鮑璇
(西安建筑科技大學(xué) 藝術(shù)學(xué)院,西安 710055)
作為人口聚集地的城市,在生態(tài)上具備穩(wěn)定性低、自我調(diào)節(jié)能力弱、生態(tài)系統(tǒng)易被破壞的特征,是完全人造的生態(tài)系統(tǒng)。城市中的風(fēng)景園林景觀斑塊,通過保護(hù)、恢復(fù)、重建動植物群落等方式改善城市生態(tài)系統(tǒng),使城市生態(tài)系統(tǒng)具備更高的生物多樣性及自我調(diào)節(jié)能力,從而提高其生態(tài)穩(wěn)定性,改善城市環(huán)境。植物這一風(fēng)景園林設(shè)計中唯一具備生命性及動態(tài)特征的設(shè)計要素,是生態(tài)設(shè)計服務(wù)的主體,合理、有效的群落設(shè)計,可以讓植物在城市環(huán)境中最大程度發(fā)揮其生態(tài)功能,因此,群落設(shè)計始終是城市風(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計研究中植物設(shè)計的主題。國外群落設(shè)計研究,包括設(shè)計理論與營建技術(shù),都已發(fā)展的相當(dāng)成熟;國內(nèi)對于群落設(shè)計的研究起步較晚,但是亦在逐步突破以往群落設(shè)計的問題與難點。綜述目前國內(nèi)外兼具生態(tài)性、科學(xué)性、高適用性的群落設(shè)計理論及方法,對目前城市環(huán)境下群落設(shè)計研究具有較高的啟示。
宮脅生態(tài)造林法是在潛在植被(potential vegetation)和植被演替理論(succession theory)基礎(chǔ)上建立的森林植被恢復(fù)方法,重心是通過區(qū)域自然條件和現(xiàn)有植被信息,推斷無人為干擾下的自然植被類型頂級群落,選取其中的喬木及灌木優(yōu)勢種進(jìn)行種子育苗,在場地中混合栽種3年的幼苗建植群落,經(jīng)過1至3年的自然競爭和人工養(yǎng)護(hù),群落進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后便無需管理。這種森林群落設(shè)計方法最大優(yōu)勢在于鄉(xiāng)土優(yōu)勢中多種類、多層次的混合,相較于普通城市綠地植被,宮脅法森林類似于頂級群落,其結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,多樣性、生態(tài)功能及生態(tài)效益更高,演替時間更短,但是在城市環(huán)境中宮脅造林法具有局限性,原因在于其主要營建的是森林群落,但城市破碎的生境和較差的土壤使喬灌木苗木成活率低,尤其在降雨少、土壤貧瘠的北方,需要投入更多的成本與時間。(圖1)
相對于森林群落,草本植物群落能快速對城市生境異質(zhì)化做出反應(yīng),包含大量鄉(xiāng)土物種,對城市生物多樣性提升有很大作用,是城市生境中適應(yīng)性與可塑性最強(qiáng)的一種植物群落類型,草甸型地被(meadow type ground cover)營建技術(shù)是已推廣的成熟的草本植物群落設(shè)計方法,彈性景觀的植物群落設(shè)計方法(design plant community for resilient landscape)則是較為前沿的設(shè)計理論及方法。
草甸型地被(meadow type ground cover)是模擬物種豐富的美麗自然草甸,依據(jù)生境選擇合適的物種,通過適當(dāng)?shù)呐浔冉ㄖ卜N間關(guān)系和諧的草本植物群落。目前英國謝菲爾德大學(xué)的James Hitchmough教授及其同事已具備了相當(dāng)豐富的研究成果,并進(jìn)行了廣泛的推廣應(yīng)用。
