為碳匯,同時也能支持城市、支持生態系裡包含人類在內的所有生物?

氣候變遷不僅是對抗溫室氣體,也是人類檢視自身與萬物關係的契機。關係不僅存於概念層次,也體現在官僚制度中。本文關注樹的角色,也深入其管制機制,嘗試提出解決方案,值得關注永續轉型的夥伴參考。

原始文章出自Dark Matter Labs (暗物質實驗室) Medium文章,經授權後翻譯發布。

本文分上下篇。在上篇,我們檢視城市難以達成預期植樹目標的原因,並在下篇提出協助城市向綠色基礎設施轉型的提案。

樹對於對抗(並減緩)氣候危機的重要性逐漸受到重視 — 包含對抗都市氣候危機。然而,當城市提出越來越具雄心的植樹目標時,計畫卻一再受阻於都市林業治理的長期結構性問題。布拉格(Prague)米蘭(Milan)、與雪梨(Sydney)三個城市,分別預計於2030年,達成新種植100萬、300萬及500萬棵樹的目標。但負責執行綠化目標的行政單位,卻沒能建構一套可信賴、務實的執行與維護策略。在英格蘭(England),政府種樹的數量,比當初承諾的目標少了71%在美國,城市每年因天災或疾病損失的樹木,高達3千6百萬株;就連在號稱歐洲最綠的雪菲爾德市(Sheffield)裡,面對如火如荼的在地抗爭,園藝承包商依然砍伐約5千棵樹。上述明顯的失敗經驗,引導我們關注都市植樹背後,關乎預算分配、會計流程、社會政治觀感等更深層次的議題。在我們將「樹」視為讓未來更興盛、更具韌性所需的關鍵基礎設施,並大量投資前,我們須先克服這些深植的障礙。

城市樹木系統的歷史轉型:今與昔

1896年,新英格蘭(New England)麻薩諸塞州(Massachusetts),通過歷史上第一部樹木管理法(tree warden law),要求市府指派管理員照顧、保護公有樹木。管理員有權分配預算於種植、更新或移除,並於移除或修剪前通知大眾。這份描述樹木管理職責的早期紀錄,將樹視為單一、獨立的單元,無視樹與土壤、與其他樹、與其他物種的連結,並強加理想形象於樹木之上:樹木應受保護,以免其掉落物擊中汽車、以免枝條傷及行人,確認根系不會對建築地基造成威脅。一個多世紀後的,我們的體制仍依循這套源自初始現代的樹木管理法,偏頗、單一的概念,來對待樹木。

2. 20世紀對待行道樹的方式:(左圖)一份早期關於紐約市林業局的組織企劃;(右圖)在紐約皇后區慶祝樹木醫生完成工作。

一個更明顯的例子:2016年,柏林(Berlin)建築師Silvan Linden詳細記錄14顆樹的砍伐狀況。公園管理處(the park department)主張這十四顆樹危害行人與交通安全,並指出這些生長不受控的野樹不是理想的行道樹。儘管在科學與社會領域裡,我們對於樹木的了解已有大幅進展,但我們卻沿用早先將樹視為獨立個體的觀點種植、管理樹木。

3. 20世紀的都市林業管制模式沿用至21世紀:一份紀錄柏林米特區內,樹木砍伐的攝影及地圖調查報告。

我們現在理解,在城市裡,樹與人類一樣,都被包裹於由許多主體性及依賴性所構成的網絡裡,共享緊密的關係、共同分擔維護共同生存空間的責任。將樹視為共同居住者,而不只是城市美感來源,或許更能幫助我們關注自身與環境的關係,並建立緊密且相互支持的網絡。都市裡的樹,可作為夥伴、社群、供應者、專家證人、經濟、資料故事,或是資源豐沛的祖輩。他們能回復土壤品質、降低熱島效應、提供食物及遮蔭、支持都市生物多樣性並減緩能源消耗。我們的都市林業管理實踐,應讓人類與樹在上述方面密切合作,憑藉著樹生活。

