论生态园林设计与营造技术

2017-09-04 作者:admin 来源:未知 浏览:

  本文从生态园林设计角度总结了植物生态学原理和植物生物学原理以及景观生态学原理在生态园林造景中的具体应用,从而为园林造景生态型设计的创新指明思路,提供指导。又从景区森林环境营造实际出发,对景区森林自然状况、改造状况、技术分析、营造应用进行分析,提出从整体上进行规划与设计,将生态自然、园区景色、审美效果、经济价值相融合。

  随着人与自然关系的发展,人与自然和谐共处的意识不断增强,生态学的理念日益深入人心,并不断渗透到人们的日常生活之中,这要求风景园林设计必须加强对生态学理论的探索和应用。

  生态园林的研究范围既包括微观的植物群落、物种配置方式,又包括中观的相互联系的生态网络、组织结构,更涵盖了城市宏观系统生态功能的发挥及其运动机理;既有生物多样性的基因交流与适应、生物链的连锁与共轭,更有全系统能流、物流、信息流的良性循环和生态平衡。植物生态学是研究植物之间、植物与环境之间相互关系的科学,包括植物个体对不同环境的适应性,及环境对植物个体的影响;植物种群和群落在不同环境中的形成及发展过程;以及在生态系统的能量流动、物质循环中植物的作用。园林植物生态学特性是指植物种类对外界环境要求的特性,是植物各类生物学特性的一个方面。

  一、生态学原理在植物配置中的应用

  1.遵循生态适宜性原理,保护性地利用景观场地现有的自然资源生态适宜性是指经过长期的与环境的协同进化,生物对当地的光、热、温、水、土等生态环境产生了生态上的依赖性。生物长期生长在某种特定的环境中,其本身的生物学和生态学特性也因为环境的影响而产生变异,在激烈的生存竞争中生存下来的这些植物对于环境有更高的适应性。

  因此,在生态园林建设时,首先要调查恢复地区的自然生态条件,如土壤性状、光照特征、温湿度等,根据生态环境因子来选择适当的生物种类,使得生物种类与环境生态条件相适宜。在生态园林设计中,应用生态学适宜性原理进行设计,保护自然环境不受或尽量少受人类的干扰,现有场地往往经过很长时间,已经形成了新的动植物生态系统。在生态园林设计时,要充分保护利用场地现有的自然生态系统,尊重场地原有自然环境的生态特征,尽可能将原有的有价值的自然生态要素保留下来并加以利用,组织到园林景观的设计中去,同时,要对现有场地的生态演变有一个了解并对将来的生态演变做出说明,以作为后续的工程或管理参考。

  (1)尊重场所自然演进过程。现代人的需要可能与历史上该场所中的人的需要不尽相同。因此,为场所而设计常常不会模仿和拘泥于传统的形式。但是从生态学理论来看,新的设计形式仍然应以场所的自然过程为依据,依据场所中的阳光、地形、水、风、土壤、植被及能量等条件。设计的过程就是将这些带有场所特征的自然因素结合在设计之中,从而维护场所固有的生态环境健康。作为风景园林设计者应尽量保留原场所的自然特征,如泉水、溪流、造型树、已有地被及名树、古木、地形等,这是对自然的内在价值的认识和尊重,既能在一定程度上降低投资成本,又能避免为了过分追求形式的美感而对原有生态系统造成无法弥补的破坏。

  (2)利用当地的乡土资源,做到适地适树。乡土植物是指经过长期的自然选择及物种演替后,对某一特定地区有高度生态适应性的自然植物区系成分的总称,是最能适应当地生态环境的植物群体。利用乡土植物造景,植物成活率高,管理和维护成本少,能促使场地环境自生更新、自我养护,而且能够形成具有地域性特色的景观。所以,植物造景中乡土植物是最佳选择。另外,因为物种的消失已成为当代最主要的环境问题,所以保护和利用地带性物种也是时代对风景园林师的伦理要求。

  (3)土壤的设计。在园林设计中,植物是必不可少的要素,而土壤是植物生活的介质,因而在设计中选择适合植物生长的土壤就显得特别重要。分析植物的生态习性,选择适宜植物生长的土壤类型、质地。特别是在园林的生态恢复设计中,土壤因子更为重要。一般都需要对当地的土壤情况进行分析测试,选择相应的对策。常规做法是将不适合或污染的土壤换走,或在上面直接覆盖好土以利于植被生长,或对已经受到污染的土壤进行全面技术处理。采用生物疗法,处理污染土壤,增加土壤的腐殖质,增加微生物的活动,种植能吸收有毒物质的植被,使土壤情况逐步改善。如美国西雅图油库公园,旧炼油厂的土壤毒性很高,以至于几乎不适宜作为任何用途。设计师哈格没有采用简单且常用的用无毒土壤置换有毒土壤的方法,而是利用细菌来净化土壤表面现存的烃类物质,这样既改良了土壤,又减少了投资。

