生态园林绿地系统人工植物群落构建技术

2012-04-12鲁敏李科科杨盼盼

山东建筑大学学报 2012年4期

鲁敏，李科科，杨盼盼

(山东建筑大学艺术学院，山东济南 250101)

0 引言

城市是一个规模庞大、关系复杂的动态生态系统，由社会、经济、自然子系统复合而成，具有开放性、依赖性、脆弱性等特点，极易受到环境条件变动的干扰。在城市生态系统中，既有自然的组成要素，又有高度人工化的组成要素，而园林绿地系统则是其中唯一具有自净功能的组分[1]。它在改善环境质量、维护城市生态平衡、美化景观等方面起着十分重要的作用。随着世界范围内城市化进程不断加快、环境问题不断加剧，走生态园林道路、以绿地系统改善城市环境质量已经成为人们的共识，许多国家已将城市园林绿化程度作为城市现代化水平和文明程度的重要衡量标准之一。

生态园林主要是指以生态学原理为基础(如互惠共生、生态位、物种多样性、竞争、化学互感作用等)，以园林植物为造园主体，辅以其他造园要素(如园林建筑、水体、园林小品等)建设而成的具有观赏、娱乐、休闲、游憩、教育和文化宣传等多种功能复合的城市绿色开放空间[1－3]。

在整个系统中，乔木、灌木、草本和藤本等园林植物被因地制宜地配置在一个群落中，这些人工植物群落拥有复合的层次和相宜的季相色彩，相互协调，具有不同生态特性的植物能各得其所，能够充分利用阳光、空气、土地空间、养分、水分等，从而构成一个和谐有序的、稳定的群落。它是城市园林绿化工作最高层次的体现，是人类物质和精神文明发展的必然结果。随着工业化的高度发展和城市化进程的加剧，给人类带来了生存环境的危机，这一严峻的现实，迫使人们保护自然生态环境、仿造自然环境，以谋求优良的生存环境，把园林绿化作为主要手段，因势利导地利用对城市生态环境有重大影响的有利因素和改造不利因素。从整治国土、促进生态平衡的高度上，全面绿化人类的生存环境，将园林绿化事业推向生态园林的新阶段。

1 城市人工植物群落的建立与生态环境的关系

共同生活在一起的植物，以多种多样的方式彼此发生作用，形成一种有规律的特殊系统，这种多植物种的系统叫做植物群落。在成片的土地，无论是低洼地、盐碱地、受污染地等，利用植物创造人工生态，将农、林、牧等行业及光、气、水、土等环境条件构成一个综合的、相互协调的多结构、多功能的植物群落，促进物质在系统内部的循环利用或建设果、药、木、花等有经济价值的植物群落，实现生态经济的最佳优化。

植物群落是一定地段上生存的多种植物组合的，是由不同种类的植物组成，并有一定的结构和生产量，构成一定的相互关系。建立城市人工植物群落要符合园林本身生态系统的规律，城市园林本身也是一个生态系统，是在园林空间范围内，绿色植物、人类、益虫害虫、土壤微生物等生物成分与水、气、土、光、热、路面、园林建筑等非生物成分以能量流动和物质循环为纽带构成的相互依存、相互作用的功能单元。在这一功能单元中，植物群落是基础，它具有自我调节能力，这种自我调节能力产生于植物种间的内稳定机制，内稳定机制对环境因子的干扰可以通过自身调节，使之达到新的稳定与平衡。这就是我们提倡建立城市人工植物群落的主要依据。

城市环境中的水、气、土、光、热、路面等非生物成分，对形成人工植物群落关系密切，它即是形成人工植物群的依托条件，又是限制人工植物群落形成的因子。由于植物有自我调节的能力，所以绝大多数的园林植物对城市中的水、气、土、光、热、路面建筑能够适应。但不能忽视城市这个再造环境中某些非生物因子对园林植物生长的影响，如城市污染、道路铺装、地下管网、挖埋修建、交通等均能造成园林植物生长不良、甚至死亡。城区的环境都不利于建成人工植物群落[4]。

