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华北地区海绵城市建设项目植物景观设计要点

2021-04-02李佩芳吕悠

城市建设理论研究(电子版) 2021年30期
关键词:海绵建设项目景观设计

李佩芳 吕悠

中规院(北京)规划设计有限公司 北京 100044

1 海绵城市建设项目植物景观设计原则

1.1 生态适应性原则

地质条件和气候环境决定植物成活以及生长状况,故而在满足植物功能需求的同时要考虑植物生长对地质条件以及气候环境的需求,首先要保证所选植物在当地的生态适应能力,即成活率。

首先要调查场地的立地条件,现有的植物资源,包括常用的园林植物品种和未开发或者正在开发的乡土植物资源。其中需要注意的是常用的园林植物品种,并不代表其在当地有足够的生态适应能力,可能需要大量的养护成本,才能保证其成活率。比如华北地区常见的美人蕉,在华北当地无法室外过冬,需要养护人员在冬季将其根部移至室内,耗费大量的人力物力和财力。

相比引进植物,乡土植物表现出更好对当地环境更优的生态适应能力,这意味着更高的成活率、更低的养护成本,甚至因其与当地景观的高度契合,往往表现出更好的景观效果。已经被证实对当地有良好的生态适应性,并且不会造成生态失衡的外来引进植物,也可以大量使用和推广。

1.2 “海绵功能”优先原则

海绵功能是指由低影响开发设施功能特性引出的低影响开发设施中植物对雨水径流进行缓冲、过滤、降污、消纳、净化等功能的统称。植物在城市环境中具有滤水净水、城市生态、园林美学、市民体验等多种功能。

低影响开发设施中的植物种植,首要任务是满足植物所在低影响开发设施的主导功能。因此,海绵城市建设项目植物的种类选择和群落搭配要把植物的海绵功能作为第一考虑因素。其次,根据低影响开发设施的景观位置和空间结构,考虑植物种类和群落配置的景观美感以及市民体验感受方面的要求。

1.3 抗逆性原则

低影响开发设施主要是处理城市雨水径流。因城市降雨有明显的季节变化,导致低影响开发设施中的生境在不断变化之中,这要求植物具有很强的抗逆性,主要体现在植物的耐湿性、耐涝性、耐旱性、耐贫瘠以及抗病虫害能力。

1.4 植物多样性原则

同一低影响开发设施中,会有多种符合其生态适应性、海绵功能和抗逆性要求的植物品种。研究证明,合理的植物配置,植物的多样性能提高植物群落的抗逆行, 表现出更好的群落生存能力和功能效益。而且丰富的植物品种,能够满足不同季节的观赏需求,形成有季节交替变化的城市植物群落,呈现出更好的景观效果。

图1 植物季向分析图

1.5 景观协调统一原则

海绵城市建设项目包括新建、改建、扩建项目,目前多是对已有城市场地的改造或扩建项目,这要求海绵城市建设项目植物景观设计能够与周边植物景观充分协调,避免千篇一律,生拉硬套。在新建海绵城市建设项目中,植物景观设计也要充分结合景观设计主题、设计语言以及空间要求。将海绵城市建设项目植物设计作为景观设计的一个必要元素统一考虑,而不是在全部景观工作完成之后,再补充海绵景观设计。

1.6 经济适用性原则

实际项目中,海绵城市建设项目植物景观设计的经济适用性主要体现在苗源、苗木量的充足、苗木价格、运费和养护成本上。

海绵城市建设项目植物景观设计的成本控制并不是一味的追求低成本,才符合经济性原则。因为在苗木选择中,如果降低苗木质量来使苗木价格和施工成本降低,可能会在后期养护中,需要投入更多的管理成本,甚至要换植已种植的苗木。在养护成本上的一味降低,必然导致苗木长势的不稳定,进而使低影响开发设施植物群落应有功能丧失。应该根据具体项目的工程投资估算,合理分配各项开支,选择对项目最优的设计、施工养护方案。

2 海绵城市建设项目植物景观设计

2.1 不同海绵城市建设项目的植物景观设计

城市中不同空间场地对植物景观的需求不同,不同的城市甚至同一城市的不同项目,需要解决的核心问题、设计目的以及使用者需求也有显著差异,在植物空间群落的营造和植物材料的选择上会有很大的不同[1]。根据海绵城市建设项目空间场地的不同,大致可分为建筑小区、道路、绿地与水系项目。