  (4)以循环为主的水的设计。在风景园林设计中,从生态因素方面对水的处理一般集中在水质的清洁、地表水循环、雨水收集、人工湿地系统处理污水、水的动态流动以及水资源的节约利用等方面。在生态园林设计中充分利用湿地中大型植物及其基质的自然净化能力净化污水,并在此过程中促进大型动植物生长,增加绿化面积和野生动物栖息地,有利于良性生态环境的建设。

  2.根据生态位选择植物材料

  植物群落并不是植物个体简单的拼凑,而是一个有规律的组合。生长在一起的植物之间存在着极其复杂的相互关系,这种相互关系既包括生存空间的竞争与相互依存,也包括各种植物对光能、土壤水分和矿物质等外部环境的利用和植物分泌物的相互影响等。生态位就是种群在群落中与其他种群在时间上和空间上的相对位置及关系。每种植物在群落中都占有一定的生态位,如果二个种在同一个稳定的生物群落中占据相同的生态位,终究有一个要退出该群落。因此,在构建生态园林植物群落时必须按照生态位原理来确定群落中优势树种、伴生树种的种类。优势树种多为乔木,对群落的结构和功能起着决定性作用,因而它在群落中的数量是占多数的。

  根据生态位理论,在进行植物配置时,应充分考虑物种的生态位特征,合理选择配置植物种类,避免各个物种对空间和营养的争夺,种间互相补充,既充分利用环境资源,形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,又能形成具有良好视觉效果的园林景观。根据各种植地不同的实际情况(如干旱、贫瘠、土壤密实、污染严重、病虫害严重等),有针对性、有侧重点地选择植物种类,尤其是高大乔木优势种的选配,直接决定了园林生态效益的发挥程度。生态园林设计中要求利用不同物种在空间和营养生态位上的分异来配置植物,充分利用空间、营养,各个种才能协调共生。   因此,在植物材料选择时,应该因地制宜,发挥不同植物的各自优势,最大限度地满足植物生长所需要的生态条件,根据实际情况的不同,进行相应的选择。

  二、生物多样性理论对生态园林设计的指导

  生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性4个层次。在城市绿地这一特定环境中,与植物配置关系最为密切的是物种多样性和景观多样性。

  1.物种多样性

  遵从生物多样性原理,模拟自然群落的植物配置。生物多样性不仅反映了群落或环境中物种的丰富度、均匀度等,也反映了群落的动态结构与稳定性,以及不同的环境条件与群落的相互关系。物种多样性主要反映了群落和环境中物种的丰富度、均匀度、群落的动态与稳定性,以及不同的自然环境条件与群落的相互关系。生态学家认为,群落结构愈复杂,系统也就愈稳定。因此,生态园林设计过程中,设计多物种组成的植物群落,比单物种群落更能有效利用资源,具有更大稳定性,即保持各物种多样性如动植物种资源多样性、各种文化特质多样性等,具有重要深远的生态环境意义。

  2.景观多样性

  景观生态学把景观要素划分为三个基本类型:一是斑块,指外貌与周围地区有所不同的非线性区域。二是廊道,即与基质有所区别的一道带状区域,如道路、河流等。三是基质,基质的结构、功能及变化直接影响着整个景观。斑块的尺度、树木、性状及位置对生物多样性有直接的影响。斑块尺度越大,物种多样性越丰富,而尺度小的斑块则是某些物种的避难所,因此,生态园林中必须有大面积的森林以发挥森林的生态功能,满足城市发展的需要和维护城市生物多样性;还必须有小的植物群落来保护和发展一些特有或稀有物种。斑块的数量越多,物种受保护的程度越大,因此,在生态园林设计中,必须设计2个以上的大型斑块,以达到保护某种物种的目的。斑块形状理论表明,边缘不规则的斑块比规则的斑块生态功能性要好,因此,在设计生态园林边缘时,要进行适度的不规则处理。当一个斑块中的物种灭绝之后更有可能被来自相邻斑块同种个体所替代,从而使物种整体上得以延续。因此,对整个生态园林起决定性作用或具有重要意义的植物群落必须设计在园林最关键的位置。