許多城市正嘗試將樹與其他系統串連,成為綠基礎設施,鼓勵城市妥善維護市區裡的樹木。墨爾本(Melbourne)正在進行一具雄心的計畫,預計於2040年,將市區的樹冠層覆蓋度(canopy cover)自22.5%提升至40%,用以管理、回收地表逕流(surface water runoff);並在人行道旁設置入滲溝(infiltration trenches),導引地表逕流進入土壤,滋養都市樹木。另一個類似的案例:大里昂市政府(Greater Lyon Authority)利用雨水與綠基礎設施,作為城市降溫策略,並在現有及新種的樹旁安裝感應器,測量植被在不同生長階段、不同灌溉模式下的降溫效果,蒐集資料作為後續發展綠基礎設施的基礎。

2018年,卡地夫(Cardiff)市議會、威爾斯水公司(Dŵr Cymru Welsh Water)、威爾斯自然資源中心(Natural Resources Wales)完成綠Grangetown計畫(Greener Grangetown project),投資250萬英鎊,重新設計Grangetown區域內軟景觀(soft landscape)作為降水管理系統,捕捉、淨化雨水並引導進入河川,而非利用幫浦將降水排到8英里外的海域。永續排水系統(Sustainable Drainage Systems, SuDS)對抗暴雨,更將水提供威爾斯水公司使用。利用滯水花園、行道樹搭配其他綠基礎設施,降低下水道水量,減少廢水系統幫浦使用量並節能,這對威爾斯水公司帶來經濟效益。在此同時,這個歷經密集大眾諮詢所發展的計畫,也發展出人行步道、社區果園等額外助益,改變社區、人與樹關係。綠Grangetown計畫中的利害關係人們,正進一步探索其他潛在效益,比方說與大學合作,利用綠基礎設施移除塑膠微粒。

4 .卡地夫市綠Grangetown綠基礎設施計畫,發展出一套創新的雨水管理方式。

為什麼市政府難以提升城市植樹成長率

我們現有的管治模式來自19、20世紀。我們認為這個模式,為城市植樹在會計、法規、資金及管理等層面設下障礙,使城市難以提升公共資本與公眾參與,進而限制了都市植樹成長 。

1 / 城市裡的樹被視為支出而非資產

今日,對地方政府的財務報表及會計而言,樹被登記為支出。這代表他們必須為樹編列維護、保險理賠及砍伐預算。在過去30年風行的財務撙節政策下,城市面臨預算削減壓力,被迫選擇低價、低品質的工程計畫。

這鼓勵了城市種植小型樹木,造成行道樹所提供的樹冠層覆蓋度(canopy cover)及生態系統服務(ecosystem services)削減。在市府與植樹、維護承包商簽約的採購流程中,市議會總是支持最低價投標者,以壓低市府支出。舉例而言,當樹長大成熟,需要更多維護費用時,最低價得標的承包商會建議用新的樹取代老樹,藉此壓低總價。更令人擔心的是,專業樹木管理人們也支持這些做法。由於行道樹維護領域的研究相當缺乏,這些專家以最佳伐木時間點 — 這套源自林業最大化木材產值的概念來理解行道樹。這便造成我們的系統無法體認都市林業為城市帶來各式生態助益,更別說是加以利用。

5. 兩種衡量伐木時間的模式:A. 慣用的森林管理時間表,在適當的時間點砍伐並重新種植樹木,最大化木材產量;B. 以最大化社會及生態效益為出發點,安排砍伐、重新種植時機的時間表。

在英國,上萬株新種小樹在二號高速鐵路(High Speed 2, HS2)建設期間死於乾旱,只因高鐵局認為:補種的成本比澆水還低。其中不少小樹,還是當初高鐵建設時,移除老樹後補種的土耳其一項植樹計畫破紀錄種下110萬棵樹。但計畫進行數月後,樹苗死亡率卻高達90%。我們的會計模式,導致都市裡50%的樹都無法撐過十年。市議會應對此提高意識,因為樹對環境永續所帶來的益處,在栽種50年後,才會開始回收。我們現行建立的都會森林是有缺陷的。我們必須改變我們的觀點,將樹視為資產而非負債。這點對維護、促進樹為城市帶來的好處至關重要。

6. 主流城市林業策略下,樹齡與效益的關係圖。
7. 良好種植維護情況下,樹齡與效益的關係圖。

2 / 以種植而非維護作為成功的衡量指標

我們現行設定的植樹指標本身就有問題,現行指標以種樹需求量作為描述、定義、衡量成功的標準。這些量化指標,通常依據全國性政策宣示文件而訂定,卻不能反映社區現實的脈絡。

