城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施中大規(guī)模草本植物群落種植設(shè)計(jì)與管理的生態(tài)途徑(下)
設(shè)計(jì)公司: 新自然主義(北京)景觀(guān)設(shè)計(jì)有限公司
項(xiàng)目類(lèi)別:景觀(guān)設(shè)計(jì)
項(xiàng)目類(lèi)型:生態(tài)修復(fù) 更新改造 鄉(xiāng)村振興 國(guó)家公園
項(xiàng)目詳情發(fā)布時(shí)間:2022-04-08
項(xiàng)目名稱(chēng):城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施中大規(guī)模草本植物群落種植設(shè)計(jì)與管理的生態(tài)途徑(下)
設(shè)計(jì)時(shí)間:2013-03 - 2013-03
項(xiàng)目規(guī)模:1平米
導(dǎo)讀:
在西歐國(guó)家,媒體每天都會(huì)直接或間接地勸告民眾做決定時(shí)要“更生態(tài)”;在學(xué)術(shù)圈中,生態(tài)概念幾乎等同于信仰,并作為類(lèi)似真理的存在被他們毫不質(zhì)疑地?fù)肀е?與此同時(shí),生態(tài)理念的流行文化也正在悄然形成。4
充分且有效利用環(huán)境壓力
傳統(tǒng)農(nóng)作物和園藝觀(guān)賞植物管理的常規(guī)操作之一是通過(guò)給 予充足的養(yǎng)分、水分和陽(yáng)光來(lái)優(yōu)化植物生長(zhǎng)狀況。這種方法通常成功應(yīng)用于孤植植物或在低競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度下的植物栽植, 可達(dá)到“枝繁葉茂花滿(mǎn)枝”的觀(guān)賞效果。這樣健康且有吸引力的植株通常能很好地迎合主流的公共價(jià)值觀(guān)念。人們長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)這一形式的關(guān)注更加深了對(duì)這一形式的推崇和應(yīng)用。這些文化影響可能是人類(lèi)固有的(直到被其他文化影響超越)。但如今,公共資源(尤其是水資源)短缺,使得城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施中園林植物的生長(zhǎng)狀況不盡如人意。這也將成為許多發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)對(duì)全球變暖問(wèn)題的主要挑戰(zhàn)。
但是,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的常規(guī)操作并不適用于多物種混合栽植的群落。正如研究表明,雖然它們是大小不均的個(gè)體,但當(dāng)它們接觸到生長(zhǎng)所需的充足的養(yǎng)分和水分時(shí),它們的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)會(huì)相應(yīng)提高。能夠更好利用額外資源的物種,生長(zhǎng)迅速,會(huì)逐漸蔭蔽慢生物種,導(dǎo)致后者數(shù)量減少,以至消失。提供給該種植群落的養(yǎng)分越多,這一過(guò)程發(fā)生的就越快。草本植物群落通常具有較高的播種密度,但速生物種對(duì)慢生物種的逐漸淘汰一般會(huì)持續(xù)至第二個(gè)生長(zhǎng)季。
為了保留大部分原先通過(guò)種植或以撒播形式建立的物種,使其形成穩(wěn)定的植物群落,就需要將整個(gè)植物群落置于環(huán)境壓力之中。
關(guān)于環(huán)境壓力的定義各不相同,許多生態(tài)學(xué)家將其定義為在栽植環(huán)境中,植物生長(zhǎng)所需資源的不足或過(guò)剩。因此,可以人為改變環(huán)境壓力,如給予植物群落較少的水分和養(yǎng)分或過(guò)多的水分和養(yǎng)分,但過(guò)量的水分和養(yǎng)分可能會(huì)最終導(dǎo)致植株的死亡(如水分太多會(huì)造成土壤中含氧量不足),而水分和養(yǎng)分的短缺則會(huì)導(dǎo)致增長(zhǎng)放緩,但很少導(dǎo)致死亡。這種緩慢的增長(zhǎng)限制了所有物種的競(jìng)爭(zhēng)能力,尤其是那些進(jìn)化的只能在資源充足的環(huán)境中才能占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的物種(原先競(jìng)爭(zhēng)力極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)物種)。