草甸型地被的營建目標(biāo)是生態(tài)結(jié)構(gòu)合理的植物群落,場地生境(土壤性質(zhì)、光照、溫度等生態(tài)條件)決定了物種選擇,空間生態(tài)位分配、種間競爭則進(jìn)行了進(jìn)一步篩選,Grime依據(jù)植物對策理論(CSR)理論所編寫的植物生態(tài)幅及適應(yīng)對策,為根據(jù)生境條件和種間關(guān)系預(yù)測進(jìn)行草甸地被建植的植物種類選擇和配比奠定了基礎(chǔ)。
這一方法主要通過種子混合播種進(jìn)行群落建植。James Hitchmough研究團(tuán)隊提出了以下混合比例:20%~40%的春花植物+30%~50%的春夏開花植物+10%~20%的夏秋開花植物設(shè)計群落季相;40%骨架植物(生長季長,觀賞期長,高度處于群落中層)+30%早花植物(花期早春,高度處于群落下層)+15%晚花植物(觀賞期長,高度處于群落上層)+5%明星植物(觀賞特征奇特,高度處于群落上層)+10%自播植物(生長快,覆蓋能力強(qiáng))設(shè)計群落結(jié)構(gòu)。其中群落結(jié)構(gòu)的設(shè)計尤其關(guān)鍵,物種高度、形態(tài)、習(xí)性、數(shù)量對種間關(guān)系的建立都有重有影響。
這一方法營建的草本植物群落,通過自然競爭形成的群落種間關(guān)系穩(wěn)定,多物種交錯分布,能高水平的自我維護(hù)并抵御雜草入侵,鄉(xiāng)土植物的運用為當(dāng)?shù)匦⌒蛣游锾峁┝藯⒌?,對維持生物多樣性和生境恢復(fù)都有幫助,景觀層次豐富、觀賞期長,群落形成后管理粗放,可以應(yīng)用到不同生境的城市綠地中,對于環(huán)境的管理是真正的可持續(xù)發(fā)展方法。其局限性在于:較適用于大面積的場地;建植初期必須有效控制雜草,一旦雜草入侵會對群落形成帶來巨大困難。
這是由美國景觀設(shè)計師Thomas Rainer 與Claudia West 提出的群落設(shè)計理論及方法,與草甸型地被營建技術(shù)相似,是通過設(shè)計群落中種群的共生、依賴、競爭等生態(tài)關(guān)系,獲得更穩(wěn)定的群落,不推崇過分改造場地。
這一方法以場地區(qū)域環(huán)境中自然原生植物群落作為參考,綜合景觀特征、人群的情感反應(yīng)、人群的可認(rèn)知程度,提煉出四種群落設(shè)計原型:草地(grassland),林地與灌叢(woodlands and shrublands),森林(forest),邊緣(edges)。在原型基礎(chǔ)上,借鑒群落生態(tài)學(xué)分層理論,劃分出設(shè)計層與功能層兩類。
在以“草地”原型為基礎(chǔ)的草本植物群落中,設(shè)計層由結(jié)構(gòu)層與季節(jié)主題層組成,結(jié)構(gòu)層主要指群落中較高的植物,數(shù)量較少,形態(tài)在一年中大部分時間保持不變,是群落結(jié)構(gòu)主干物種及景觀主干;季節(jié)性的主題層由壽命較長、具有美麗形態(tài)與質(zhì)感的植物組成,在群落中占據(jù)較大的比例,負(fù)責(zé)穩(wěn)定群落生態(tài)結(jié)構(gòu);功能層由地被層與動態(tài)填充層組成,地被層在群落中占據(jù)了最高的比例,具備抵抗入侵的功能,負(fù)責(zé)對土壤進(jìn)行改良,是維持群落穩(wěn)定的重要生態(tài)層;動態(tài)填充層數(shù)量較少,能在一到二年內(nèi)快速生長并開花,主要是在群落建植前期快速的覆蓋土壤,占據(jù)生存空間以驅(qū)逐雜草,為群落的發(fā)展與穩(wěn)定發(fā)展提供基礎(chǔ)。這種強(qiáng)應(yīng)用性的設(shè)計方法營建的草本植物群落,和草甸型地被多物種交錯分布的群落相比,其分層結(jié)構(gòu)更加清晰。(表1、圖2)