在园林绿地建设中，我们应该重视以生态学原理为指导的园林设计和自然生物群落的建立。创造人工植物群落，要求在植物配置上按照不同配置类型组成功能不同、景观异趣的植物空间，使植物的景色和季相千变万化，主调鲜明，丰富多彩。

2 城市人工植物群落构建技术

2.1 遵循因地制宜、适地适树的原则，建设稳定的人工植物群落

城市生态园林人工植物群落的构建，应以生态学和地植物学理论为指导，保护和恢复本地区地带性植被;以维护生态系统的平衡为宗旨，按照植被动态演替规律，通过适地适树途径，模拟顶极群落，设计既合乎植物群落发展的自然规律，又富于季相变化的人工植物群落和人工诱导的复合植物群落。首先要遵循“适地适树”的生态学原理，选择适应性强的树种。所选的树种不仅是本地带大的或经过引种取得成功的树种，同时还应是适应种植用地条件的树种[5]。其次，对树种求全责备是不恰当的，对于已经适应在本市生长的树种不应该轻易否定。适生树种不是全能冠军，应取其长避其短。植物种群由于受地域的限制，有它一定的生态幅度，同一地域的植物种类在生态习性上相近，对当地的环境适应性强，尤其是选择单调的乡土树种建立人工植物群落，适应当地环境能力更强、成活率高、绿化效果快。然而，同一树种在同一城市范围内不同地域，因各种环境因子不同，其表现有时相差甚远。如红皮云杉和冷杉是北方的乡土树种，四季常绿、树姿优美，深受群众喜爱。但它们要求冷凉湿润的气候，忌强阳光直晒:喜半荫及微酸性土壤。因此，虽作为庭院树生长良好，但栽到大街上，人流多、土壤板结、干旱而炎热的地段上长势则很弱，绿化效果很差。因此，某一区域或地段应选用什么样的树种，应考虑具体的实际情况。要选取在当地易于成活、生长良好，具有适应环境、抗病虫害等特点的植物，充分发挥其绿化、美化的功能。为此，我们在进行树种选择时，必须掌握各树种的生物学特性及其与环境因子(气候、土壤、地形、生物等)的相互关系，尽量选用各地区的乡土树种或适生树种，这样才能取得事半功倍的道路绿化效果。

2.2 以乡土树种为主，与外来树种相结合，实现生物多样化和种群稳定性

乡土树种是经过长时期的自然选择留存的植物，反映了区域植被的历史，对本地区各种自然环境条件的适应能力强、易于成活、生长良好、种源多、繁殖快，通常具有较好的适应性，还能体现地方植物特色。乡土树种是构成地方性景观的主角，是反映地区性自然生态特征的基调树种，也是植物多样性的就地保存的内容之一。因此，无论从景观因素还是从生态因素上考虑，绿化树种选择都必须优先应用乡土树种。但为了适应城市复杂的生态环境和各种功能要求，如仅限于采用当地树种，就难免有单调不足之感。一些外来树种经过引种驯化后，特别是其原产地的生境与本地区近似的树种，确认其适应性较强的优良树种，也可以引进用来作为绿化树种，乡土树种与外来树种相结合，以丰富树种的选择，满足城市绿化多功能的要求[6]。在绿化中根据城市生态环境和气候特点，不同街道及绿地的立地条件(光、水、土、空间等)、绿化带的性质(分车、人行、路侧防护等)及临街建筑物，合理地选择和种植与之相适应的乡土树种和外来树种，尽可能增强城市生态系统的自我调节能力，实现生物多样化和种群稳定性。

