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論生態園林設計與營造技術

   日期:2017-08-30     來源:網絡    瀏覽:23    

  本文從生態園林設計角度總結了植物生態學原理和植物生物學原理以及景觀生態學原理在生態園林造景中的具體應用,從而為園林造景生態型設計的創新指明思路,提供指導。又從景區森林環境營造實際出發,對景區森林自然狀況、改造狀況、技術分析、營造應用進行分析,提出從整體上進行規劃與設計,將生態自然、園區景色、審美效果、經濟價值相融合。

  隨著人與自然關系的發展,人與自然和諧共處的意識不斷增強,生態學的理念日益深入人心,并不斷滲透到人們的日常生活之中,這要求風景園林設計必須加強對生態學理論的探索和應用。

  生態園林的研究范圍既包括微觀的植物群落、物種配置方式,又包括中觀的相互聯系的生態網絡、組織結構,更涵蓋了城市宏觀系統生態功能的發揮及其運動機理;既有生物多樣性的基因交流與適應、生物鏈的連鎖與共軛,更有全系統能流、物流、信息流的良性循環和生態平衡。植物生態學是研究植物之間、植物與環境之間相互關系的科學,包括植物個體對不同環境的適應性,及環境對植物個體的影響;植物種群和群落在不同環境中的形成及發展過程;以及在生態系統的能量流動、物質循環中植物的作用。園林植物生態學特性是指植物種類對外界環境要求的特性,是植物各類生物學特性的一個方面。

  一、生態學原理在植物配置中的應用

  1.遵循生態適宜性原理,保護性地利用景觀場地現有的自然資源生態適宜性是指經過長期的與環境的協同進化,生物對當地的光、熱、溫、水、土等生態環境產生了生態上的依賴性。生物長期生長在某種特定的環境中,其本身的生物學和生態學特性也因為環境的影響而產生變異,在激烈的生存競爭中生存下來的這些植物對于環境有更高的適應性。

  因此,在生態園林建設時,首先要調查恢復地區的自然生態條件,如土壤性狀、光照特征、溫濕度等,根據生態環境因子來選擇適當的生物種類,使得生物種類與環境生態條件相適宜。在生態園林設計中,應用生態學適宜性原理進行設計,保護自然環境不受或盡量少受人類的干擾,現有場地往往經過很長時間,已經形成了新的動植物生態系統。在生態園林設計時,要充分保護利用場地現有的自然生態系統,尊重場地原有自然環境的生態特征,盡可能將原有的有價值的自然生態要素保留下來并加以利用,組織到園林景觀的設計中去,同時,要對現有場地的生態演變有一個了解并對將來的生態演變做出說明,以作為后續的工程或管理參考。

  (1)尊重場所自然演進過程。現代人的需要可能與歷史上該場所中的人的需要不盡相同。因此,為場所而設計常常不會模仿和拘泥于傳統的形式。但是從生態學理論來看,新的設計形式仍然應以場所的自然過程為依據,依據場所中的陽光、地形、水、風、土壤、植被及能量等條件。設計的過程就是將這些帶有場所特征的自然因素結合在設計之中,從而維護場所固有的生態環境健康。作為風景園林設計者應盡量保留原場所的自然特征,如泉水、溪流、造型樹、已有地被及名樹、古木、地形等,這是對自然的內在價值的認識和尊重,既能在一定程度上降低投資成本,又能避免為了過分追求形式的美感而對原有生態系統造成無法彌補的破壞。

  (2)利用當地的鄉土資源,做到適地適樹。鄉土植物是指經過長期的自然選擇及物種演替后,對某一特定地區有高度生態適應性的自然植物區系成分的總稱,是最能適應當地生態環境的植物群體。利用鄉土植物造景,植物成活率高,管理和維護成本少,能促使場地環境自生更新、自我養護,而且能夠形成具有地域性特色的景觀。所以,植物造景中鄉土植物是最佳選擇。另外,因為物種的消失已成為當代最主要的環境問題,所以保護和利用地帶性物種也是時代對風景園林師的倫理要求。

  (3)土壤的設計。在園林設計中,植物是必不可少的要素,而土壤是植物生活的介質,因而在設計中選擇適合植物生長的土壤就顯得特別重要。分析植物的生態習性,選擇適宜植物生長的土壤類型、質地。特別是在園林的生態恢復設計中,土壤因子更為重要。一般都需要對當地的土壤情況進行分析測試,選擇相應的對策。常規做法是將不適合或污染的土壤換走,或在上面直接覆蓋好土以利于植被生長,或對已經受到污染的土壤進行全面技術處理。采用生物療法,處理污染土壤,增加土壤的腐殖質,增加微生物的活動,種植能吸收有毒物質的植被,使土壤情況逐步改善。如美國西雅圖油庫公園,舊煉油廠的土壤毒性很高,以至于幾乎不適宜作為任何用途。設計師哈格沒有采用簡單且常用的用無毒土壤置換有毒土壤的方法,而是利用細菌來凈化土壤表面現存的烴類物質,這樣既改良了土壤,又減少了投資。