表1 各群落分層信息 表格來源:作者改繪
目前有研究認(rèn)為:以生態(tài)位理論作為參考的群落設(shè)計研究只適用于幾個物種構(gòu)成的群落,不能為多物種群落提供一般性機(jī)制?;诖擞^點,以性狀為基礎(chǔ)的研究方法逐漸得以發(fā)展。
這一理論認(rèn)為環(huán)境條件和生物間的相互作用形成嵌套的篩子,篩選具備特定性狀的物種進(jìn)入?yún)^(qū)域群落,因此同一群落中共存的植物在種子大小、葉片大小、植株高度上都具有相似性狀。房味味基于這種理論,根據(jù)草甸植被樣方調(diào)研信息,將野花組合群落這一草本植物群落類型的結(jié)構(gòu)劃分為3個亞層,各層的植物物種數(shù)和株數(shù)比例分別為2∶5∶3和4∶10∶5,根據(jù)性狀特征劃分了相應(yīng)亞層的植物株型及季節(jié)性動態(tài)(表2、圖3)。這一方法將群落構(gòu)建所需信息具象化,群落分層中的植物種數(shù)、數(shù)量、形態(tài)都提供了參考值,有很強(qiáng)的針對性,雖現(xiàn)有成果不能構(gòu)成系統(tǒng)的設(shè)計方法,但研究仍具有很大的拓展余地。
表2 群落各亞層植物主要株型 表格來源:作者改繪
國內(nèi)的群落設(shè)計研究目前普遍存在的問題是:缺乏植物群落構(gòu)建的理論和技術(shù)規(guī)程,缺乏城市生態(tài)植物群落景觀的構(gòu)建工藝,在實踐中不具備參考性,群落設(shè)計仍舊停留在植物配置階段。通過綜述以上群落設(shè)計理論與方法,會發(fā)現(xiàn)雖基礎(chǔ)理論各異,但合理有效的群落生態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計是共同點,在適宜生境下,良好的群落結(jié)構(gòu)能很幫助群落更快建立,通過自我調(diào)節(jié)進(jìn)入相對穩(wěn)定的狀態(tài)。
圖1 原生群落演替過程與宮脅法森林演替過程(圖片來源:作者改繪)
圖2 植物群落結(jié)構(gòu)的分層設(shè)計(圖片來源:PLANTING IN THE POST-WILD WORLD)
圖3 穩(wěn)定狀態(tài)的草甸群落景觀模擬圖(圖片來源:自然草甸群落對人工構(gòu)建野花組合的啟示)
因此,植物群落設(shè)計方法研究可參考以下策略:其一,“對自然原生植物群落的模仿”不在于照搬復(fù)刻,而在于對群落結(jié)構(gòu)的模仿。城市生境與自然生境存在巨大差別,而生境對群落形成與演替具有重要的作用,這就決定了自然生境下的植物群落無法適應(yīng)高人為干擾的城市生境,利用適生物種在相應(yīng)生境中進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)的模擬,以建立物種間的穩(wěn)定生態(tài)關(guān)系,才是行之有效的“模仿”;其二,植物群落設(shè)計中的分層,意義不止在于景觀層次分層,而是在于生境資源分配、生態(tài)功能及生態(tài)位的確立,是對群落生態(tài)結(jié)構(gòu)的設(shè)計分層;其三,通過種間關(guān)系的建立,群落能進(jìn)行自我調(diào)節(jié)、抵抗入侵,簡易的人工管理養(yǎng)護(hù)下群落也能維持相對穩(wěn)定狀態(tài),標(biāo)志著群落生態(tài)結(jié)構(gòu)的建立,才是成功的群落設(shè)計?!?/p>