因此,環(huán)境壓力有利于為非競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)物種創(chuàng)造足夠的陽(yáng)光來(lái)維持正常生長(zhǎng)。
一個(gè)物種在該植物群落中生長(zhǎng)的環(huán)境壓力強(qiáng)度,取決于群落中所有物種生長(zhǎng)所需的資源量。倘若在成形的植物群落中引入新的物種,栽培養(yǎng)護(hù)條件的干草原植物。但在栽培養(yǎng)護(hù)和實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中,這類(lèi)干草原植物同樣能適應(yīng)不同的環(huán)境。例如,北美高原草甸的一些高草物種己經(jīng)進(jìn)化得可以適應(yīng)降水豐富 且土壤肥沃的環(huán)境,在中等土壤生產(chǎn)力的環(huán)境中亦能生長(zhǎng)良好。
這個(gè)現(xiàn)象引發(fā)了各種關(guān)于園藝的問(wèn)題,事關(guān)植物個(gè)體和植物群落,甚至對(duì)于植物個(gè)體和植物群落可以找出次優(yōu)的植物表型。
在植物群落中,植株變小和枝葉減少在某種程度上是由植物種植密度較大引起的。但是在群落中,多大的植物算是足夠大,多強(qiáng)健的植株算是足夠強(qiáng)健,多茂密的枝葉算是足夠茂密?在實(shí)踐中的判斷標(biāo)準(zhǔn)又是什么?在單位草本植物群落中,是5株每株只開(kāi)一朵花的(由于生長(zhǎng)環(huán)境壓力頗大而纖細(xì)的)紫松果菊(Echinacea purpurea)吸引人,還是一株由于生長(zhǎng)環(huán)境壓力較小而強(qiáng)壯的開(kāi)了5朵花的紫松果菊更吸引人?我們期待這些問(wèn)題能在今后的研究中得到解答。
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群落種植設(shè)計(jì)中,對(duì)植物生產(chǎn)力、植物結(jié)構(gòu)形態(tài)與植物物候的認(rèn)知與應(yīng)用
在實(shí)踐中,生態(tài)景觀(guān)種植設(shè)計(jì)能更好地利用資源,生態(tài)景觀(guān)種植設(shè)計(jì)和管理比傳統(tǒng)園藝更具挑戰(zhàn)性,需要掌握更多的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在傳統(tǒng)園藝種植設(shè)計(jì)中,不同的物種所需的管理維護(hù)措施也有所不同,所以通常需要大量的管理維護(hù)。不過(guò)這也意味著在物種選擇上,不需要過(guò)多地考慮基本氣候和土壤條件。而生態(tài)景觀(guān)種植設(shè)計(jì)在植物選擇上需花費(fèi)更多的精力,以便其能與植物群落中的其他物種共存,但不需要大量的管理維護(hù)來(lái)控制種間競(jìng)爭(zhēng)。理論上,當(dāng)組成植物群落的物種滿(mǎn)足以下條件時(shí),植物群落將達(dá)到最大程度的穩(wěn)定性:
01
大多數(shù)物種具有大致等價(jià)的生產(chǎn)力;
02
植物生產(chǎn)力明顯低于群落平均值的物種通常需具有一定耐陰性,并不吸引蛞蝓與蝸牛;
03
植物生產(chǎn)力明顯高于群落平均值的物種使用量必須被控制在較低的數(shù)量,以減少其對(duì)周?chē)参锏氖a蔽影響。
其實(shí)這些“整合搭配規(guī)則”相當(dāng)簡(jiǎn)單,但同時(shí)必須關(guān)注植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和植物物候,這樣才能建立具有可持續(xù)性的植物群落。