在倫敦哈克尼(Hackeny)自治市,Jon Burke議員認為「雖然提及樹的數量,是一個讓政治承諾很『真實』的好方法,但這卻不能描述大自然固碳作用的真實狀況」。他建議我們應使用另一種方式描述都市森林發展的成效。舉例來說,「40%的樹冠層覆蓋度,能有效為社區降溫與醫療服務帶來能源效益。」或是我們就將「維持樹齡介於50–200歲的樹木總量」設為目標,作為獲取樹木收益最經濟實惠的方式。市議會對成功的理解必須超越把樹種下去的層次,構思一套更細緻、與氣候變遷科學更緊密的衡量標準。

在卡地夫市創新的綠Grangetown計畫裡,並沒有為種樹設立任何的目標。取而代之的是在計畫可行性評估階段,提出一份關於社區改善願景的描述性報告。因此計畫裡設下多種指標與成效,包含社區榮耀感、戶外體驗、水質、健康與福利等。

8. 研究顯示卡地夫市永續指標,在綠Grangetown計畫執行前後的差異。

就如英國經濟學家Kate Raworth所指出,我們必須意識到:「這是我們第一次能用自然自身的標準,描述、衡量自然給我們的慷慨及生命支持系統…我們能衡量生態系的折耗、衡量土壤品質…人類健康、我們的營養、我們教育水準、自覺的快樂程度。我們用自然與社會的指標,衡量人類福祉與地球,關乎於生命本身。」

3 / 我們簡化了樹的財務報酬

最早衡量樹木價值的模型,主要用來幫助地方政府設定,公有樹在未經同意的狀況下受破壞或移除時,該如何補償。如今,面對植樹的急迫性及財政限制,出現了幾種能將樹木金錢價值量化的新工具。

Heliwell系統為「樹、樹林帶來的視覺舒適程度,設定金錢價值」。CAVAT (Capital Asset Valuation of Amenity Trees)系統在英國廣泛受政府採用,除了衡量單棵樹,以及樹木群作為資產的價值來做損壞賠償參考,也被用於在創造「商業案例(business case)」時,估算樹的金錢價值,進而將樹視為資產管理,而非負債。最近還有一個由美國農業局提出的套裝軟體i-Tree,能量化樹在環境中扮演的功能,包含空氣品質改善、暴雨控制、碳吸存,並利用i-Tree標準的生態系統服務,估算年度及累加的效益。紐約市利用i-Tree平台計算市區樹木帶來的生態系統服務,推估每投資1塊錢美金在種樹及養護,樹便能為城市帶來價值5.60美金的生態服務,也依此發展了一套「$1:5模型」。就如我們在Smart Commons這篇文章裡所探討的,這些價值,如同其他公有資產一般,最終大部分會以Land Property Value(土地資產價值,詳見Smart Commons一文)的形式被捕捉。換句話說,樹為私人地產帶來的增值,也應該被規劃者納入考量,才不會間接加深社會的不平等,例如因為綠化造成土地、房價上漲的額外問題。

9. 將樹作為資產估算的不同策略:(1) 強調視覺實用性 (2) 強調市場價值 (3) 強調舒適性 (4) 計算生態系統服務總和的價值。

上述提到的幾種估價模型,就如其他模型一般,都過度簡化都市樹林帶來的好處。或依賴籠統的估計值(例:Heliwell系統內,含有一套武斷的積分制度,將樹的價值上限設為127,590英鎊);或依賴特定指標,推估樹的平均價值(例:CAVAT系統依賴樹幹尺寸);或將各種益處綑綁計算(例:$1:5模型)。回到卡地夫市的綠Grangetown計畫。的確,卡地夫市政府做了一份估價研究,推估在30年間,計畫對城市帶來的益處超過840萬英鎊。但在修改政策及分配預算方面,這份報告卻沒有太大作用。報告缺乏細項數據,難以推定都市樹林所帶來的益處及各自的受益對象。