  (4)以循環為主的水的設計。在風景園林設計中,從生態因素方面對水的處理一般集中在水質的清潔、地表水循環、雨水收集、人工濕地系統處理污水、水的動態流動以及水資源的節約利用等方面。在生態園林設計中充分利用濕地中大型植物及其基質的自然凈化能力凈化污水,并在此過程中促進大型動植物生長,增加綠化面積和野生動物棲息地,有利于良性生態環境的建設。

  2.根據生態位選擇植物材料

  植物群落并不是植物個體簡單的拼湊,而是一個有規律的組合。生長在一起的植物之間存在著極其復雜的相互關系,這種相互關系既包括生存空間的競爭與相互依存,也包括各種植物對光能、土壤水分和礦物質等外部環境的利用和植物分泌物的相互影響等。生態位就是種群在群落中與其他種群在時間上和空間上的相對位置及關系。每種植物在群落中都占有一定的生態位,如果二個種在同一個穩定的生物群落中占據相同的生態位,終究有一個要退出該群落。因此,在構建生態園林植物群落時必須按照生態位原理來確定群落中優勢樹種、伴生樹種的種類。優勢樹種多為喬木,對群落的結構和功能起著決定性作用,因而它在群落中的數量是占多數的。

  根據生態位理論,在進行植物配置時,應充分考慮物種的生態位特征,合理選擇配置植物種類,避免各個物種對空間和營養的爭奪,種間互相補充,既充分利用環境資源,形成結構合理、功能健全、種群穩定的復層群落結構,又能形成具有良好視覺效果的園林景觀。根據各種植地不同的實際情況(如干旱、貧瘠、土壤密實、污染嚴重、病蟲害嚴重等),有針對性、有側重點地選擇植物種類,尤其是高大喬木優勢種的選配,直接決定了園林生態效益的發揮程度。生態園林設計中要求利用不同物種在空間和營養生態位上的分異來配置植物,充分利用空間、營養,各個種才能協調共生。   因此,在植物材料選擇時,應該因地制宜,發揮不同植物的各自優勢,最大限度地滿足植物生長所需要的生態條件,根據實際情況的不同,進行相應的選擇。

  二、生物多樣性理論對生態園林設計的指導

  生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性和景觀多樣性4個層次。在城市綠地這一特定環境中,與植物配置關系最為密切的是物種多樣性和景觀多樣性。

  1.物種多樣性

  遵從生物多樣性原理,模擬自然群落的植物配置。生物多樣性不僅反映了群落或環境中物種的豐富度、均勻度等,也反映了群落的動態結構與穩定性,以及不同的環境條件與群落的相互關系。物種多樣性主要反映了群落和環境中物種的豐富度、均勻度、群落的動態與穩定性,以及不同的自然環境條件與群落的相互關系。生態學家認為,群落結構愈復雜,系統也就愈穩定。因此,生態園林設計過程中,設計多物種組成的植物群落,比單物種群落更能有效利用資源,具有更大穩定性,即保持各物種多樣性如動植物種資源多樣性、各種文化特質多樣性等,具有重要深遠的生態環境意義。

  2.景觀多樣性

  景觀生態學把景觀要素劃分為三個基本類型:一是斑塊,指外貌與周圍地區有所不同的非線性區域。二是廊道,即與基質有所區別的一道帶狀區域,如道路、河流等。三是基質,基質的結構、功能及變化直接影響著整個景觀。斑塊的尺度、樹木、性狀及位置對生物多樣性有直接的影響。斑塊尺度越大,物種多樣性越豐富,而尺度小的斑塊則是某些物種的避難所,因此,生態園林中必須有大面積的森林以發揮森林的生態功能,滿足城市發展的需要和維護城市生物多樣性;還必須有小的植物群落來保護和發展一些特有或稀有物種。斑塊的數量越多,物種受保護的程度越大,因此,在生態園林設計中,必須設計2個以上的大型斑塊,以達到保護某種物種的目的。斑塊形狀理論表明,邊緣不規則的斑塊比規則的斑塊生態功能性要好,因此,在設計生態園林邊緣時,要進行適度的不規則處理。當一個斑塊中的物種滅絕之后更有可能被來自相鄰斑塊同種個體所替代,從而使物種整體上得以延續。因此,對整個生態園林起決定性作用或具有重要意義的植物群落必須設計在園林最關鍵的位置。