不論植物莖葉的數(shù)量有多少(地上部分的植物生產(chǎn)力),它們的空間形態(tài)特征才是影響這一物種在群落中持續(xù)生長(zhǎng)能力的主要因素,這同時(shí)也對(duì)與之毗鄰的其他植物產(chǎn)生不同的影響。植株矮小且橫向伸展的物種通常適合土壤生產(chǎn)力較低的自然環(huán)境,在這里,他們的生長(zhǎng)不大可能被毗鄰的高大植物產(chǎn)生的蔭庇所影響。除非這類(lèi)植物是高度耐陰的,否則在士壤生產(chǎn)力較高的環(huán)境中,種間競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)將其輕易淘汰。與之相反的,植株高大但纖細(xì)的物種(如某些腹水草屬的植物,Veronicatrum viginicum), 在不超過(guò)臨界密度時(shí),可以和群落中植株矮小且耐陰的物種共存。植物的冠層結(jié)構(gòu)與植物生長(zhǎng)力的關(guān)系也受植物物候(即植株在群落中成功建立的時(shí)間)的影響。
早春就開(kāi)始萌發(fā)生長(zhǎng)的物種通常比與其毗鄰并具有較強(qiáng)植物生產(chǎn)力的其他物種更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),因?yàn)楹笳咴趲字芎蟛琶劝l(fā)生長(zhǎng),產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)力。在實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)這種競(jìng)爭(zhēng)的空檔期會(huì)大大地有利于群落的成功建立。萌發(fā)期很晚的草本物種往往來(lái)源于土壤生產(chǎn)力較低的自然環(huán)境,由于環(huán)境資源短缺,它們和相同環(huán)境中其他物種的競(jìng)爭(zhēng)也相應(yīng)減弱,或受放牧因素的影響,抑制了現(xiàn)存生物量的積累。采用統(tǒng)一的措施來(lái)管理維護(hù)植物群落。
有多種理由可以解釋為何設(shè)計(jì)中遵循生態(tài)原則的自然式草本或木本植物群落種植相對(duì)于傳統(tǒng)園藝種植設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),通常具有較低的景觀(guān)維護(hù)投入。
首先,由于具有較高的植被密度,生態(tài)景觀(guān)種植設(shè)計(jì)通常較傳統(tǒng)園藝種植個(gè)體的表現(xiàn)不明顯,其更關(guān)注于群落的整體景觀(guān)效果而非個(gè)體表現(xiàn)。而傳統(tǒng)園藝種植卻著眼于每個(gè)個(gè)體的最佳表現(xiàn),并為植物的未來(lái)生長(zhǎng)預(yù)留了較大的空間(以供這些園藝觀(guān)賞植物接受定期的施肥和澆灌養(yǎng)護(hù),從而逐漸生長(zhǎng)并延展枝葉)。
與此同時(shí),由灌溉與施肥所帶來(lái)的土壤高生產(chǎn)力同樣使得這些空間中雜草不斷,通常雜草生長(zhǎng)迅速且更具競(jìng)爭(zhēng)力,這也大大增加了維護(hù)壓力。其次,生態(tài)景觀(guān)種植設(shè)計(jì)的物種選擇往往具有嚴(yán)格的選擇過(guò)程;并力圖排除那些有特定維護(hù)需求且費(fèi)時(shí)的物種。例如,需要加固與綁扎,或者在花期過(guò)后過(guò)于難看而需要修剪的物種。這將在實(shí)踐中大大降低維護(hù)需求。
但是,在生態(tài)景觀(guān)種植中降低維護(hù)成本的關(guān)鍵因素在于:植物群落在后期管理維護(hù)中,僅僅需要于同一時(shí)間對(duì)這個(gè)群落中所有的個(gè)體應(yīng)用統(tǒng)一的維護(hù)措施。這和傳統(tǒng)園藝的養(yǎng)護(hù)理念差別甚遠(yuǎn)。傳統(tǒng)園藝后期管理維護(hù)通??梢愿拍罨癁闈M(mǎn)足獨(dú)立物種需求的總和,即總維護(hù)= Σ (物種1+物種2+物種3+······+物種n)。舉一些在實(shí)踐中運(yùn)用生態(tài)方法來(lái)管理維護(hù)的例子:如由冷季型草和草本植物所形成的歐洲野花草甸,僅需在每年7月到8月間對(duì)整個(gè)植物群落一次性修剪至植物基部,并將修剪物統(tǒng)一轉(zhuǎn)移走。由暖季型草和夏秋季開(kāi)花草本植物所形成的類(lèi)高原草甸植物群落,僅需在每年3月初統(tǒng)一修剪至植物基部,并用丙烷火焰槍在表面進(jìn)行閃燒。與高原草甸植物群落管理維護(hù)相同的措施也可應(yīng)用于由夏季生長(zhǎng)的暖季型草,球根植物和來(lái)自南非山區(qū)草本植物組成的植物群落。因?yàn)檫@些植被群落中少有空間間隙,一旦植物成功建 立并開(kāi)始生長(zhǎng),就很難進(jìn)入群落中進(jìn)行維護(hù),