將都市樹林的益處簡化、綑綁計算也對市府設下限制,使政府無法在計畫中納入更多受益者,讓他們為自己享受的生態服務付費,並為綠色基礎設施提供資金。我們也缺乏將多重財務受益人納入考量,鼓勵我們發展計劃的主流融資機制。就如綠Grangetown計畫的排水系統主管Ian Titherington所解釋,「這類計畫同時對應太多受益者,無法被明確歸類,並吸引特定類別的資金來源(比方說洪水),因此市府難以籌措資金。在理想上,投資者更傾向於投資完整的計畫。投資的穀倉效應(silo funding),就這樣發生在公部門身上。

4 / 我們太專注於中心化的人造基礎設施

我們已經遺忘樹在城市裡的存在。樹依賴網絡而茁壯,就如加拿大森林保育教授Suzanne Simard指出,樹依賴網絡,利用土裡的真菌網格互相溝通、警示棲地變遷、找尋親屬、並以鄰近的植物交換養份。若以整體的角度來看,樹其實隸屬于一內部互相連結的協作系統,藉連結形成基礎設施,提供多種生態服務。

10. Suzanne Simard的研究,證明樹利用地下真菌網絡交換養分、競爭及溝通。

現今我們主要利用大尺度、工程導向的基礎設施滿足都市生活需求,包含運輸、工業能源、食物生產、物流等。舉例而言,為了應付持續增加的污水處理需求,倫敦(London)持續擴建現有中心化的下水道系統。但隨著環境越來越難以預測,中心化水泥基礎設施所承受的風險也持續增加,現有系統因此變得脆弱。此外人造基礎設施效能隨時間衰減,需不斷投入預算維護或重建;另一方面,經妥善管理的自然系統,在定義上更加分散,可以提供長期的好處,卻又不須依賴中心化的投資及維護機制。不如這樣:作為重新評估多元城市資本計畫的一部份,我們把重心轉移到這些根基於自然,能夠同時提供我們污水、洪水管理、預防性健康照顧、熱島、污染減緩、廢棄物處理的基礎設施。

「乏味」革命與關係調整的必要性

我們的系統需要一場「乏味」革命:位於官僚內部,一場針對樹木相關會計、合約、治理、管理制度的革命。同時也需要在認知層次進行社會文化轉向,重建我們與地方的社會契約,擴大對都市森林的同理心與參與程度。國際知名的植物神經生物學家Stefano Mancuso指出,現行主流觀點,將植物看成演化較為低等的一群,「植物世界總是被視為次等」。舉例而言,諾亞方舟上沒有植物。樹對人類與其他物種都不可或缺。我們現在卻不重視樹的價值,甚至根本沒注意到他們。但若我們要面對如今快速出現的生態危機挑戰,我們需要將樹放在城市更重要的地位。

自70年代起,保育金融創新、綠基礎設施估算等概念逐漸發展,為現今的機構模型奠定基礎,比方說REED+模型處理碳足跡抵銷、還有terra0GainForest等各種蓬勃出現的模型,處理逐步增加的森林砍伐及森林退化。指望來自遙遠地區的碳足跡抵銷,能夠解決氣候危機的想法,只是自欺欺人。城市是氣候危機的中心,若我們計入直接排放及消費間接產生的排放,城市將成為是最大的污染排放者,所以我們必須在城市裡找尋解決方案。

最近發表的倫敦環境策略(London environmental strategy),提出證據說明:市場邏輯傾向於將樹種在高地與泥碳地,但長期而言,在市區及近郊種樹的效益其實更高。高地與泥碳地是儲存二氧化碳的地球守護者,如果在這些地區種樹卻沒能處理好,恐怕是弊大於利。若要正視城市同時作為排碳源與碳匯(carbon sink)的潛能,我們需在城市的脈絡中,建立一個能支持綠色基礎設施、支持自然保育的財務模型。

但是,除非我們齊心參與,否則能做的將相當有限。就如阿姆斯特丹負責永續的市政委員Floor Gordon,在阿姆斯特丹防雨計畫(Amsterdam Rainproof Project)裡所提到:「公共空間改建與下水道建設都是市政府說了算。但若要讓阿姆斯特爾芬市能夠對抗氣候,我們還需要居民與商家。」REDD+計畫已經學到了這一課。他們已開始重視照顧倚賴樹木、照顧樹木的這群人,因為「他們是森林最棒的守護者,我們無法在缺乏社區積極參與的情況下,有效的保育森林。」換句話說,我們需要的革命是文化轉向、是深刻的人性學習、也是官僚的轉型。

下一步是什麼?