  在園林景觀設計中,景觀多樣性是通過物種多樣性實現的。當然,在提倡景觀多樣性的同時,也應考慮到景觀多樣性過度會導致生態位的重疊,造成物種間的競爭。例如,在草坪上植樹可增加景觀多樣性,但是如果在植樹過多,不僅會破壞原有的景觀美感,而且會造成樹種之間的競爭,影響植物生長。

  三、生物學理論在生態園林設計中的應用

  植物的生物學特性是指植物生長發育、繁殖的特點和有關性狀,如種子發芽,根、莖、葉的生長,花果種子發育、生育期、分蘗或分枝特性、開花習性、受精特點、各生育時期對環境條件的要求等。必須了解植物的生物學特性,以便掌握植物的生長規律,進而進行植物配置。例如,根冠比是指植物地下部分與地上部分的鮮重或干重的比值,它的大小反映了植物地下部分與地上部分的相關性。這需要在植物苗期創造良好生長條件,促進根系生長,增大根冠比。

  植物的生物學特性是生態學特性的個性體現,充分了解植物的生物生理學特性,可以對生態學做出補充,如樹木周圍的地面鋪裝材料必須是透氣的,這樣可以保證植物的根系呼吸,才能使現有的植物景觀維系和發展下去。因此,了解所用植物的生理生態特性,創造適宜植物生長的環境,如創造良好的土壤條件、中耕斷根、蹲苗等措施;為了減少外界對植物本身的影響,防止植物動搖,要做好加固措施;減少使用不透水、不透氣的鋪裝材料等。

  四、景觀營造技術

  隨著樹種培育和栽植技術的不斷提高,人們對環境的營造有了更高的追求。景區與園林建設已經開始改變原有單一綠色植物結構,選擇了多樣性的色彩景觀。由于彩葉樹種具有色彩豐富、品種多樣、成景較快、持續欣賞時間長,隨季節變化形成不同景觀的特點,所以彩葉樹種逐漸成為景觀布置的重要角色。景區和城市園林建設,通過彩葉樹種景觀規劃營造出各具特色的植物景觀,從審美視角和色彩視覺給游人以賞心悅目的感覺。因此彩葉樹種的景觀規劃、營造、品種更新越來越得到廣泛的應用。

  為了達到美好的森林景觀效果,應根據地形走勢和地理狀況規劃彩葉樹種與常綠樹種間呈現的景觀效果。彩葉樹種應使用大苗,以加快景區和城區周邊森林色彩化效果。不同的彩色樹種有不同的生態習性和生物學特性,所以在規劃設計和栽植時要遵循生態自然、適地適樹、視覺審美、經濟效益等原則進行規劃、栽植。在管護過程中對樹形修剪、高度控制、枝葉修整、林區密度調整,色彩期調控等進行技術性規劃。對嫁接和萌生的林木及時除蘗、定株,避免砧木長勢過旺影響接穗和萌生條的生長,產生退化或死亡現象。各種植物的葉色還會因為管理過程中施肥、澆水、光照、溫度、濕度、有害生物侵蝕、樹勢修剪等條件的變化而發生變化,所以可以根據需要對彩葉樹種的葉片顏色變色期利用技術手段進行調控。應根據需要,遵循植物的生態習性和生物學特性的原則選擇不同的樹種和地域進行栽植、更新。

  整體規劃設計兼顧生態與經濟原則由于景區樹種營造具有整體性,應從景區的風格和地域特色入手將所選樹種合理搭配,在原有純林中可采取帶狀、塊狀、株間混交的更新改造技術方式進行。不僅要形成葉色組成圖案的搭配、樹勢規劃搭配、遠景近景搭配、樹種之間搭配,整體與部分搭配、樹種與景觀搭配,而且還要兼顧景區的經濟效益利用搭配、生態資源循環搭配等。從整體上進行規劃與設計,將生態自然、園區景色、審美效果、經濟價值相融合。

  五、 結語

  生態學是一個動態的連鎖反應,人類是其中的一環,人類活動是環境變化的起點,同時也是變化的接受者和被影響者,人類的活動對環境的影響是不可小覷的,人類活動引起的環境中各種因素如水、空氣、溫度的不斷發展變化造成環境的變化,環境的變化導致環境中生態群落的變化,從而決定了這個群落的發展方向,最終決定這個環境的發展方向和人類在其中是否適宜生存。

  風景園林對環境的美化和綠化最終目的是使環境適宜人類居住,因此,風景園林設計、施工中只有充分利用生態學和生物學的原理,對其中的環境進行生態學設計,這樣的園林才能真正達到宜居的目的。在景觀整體規劃設計和環境美化升級、地方生態特色營造方面給彩葉樹種的栽植、更新創造了廣闊的發展前景和不可替代的作用。

 
標簽: 生態園林
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