  在园林景观设计中,景观多样性是通过物种多样性实现的。当然,在提倡景观多样性的同时,也应考虑到景观多样性过度会导致生态位的重叠,造成物种间的竞争。例如,在草坪上植树可增加景观多样性,但是如果在植树过多,不仅会破坏原有的景观美感,而且会造成树种之间的竞争,影响植物生长。

  三、生物学理论在生态园林设计中的应用

  植物的生物学特性是指植物生长发育、繁殖的特点和有关性状,如种子发芽,根、茎、叶的生长,花果种子发育、生育期、分蘖或分枝特性、开花习性、受精特点、各生育时期对环境条件的要求等。必须了解植物的生物学特性,以便掌握植物的生长规律,进而进行植物配置。例如,根冠比是指植物地下部分与地上部分的鲜重或干重的比值,它的大小反映了植物地下部分与地上部分的相关性。这需要在植物苗期创造良好生长条件,促进根系生长,增大根冠比。

  植物的生物学特性是生态学特性的个性体现,充分了解植物的生物生理学特性,可以对生态学做出补充,如树木周围的地面铺装材料必须是透气的,这样可以保证植物的根系呼吸,才能使现有的植物景观维系和发展下去。因此,了解所用植物的生理生态特性,创造适宜植物生长的环境,如创造良好的土壤条件、中耕断根、蹲苗等措施;为了减少外界对植物本身的影响,防止植物动摇,要做好加固措施;减少使用不透水、不透气的铺装材料等。

  四、景观营造技术

  随着树种培育和栽植技术的不断提高,人们对环境的营造有了更高的追求。景区与园林建设已经开始改变原有单一绿色植物结构,选择了多样性的色彩景观。由于彩叶树种具有色彩丰富、品种多样、成景较快、持续欣赏时间长,随季节变化形成不同景观的特点,所以彩叶树种逐渐成为景观布置的重要角色。景区和城市园林建设,通过彩叶树种景观规划营造出各具特色的植物景观,从审美视角和色彩视觉给游人以赏心悦目的感觉。因此彩叶树种的景观规划、营造、品种更新越来越得到广泛的应用。

  为了达到美好的森林景观效果,应根据地形走势和地理状况规划彩叶树种与常绿树种间呈现的景观效果。彩叶树种应使用大苗,以加快景区和城区周边森林色彩化效果。不同的彩色树种有不同的生态习性和生物学特性,所以在规划设计和栽植时要遵循生态自然、适地适树、视觉审美、经济效益等原则进行规划、栽植。在管护过程中对树形修剪、高度控制、枝叶修整、林区密度调整,色彩期调控等进行技术性规划。对嫁接和萌生的林木及时除蘖、定株,避免砧木长势过旺影响接穗和萌生条的生长,产生退化或死亡现象。各种植物的叶色还会因为管理过程中施肥、浇水、光照、温度、湿度、有害生物侵蚀、树势修剪等条件的变化而发生变化,所以可以根据需要对彩叶树种的叶片颜色变色期利用技术手段进行调控。应根据需要,遵循植物的生态习性和生物学特性的原则选择不同的树种和地域进行栽植、更新。

  整体规划设计兼顾生态与经济原则由于景区树种营造具有整体性,应从景区的风格和地域特色入手将所选树种合理搭配,在原有纯林中可采取带状、块状、株间混交的更新改造技术方式进行。不仅要形成叶色组成图案的搭配、树势规划搭配、远景近景搭配、树种之间搭配,整体与部分搭配、树种与景观搭配,而且还要兼顾景区的经济效益利用搭配、生态资源循环搭配等。从整体上进行规划与设计,将生态自然、园区景色、审美效果、经济价值相融合。

  五、 结语

  生态学是一个动态的连锁反应,人类是其中的一环,人类活动是环境变化的起点,同时也是变化的接受者和被影响者,人类的活动对环境的影响是不可小觑的,人类活动引起的环境中各种因素如水、空气、温度的不断发展变化造成环境的变化,环境的变化导致环境中生态群落的变化,从而决定了这个群落的发展方向,最终决定这个环境的发展方向和人类在其中是否适宜生存。

  风景园林对环境的美化和绿化最终目的是使环境适宜人类居住,因此,风景园林设计、施工中只有充分利用生态学和生物学的原理,对其中的环境进行生态学设计,这样的园林才能真正达到宜居的目的。在景观整体规划设计和环境美化升级、地方生态特色营造方面给彩叶树种的栽植、更新创造了广阔的发展前景和不可替代的作用。