因此,修剪和閃燒工作需在一到2周內(nèi)完成。修剪和閃燒的目的在于運(yùn)用微小但有周期性的外界壓力影響植物群落,這將有利于群落中的植物有效抵御外來(lái)侵略性雜草的入侵。這些方法本質(zhì)上是借用了自然保護(hù)區(qū)中維護(hù)半自然植被的方法。較傳統(tǒng)園藝種植的維護(hù)方法而言,這種生態(tài)維護(hù)措施使處在低環(huán)境資源供給下的復(fù)雜植物群落的管理維護(hù)更為簡(jiǎn)便。希契莫夫和德·拉·福勒研究發(fā)現(xiàn)每年每100m2的北美高原草甸群落僅需花費(fèi)不到7小時(shí)的維護(hù)時(shí)間, 便可使其產(chǎn)生極具吸引力的觀(guān)賞效果。
在資源條件許可,且需要較為純粹的植物最觀(guān)時(shí),額外的傳統(tǒng)園藝管理維護(hù)措施也可以被使用,例如可用于清除某種在統(tǒng)一維護(hù)中沒(méi)能得到有效控制的雜草。這些額外的投入也許只會(huì)增加幾小時(shí)的維護(hù)時(shí)間,但卻能更好地控制景觀(guān)效果,并促進(jìn)植物群落的可持續(xù)發(fā)展。
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結(jié)論
城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)與管理需要在現(xiàn)有的傳統(tǒng)園藝管理維護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)上引入一系列新的生態(tài)管理維護(hù)技術(shù),同時(shí)使設(shè)計(jì)師和公眾逐漸改變傳統(tǒng)的景觀(guān)植物價(jià)值觀(guān),從生態(tài)角度重新定義和定位植物景觀(guān)種植設(shè)計(jì)。
否則,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理模式會(huì)在氣候變化與可持續(xù)做主導(dǎo)的新的發(fā)展中越來(lái)越邊緣化。倘若將現(xiàn)有的草坪轉(zhuǎn)變成林地或是大規(guī)模草本植物群落和類(lèi)荒野植物群落,將會(huì)更有利于匯集經(jīng)自然溝渠、排水洼地、雨水花園和生態(tài)屋頂所收集的雨水,緩解城市變暖問(wèn)題,提高城市生物多樣性。
這些新的設(shè)計(jì)和管理措施并不是低估傳統(tǒng)園藝管理維護(hù)技術(shù),而是意圖強(qiáng)調(diào)二者在未來(lái)城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中同樣重要。事實(shí)上,城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)與管理在展現(xiàn)城市文化前景方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,本文所提倡的新的理念作為一種平衡因素,以對(duì)抗城市景觀(guān)植物選用中越來(lái)越嚴(yán)重的只選用本 地物種的教條觀(guān)念。
城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)與管理將會(huì)不斷受益于吸收和采用更為生態(tài)的理念,使其在現(xiàn)代與傳統(tǒng)的強(qiáng)烈對(duì)比中獲得政策與公眾的支持,從而在未來(lái)城市景觀(guān)中起到更為積極與建設(shè)性的作用。
文章來(lái)源于:詹姆斯·希契莫夫,劉波,杭燁.城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施中大規(guī)模草本植物群落種植設(shè)計(jì)與管理的生態(tài)途徑[J].中國(guó)園林,2013,29(03):16-26.
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