2.3 以乔木树种为主，乔灌花草藤并举，建立稳定而多样化的复层结构的人工植物群落

城市绿地是由乔木、灌木和地被植物组织构成的。乔木是园林树木的骨干，它具有良好的改善气候和调节环境的功能。但在树木配植上应考虑形态与空间的组合，使各种不同树木的形态、色调、组织搭配得疏密相间、高低有度，使层次与空间富有变化。因此，在树木配置上，灌木要多于乔木。多层次的林荫道和装饰型绿化街道上，种植灌木也要多于乔木(不包括绿篱)。街头绿地景观绿荫效果好的乔灌比为1:1～1:1.5较为合适。城市绿地中乔灌木的比例以1:4～1:6较为适宜[7]。

生态学原理指出:营养结构越复杂，生态系统越稳定。植物种类多样性导致稳定性，食物链结构越复杂则越稳定。这就要求在绿化建设上向多结构、多层次发展，具有合理的时空结构。在建设人工植物群落时要设计多种植物种类，多结构、多层次布局。要求在层次要素之间的地位和等级差别，在时间和空间位置上要互不影响，各取所需，各得其所，又互为联系。

城市园林绿化的空间是城市中的自然空间。园林植被通过其生理活动所产生的生态效益，是城市园林绿化改善城市生态环境综合功能中的主要功能之一。通过对北京市园林植被大量的测定表明，由乔木、灌木、草坪组成的植物群落，其综合生态效益(释氧固碳、蒸腾吸热、减尘滞尘、减菌、杀菌及减污等)为单一草坪的4 ～5 倍[8－10]。

为此，在绿化配置时要搭配适当的灌木、藤本、花卉及草坪植物。扬州绿地的乔木:灌木:草坪:地被植物总量 =1:1.5:4:4[11，12];北京现有的绿地中乔木:灌木:草坪地被植物:绿地为1:4.8:6.05:29.56[13]。城市适宜的比例应为乔木:灌木:草坪地被植物:绿地=1:6:15:30。

当然植物配置的比例也不是一成不变的，在栽植中可根据实际情况适当增减，但总的原则是植物的配置要按照生态学的原理规划设计多层结构，在物种丰富的乔木下栽植耐荫的灌木和地被植物，构成复层混交人工植物群落，作到阴性、阳性植物，常绿、落叶，速生、慢生树木相结合。

根据具体区域功能要求，选择适宜的种类进行配置。在上下之间要把强阳性的高大乔木和半阴性低矮灌木植物及耐阴性的草本植物进行合理配置。上层乔木要选择阳性树种;中层小乔木或灌木选择较耐荫的种类，下层地被和草坪选择耐阴性强的种类，使植物上中下各部位都能接受到阳光，各自都占有一定的空间而使植物生态功能发挥良好。乔木、灌木、草本和地被植物，常绿和落叶树种，喜光和耐阴植物，速生和慢生植物，深根和浅根植物等组成合理的结构，以便在时间和空间上充分利用光照，水分和肥料的合理配置而不发生竞争。

总之复层结构要求植物种类要多，能够形成多结构、多层次、多品种、多色调的人工植物群落。

现代城市各类绿地中，灌木是不可缺少的，而且比例也在逐渐加大。它们花期较长，有些萌芽早，易繁殖栽培，花姿千奇百态，花期各不相同，且有许多香花植物。在绿化上可根据不同观赏特点和栽培条件适当增加灌木树种数量与种类。

2.4 在人工群落中要合理安排各类树种及比例

2.4.1 落叶树与常绿树相应搭配

北方城市绿化最基本的要求是“四季常青，三季有花”，这就要从常绿树种与落叶树种比例着手，进行调整。落叶树种能在春夏两季内充分发挥其绿化、观赏效益，而到了秋季开始落叶，冬季成光枝干杈。常绿树种“四季长青”，使冬季不乏绿色，增添春意。从种植量上看，近几年常绿树种数量低于落叶树种。城市地区绿化树种的应用，基本上以落叶树种为主。无论树种的数量或株数上均占绝对优势。但从绿化事业的发展上看，今后应当增加常绿树种和数量。这对冬季漫长的北方地区尤为重要。北方城市地处高纬度，冬季较长，入冬之后树叶尽脱，市区环境显得分外萧瑟。为了丰富城市景观，栽植一些常绿树种，与白雪辉映，更能体现出北国风光的壮丽之美。在配置时，常绿树一般最好栽植在公园、绿地、机关、庭院、林荫路等公共绿地，不宜做行道树使用。在北京地区公园绿地中，常绿树一般占落叶树的30% ～40%[14]，北京城市居住区绿地，常绿类与落叶类的数量比例为3.8:1[7]。综合北方城市具体情况和国内大中城市的树种配置比例，北方城市常绿树与落叶树的比例，以1:3～1:4左右较为适宜[15]。