建筑小区类项目,因其与市民活动的紧密性,要求所选择的植物具有更加突出的生长势和观赏价值,要求植物良好环境适应性的同时,具有植株细腻,舒适的观赏性。

城市道路的雨水径流中有相对较高的污染物。海绵城市建设中的城市道路项目,因道路污染物严重,维护困难等特点,在选择道路海绵城市建设所需的植被时要以道路实际情况为基础,注重植物对污染物质的抗性和净化能力,并兼具降尘、除燥的作用[2]。

城市绿地是城市公共园林绿地的集中地。因此,城市绿地中的海绵建设是城市雨水在绿地中消纳的主要场地,同时,城市绿地还是城市生态环境和市民休闲娱乐的主要承载地,因此该区域的植物材料选择应更注重植物的观赏价值、海绵城市生态效益。海绵城市建设中城市水系项目,是城市雨水源头控制的末端,需要更加注重植物的截污能力、净化能力、观赏价值以及经济价值。

2.2 不同低影响开发设施的植物景观设计

根据低影响开发设施功能及类型的不同,大致将低影响开发设施分为植草沟、生物滞留带、植被缓冲带、雨水湿地以及下沉式绿地。

植草沟的主要功能是转输和净化,其植物选择首先要考虑其抗冲刷能力,这就要求植被的根系相对发达,利于防治水土流失,同时又枝叶柔软,不影响雨水的传输。华北地区常将鸢尾和禾本科植物作为植草沟中植物材料。

生物滞留带最核心的功能是滞、蓄、渗、净,首先需要植物具有较强的周期性雨涝抗性,同时具有较强的覆盖能力,这样能够有效的满足生物滞留带环境的生长需求,使植物能够更多的滞留、消纳雨水径流,其次要求植物具有更强的净化能力。

雨水花园是一种典型的生物滞留设施,首先要保证雨水花园干旱时期植物的成活,要求植物有一定程度的耐旱性,其次是净化功能,实现对水质的净化。

植被缓冲带主要利用植物的枝、叶、茎、杆的拦截作用和地表下渗来滞留、消纳、净化地表径流,并且降低其流速。这要求植物能具有较强的截污净化能力和抗冲刷能力,优选枝叶比较密集,且根系发达的植物。雨水湿地是海绵城市建设技术对雨水径流处理能力相对高效的地表雨水设施。其植物选择,在保证植物生态适应性的基础上,应以植物的雨水净化能力为主要考虑因素。

下沉式绿地,指的就是在一定范围内存在显著的高度差,当降雨过程中会存在一定深度的积水,这就要求选择的植物种类要具有较强的耐间歇水淹能力,同时为避免长时间未降雨出现植物的死亡,还要具有较强的耐旱性。

以上对不同低影响开发设施中植物选择的考虑因素阐述中,均未提及植物景观的美观性,但对景观美观性需求的强弱可根据低影响开发设施的景观重要程度加以调整,在特定项目需要的情况下,甚至可以成为首要考虑因素。

2.3 同一设施不同坡位的植物景观设计

低影响开发设施中根据受水淹程度的不同,可将栽植区分为缓冲区、坡面区和底面区三个部分。低影响开发设施底面区,是滞留消纳雨水时间较长的位置,因此应该将植物的耐湿能力作为首要考虑因素,在华北地区,表现出良好耐湿能力的植物有黄菖蒲、千屈菜、马蔺以及芦苇等。考虑到华北地区降雨时间的集中性,在旱季,低影响开发设施中,即使是底部,在全年的大部分时间,仍然处于干燥的状态,而且即使是雨水比较充足的时节,其土壤下渗能力以及蒸发量,也保证了在低影响开发设施底部滞留的雨水会在24小时内排空。因此植物选择中,其抗旱能力,也是不可忽略的指标之一。事实证明,金叶榆、水蜡等木本地被在低影响开发设施底部都表现出了良好的抗逆性。低影响开发设施坡面区,水位不稳定,土壤含水量相对其他位置偏低且多土壤贫瘠,因此植物的抗旱、抗贫瘠能力,成为该区域植物选择的首要考虑因素[3]。在有大量地表径流时,对该区域的植被冲刷力最大,因此植物的抗冲刷能力也是该区域植物选择的重要因素。在华北地区,马蔺和萱草在边坡位置长势良好, 低影响开发设施缓冲区与传统的城市园林绿地生境相连接,更多的是要考虑低影响开发设施中的植物群落与非低影响开发设施植物群落的融合和衔接,该区域的植物选择和配置可以根据设计场地的特点酌情分析。