在接下來幾週裡,我們會繼續發展部落格的第二篇文章。我們會提出一個能修補機構基礎設施的模型、或是一系列互相關聯,針對機構的提案。目的是在這個壞掉的系統中創造槓桿點(leverage points),面對挑戰,支持都市與社區發展蓬勃的森林環境,並發展兼具科技與人性的轉型,邁向更多綠基礎設施的未來。

11. 如何估算我們的城市森林?展示,薩默塞特府(Somerset House),2019年。

本計畫由暗物質實驗室發展,並受歐盟氣候知識與創新組織(EIT Climate-KIC)支持。

中文翻譯:王順德。中文校稿:張芳睿。

「樹作為基礎設施」是暗物質實驗室現正進行的多項實驗之一。若您有興趣參與,或想進一步了解,請讓我們知道 @Dark MatterLabs

參考資料

圖2 /
左:Cox對紐約市林業局的組織企劃提案。1915. Laurie Davidson Cox, A Street Tree System for New York City, Borough of Manhattan: Report to Honorable Cabot, Commissioner of Parks, Boroughs of Manhattan and Richmond, New York City (Syracuse: Syracuse University, 1916)
右:慶祝慶祝樹木醫生完成工作。Dermody Square, Queens, 1930. Courtesy NYC Municipal Archives

圖3 /
左:節錄自一份標記被砍伐樹木的地籍調查地圖。紅色:砍伐。綠色:已登記的行道樹。Silvan Linden, Wildwuchs, or the worth of the Urban Wild, in Anna-Sophie Springer & Etienne Turpin (eds), The Word for World is still Forest (Berlin: K. Verlag and Haus der Kulturen der Welt, 2017), 170.
右:由米特區邊界向西望向被標記、砍伐的樹木殘幹。Silvan Linden, Wildwuchs, or the worth of the Urban Wild, in Anna-Sophie Springer & Etienne Turpin (eds), The Word for World is still Forest (Berlin: K. Verlag and Haus der Kulturen der Welt, 2017), 172–173.

圖5 /
將城市樹木效益最佳化的輪伐時程。出自The missing part of the street tree cost benefit analysis equation, Institute of Chartered Foresters。作者Jeremy Barrell,於Barrell Tree Consultancy擔任常務董事。

圖8 /
綠Grangetown計畫,永續計畫估價評估工具(Sustainable Project Appraisal Routine, SPeAR)評估結果,ARUP。

圖10 /
左:多個Rhizopogon屬真菌遺傳體(genet)與花旗松(Douglas-fir)的30公尺*30公尺空間拓墣上視圖。Suzanne Simard的研究顯示:森林不只是互相競爭、也是互相合作的系統。事實上,樹透過地下真菌(菌根網絡)形成共生連結,交換養分、防禦信號並辨認親屬。圖中箭頭所標記的是連結程度最高的「母樹」,在圖裡與47棵樹連結。Simard的研究也指出氣候變遷、中歐山松大小蠹感染、皆伐都會影響「母樹」,進而影響地下的真菌網絡。
右:花旗松樹林內,樹與真菌菌根互動網絡拓墣圖。本圖由Kevin J. Beiler,Suzanne Simard,Daniel M. Durall視覺化。

圖11 /
「如何估算我們的城市森林?」是一設計原型(prototype),讓我們反思自身與行道樹,當下及未來的關係。從控制與依賴,邁向到共生共榮。樹對人類繁盛不可或缺,我們現在卻不太重視樹的價值,甚至根本沒注意到他們。

「如何估算我們的城市森林?」以樹利用網絡,對周圍發送正向與負向訊號的現象作為出發,反思我們如何將樹納入都市決策流程。這是一套能夠支持整體都市植樹策略的思考改變工具。將樹的價值,由裝飾品或支出,轉向成為珍貴的資產。紀錄(或在視覺上展示)樹為人類、非人類行動者帶來的多種益處。這些都是支持人類及廣大生態系繁盛的條件。

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Shun-Te Wang

A biologist / geographer who aims to facilitate the sustainability transition as a ‘CATALYST’.