2.4.2 速生树与长寿树种兼顾发展。

随着现代化建设的高速发展，不仅城市街道马路拓宽改造日新月异，乡镇公路网络也四通八达。国道、省县道路在不断曾加，不断拓宽。因此，道路系统绿化任务也在不断增加，并提出新的功能要求。大量新开辟的道路急待栽植行道树进行绿化点缀;许多老的道路，由于拓宽后清除了原来的行道树，也需重新栽植设计。速生树种能在短期内发挥效益，是绿化中必不可少的，但这些树种一般寿命短，经过20～30年就要更新，所以必须兼顾培育和栽植长寿树。为此在道路绿化的问题上，就要采用近期与远期结合，速生树种与慢生树种结合的策略措施。在尽快达到夹道绿荫效果的同时，也要考虑长远绿化的要求。

新辟道路往往希望早日绿树成荫，可采用速生树种如刺槐、柳树、杨树、臭椿等，但这些树种长到一定时期后，易于衰退，树冠不整、病虫滋生，砍伐后，形成一段时期绿化的空白。如我们能从长远效果考虑，在选用行道树时，在速生树种中间植银杏、国槐、紫椴等长寿树种，则在速生树种淘汰后，慢生长寿树种长大，继续发挥绿荫效果，避免脱节。

城市绿化是百年大计，应有长远打算，新中国建立初期为了加速实现城市的普遍绿化，大量栽植速生树种是完全适宜的。如今进入改造、提高阶段，则应考虑种植珍贵的长寿树种(即慢生树)，以提高绿化的效益，主要干道、风景点、公园和永久性绿地、公共建筑庭院等都应栽植较多的长寿珍贵树木，快慢树的繁殖比例可确定为2:1～3:1，种植时应根据不同的立地环境，因地制宜。

2.5 突出市花市树，反映城市地方特色的风貌

一个城市的“市树”“市花”，最能代表城市风貌。在城市中“市树”“市花”要作为基调树种和园林的特色，在城市主要街道、广场、庭院等处应大面积栽植“市花”“市树”，扩大其栽培应用的数量和范围，充分体现突出“市树”的特色位置和地位。形成城市独特的风光和景观。

另外，以反映地带性植被特点的、适生力强的阔叶常绿乔木树种和花期长、花色丰富鲜艳的花卉作为绿化骨干树种。这些树种，不但是乡土适生树种，也是特色树种，能够显示城市地方园林风格和特色[16－18]。

2.6 注意特色表现

树种的生长特性不同，绿化效益也不同，它们以自己特有的姿态，叶、花、果、枝、干、皮等给人以美的享受。绿化中，也可适当增加种植具有特殊观赏效果的树种，如龙桑、龙爪槐、垂柳等。这些树枝干扭曲，自成曲线，打破了直线条的常规，姿态独特。又如:卫矛的叶、枝奇特;而丝棉木的果更给人以新奇的感觉。“绿色长廊”中，紫藤等被广泛应用，独具特色。三叶地锦、五叶地锦都是垂直绿化的优良材料[19]。