2.4 海绵城市建设项目的植物群落配置

2.4.1 空间尺度植物群落配置

植物群落配置是海绵城市建设中种植景观设计的重要内容,需要同时满足植物群落的海绵功能和景观功能。海绵城市建设项目的植物配置可以分为低影响开发设施内植物配置和低影响开发设施外植物配置,需要从植物群落水平和垂直两个角度分析。

横向角度中,低影响开发设施底面主要选用耐湿性强且耐一定程度水淹的湿生植物;坡面主要选用耐旱性和耐贫瘠性强,又能耐短时间水淹的植物;缓冲区,植物的配置以中生植物为主,适当增加常绿植物比例,并注重与周边环境的衔接。根据低影响开发设施在场地中的分布,合理布置耐湿性、耐旱、耐贫瘠等不同抗性的植物。在对植物习性需求相近的区域,确定一种或两种优势品种,搭配其他习性适宜的植物品种形成优势品种主导,又层次丰富的植物群落。

竖向角度中,要充分考虑植物群落结构的枝茎叶形成的地上结构以及根系形成的地下结构。植物群落的海绵功能是通过植物的根、茎、枝、叶对地表径流的缓冲、吸附、吸收与净化来实现。群落的地上结构可以减少雨水对地表土的冲刷,截留地表径流中的垃圾,消化吸收雨水径流中的污染物;群落的地下结构能够稳固土壤结构,净化吸收滞留的雨水。因此群落的地上结构要注意植物上层、中层、下层植物的科学搭配,保证植物群落结构的稳定健康,同时考虑植物群落结构中,深根系与浅根系植物的搭配,保证植物群落中地下根系的生态分布。

从植物对阳光的需求程度不同,合理配植群落结构中阴性植物与阳性植物。群落的上层和边缘应配置阳性植物,下层和内部配置阴性植物,可以提高群落的光能利用效率,减少植物间的不利竞争。

2.4.2 时间尺度植物群落配置

华北地区,四季分明,春夏秋冬循环往复,其中冬季是全年最长的季节。因此,在海绵建设项目中,除了对春花、夏阴、秋色的景观营造,还要注重其冬季景观的营造。春发芽、夏开花、秋结果、冬落叶是大部分植物的生长规律。在华北地区,常绿植物与落叶植物种类的比例接近1:5。常绿植物和落叶植物合理搭配可以避免冬季地表裸露,景观惨淡,同时应该关注落叶植物在冬季的姿态、枝干纹理、色彩、疏密程度以及宿存果实观赏特点的应用,实现冬季植物景观的层次美和意境美。因为华北地区可用的常绿植物如云杉、白皮松、油松等均不耐水湿。在海绵城市建设项目植物群落植物配置,应尽量将常绿植物种植在低影响开发设施以外的区域,作为低影响开发设施植物群落的背景和连续。在单个低影响开发设施内的植物景观设计,可以根据观赏需要,突出某一季向的特点,同时合理分配不同低影响开发设施内不同的季向特色,也避免了低影响开发设施内植物景观的千篇一律,形成了全区四季有景可观的效果[4]。

2.4.3 园林美学角度的群落配置

低影响开发设施内植物群落的核心功能是对雨水的滞留、净化和吸收,但在城市海绵城市建设项目中,植物群落的景观功能也是非常重要的。植物的花朵、枝叶、果实和枝干都有一定的观赏价值,同一株植物在不同的季节,有不同的观赏特点,每一种植物都有其突出的观赏特性,如银杏的主要观赏特性是其秋天的黄叶,春夏翠绿且冠大荫浓的扇叶叶片也有其独特的景观效果,冬季高大挺拔的枝干同样是可欣赏的风景。在海绵建设项目中,可以将具有同种观赏特性的植物组群,着重突出某一项观赏特性,以观花植物为主的植物群落,可以考虑同一色系的观花植物进行上中下三个层次的组合搭配,或者互补色系的观花植物进行组合搭配;以观叶植物为主的植物群落,则要考虑植物枝叶的颜色、高低与质感的搭配。也可以综合多种观赏特性,营造复合型观赏价值的植物群体。

3 总结

总之,海绵建设项目中的植物群落配置应该根据低影响开发设施的立地条件、功能特点、景观设计意愿以及生态建设需求来确定选用何种植物表现其哪方面的植物特性,并注意植物群落中不同植物特性的组合配置,形成科学合理观赏价值高的海绵城市建设项目植物。

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