2.7 高大荫浓与美化、香化相结合

根据适地适树的原则，有的地方要栽高大荫浓的乔木;而有的条件下要栽植观花为主的亚乔木或灌木;同时有条件的居民区及公共绿地，要考虑香化，栽植一定比例的花味浓香的树种，如玫瑰、黄刺玫、茶藨子、丁香类等。各种浓荫、观花、香化树种要搭配相当，在造景或美化市容上，必能相得益彰，各尽其美。在中小街路可集中栽植某一种观花乔木，形成一街一树、一街一景，间栽长寿树种，改变杨柳一统天下的老格局。在整个市区内即有绿荫覆郁地段，也有花繁似锦、色香俱全的绿化效果[20，21]。

2.8 注意人工群落内种间、种群关系，趋利抑弊，合理搭配

要选择适宜植物种群的生态环境，要求植物种群出生率大于死亡率，或者是出产率虽少，但活的年限长、生长长久。选择这样的植物种类建立人工植物群落存活率高、死亡率少，个体增殖快，保持长久，容易形成群落，能达到良好的绿化效果。

注意种群间的协调和稳定，发挥互利作用的使用。如使上层乔木落叶腐烂后成为下层植物的养分，松树和真菌共生形成菌根;松与赤杨，锦鸡儿与松树、杨树植在一起均有良好的作用等。

掌握物种特性，避免克生作用。如松树和钻天杨树不能与接骨木生长在一起，因为接骨木对松树的生长有强烈的抑制作用，甚至使落入接骨木林下的松籽完全死亡;榆树的分泌物能使栎树发育不良;白桦、栎树能排挤掉松树;胡桃树皮和根系内均有胡桃醌，这种物质浓度在10－6时，也还能引起其他植物细胞的质壁分离，所以许多植物不能在胡桃树荫下生长;白蜡树和松树相距在5m以内时，对松树有抑制作用;葡萄园的周围不宜栽种小叶榆树，因它对葡萄有显著的抑制作用，榆树林带可使数米内的葡萄几乎完全死亡;苹果树周围一定要把冰草、苜蓿、燕麦等除掉，这些植物根系的分泌物对苹果树有害。有些花卉也会相克，如果在丁香花旁插一枝盛开的玲兰，丁香很快便会凋谢[22];也不要把玲兰放在水仙花旁;也不能把薄荷与豌豆同种，因薄荷会抑制豌豆的生长。有一些树木生长在一起有互相促进作用，而另一些植物生长在一起，则有相互抑制作用。因此，在植物配置时要做到趋利抑弊，合理搭配。

2.9 尽量选择经济价值较高的树种

城市绿化树种的生态功能诸如覆荫、净化空气、调节温湿度、吸附尘埃及有害物质、隔离噪音以及美化观赏等，都是构建人工植物群落树种选择时应考虑的重要因素之一。在符合上述条件的前提下，树种本身经济价值的高低，也是选择时应当考虑的。若能在发挥生态效益、观赏效果的前提下，提供优良用材或果实、油料、药材、香料、淀粉、纤维以及饲料、肥料等有用财富的树种。尤其是市郊郊县的行道树种线长、量多，更应考虑经济效益。

3 结语

在构建人工植物群落时，要运用城市生态理论、风景园林理论、系统工程方法等为手段，以改善和维护良好的城市生态环境为目标，合理规划布局城市绿地系统，通过绿地点、线、面、垂、嵌、环相结合，建立城市生态绿色网络[23]。“四季常绿，三季有花”的绿地格局是城市绿地的最佳形态，事实上，每种植物都有优缺点，植物本身无所谓低劣好坏，关键在于植物配置的合理性、科学性和艺术性以及栽培和养护管理的技术和水平。通过城市完善的绿地系统的建设，以良好的生态环境质量提高城市生态位，在建设绿地系统的同时需要考虑与之相关的其他系统的配置，包括公路网、水网等的匹配。绿化植物的种植依照生态学原理，全面考虑水体、土壤、地形、地质、气候、污染等因素，选择植物种类，以乡土树种为主、外来树种为辅，以乔木树种为主、乔灌花草藤相结合，建立复层结构的各种类型(观赏型、环保型、保健型、科普知识型、生产型、文化环境型)的稳定植物群落。

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