周鵬 柯羽 董淼 翁殊斐
摘要:在自然界中,植物與氣候、地貌、土壤等環境要素共同形成一個自然綜合體,因而地帶內的植物可反映當地的綜合環境特征,乃至風土人情。通過對地帶性植物的概念和理論發展進行梳理,針對地帶性植物資源分布調查的結果探討城市園林綠地的營建方法,總結時下的關注熱點及地帶性植物在城市園林綠化中的應用特性和潛在價值。總結表明,以植物群落為主體的地域特色景觀營建的理論和實踐處于上升階段。應以營建專類地帶性植物景觀為起點,模擬自然群落,建立人工生態系統,結合生態和氣候、土壤等的地帶性特征,展現人文歷史風情。
關鍵詞:地帶性植物;樹種規劃;自然群落;景觀營建
中圖分類號:S688
文獻標識碼:A
文章編號:1671-2641(2014)04-0047-04
收稿日期:2013-11-21
修回日期:2014-07-21
Abstract:In nature, plants integrate into a unified body with climate, landform, soil and other external environment, and thus the plants within the zonemay reflect local comprehensive environmental characteristics, as well as local customs and practices. This paper discussed the results of the distribution of zonal plants and the constructionmethods of urban landscape greenery space for the development status, through combing the origin concept and theoretical development of zonal plants. And it summarized and discussed the hotspots nowadays and the application characteristics and potential value of zonal plants used in the urban landscape. It is showed that the theories and explorationmainly based on plant communities are at the ascending stage. In themeanwhile, by combined the zonal characteristics of landscape ecology, climate, soil and others, natural community is simulated and artificial ecosystem is built starting with the construction of specified zonal plant landscape to demonstrate seasonal plant landscape full of cultural and historical style.
Key words :Zonal plants; Tree species planning; Natural communities; Landscape construction and planning
隨著資訊的發展、資本的擴張,世界無可避免地成為“地球村”。園林植物作為城市景觀設計中不可缺少的要素,如何避免出現“南花北移后千城一面”“生產上一次成型”的景觀同質化現象[1-2],受到相關從業者的普遍關注。據統計,我國原產的觀賞植物有7930種[2],蘇杭桂花Osmanthus fragrans、成都木芙蓉Hibiscusmutabilis等地帶性植物成為地方標志之一,其重要性不言而喻。其中,對地理環境和氣候的適應主要表現為地帶性植物群落結構的穩定性,對自然災害的自我調節和恢復,以及內部、外界之間交流的動態平衡與演化更新[3]。而相似植物的景觀聯結,能量和物質的循環與輸送,水土資源調節及污染物的有效控制等,則使地帶性植物景觀的生態效益在時間和空間上表現出較佳的連續性[4-5]。植物的多樣性決定了植物景觀的多樣性,植物的地帶性決定了園林植物的區域特點,并反映出當地生物多樣性的潛力[2]。
我國從上世紀初的自然植被理論發展到如今的城市樹種規劃理論,不斷取得階段性的研究成果。鄉土植物理論、適地適樹原則、生態位原理等被廣泛討論及運用,并由此形成了相關的復雜的理論群,且仍在不斷細化和完善中[6-7]。而對城市園林綠地的規劃建設進行了新的探索,重在表現典型、優勢植物群落景觀的穩定性、連續性、多樣性及地域特色[1,8]。本文對發展中的主要理論和成果進行概述,旨在強調城市植物景觀的特色和區分度,保護城鄉一體化中本土的自然植被,并為其進一步的發展應用提供參考和借鑒。
1 地帶性植物及其相關理論
1.1 地帶性及地帶性植物
“地帶性”(zonality)的概念及學說來源于前蘇聯土壤學家B.B.道庫恰耶夫(Василий ВасильевичДокучаев)(1846~1903)及H.M.西比爾契夫(НиколайМихайлович Сибирцев)(1860~1900)。因地球形狀和太陽輻射能的地帶性差異,溫度、云量和水分,氣壓、風系、風化和成土過程,植物、動物界和水文網的性質等均具地帶性。地帶性植物(zonal plants),拉丁文“zonalis”,意即“有帶的,屬于地帶的”。
我國地廣物豐,南北跨越近50緯度,東西跨越60余經度,在《中國植物志》中載有3萬多種植物。我國也是研究植物地理分布較早的國家,《南方草木狀》記述古代嶺南植物的分布,是我國現存最早的地方植物志;《徐霞客游記》散敘各地植物,明確提出了地形、氣溫對植物分布的影響。而在“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開”“五原春色舊來遲,二月垂楊未掛絲”等古典詩詞中,也充分體現出植物景觀在垂直和水平地帶分布的差異。
1.2 地帶性植物理論的發展
1.2.1 植物地帶性學說的發展及其相關理論 地帶性植物研究主要包含物種和群落兩個層面,兩者相互聯系、彼此吻合。在我國,植物地帶性學說的發展可大致可分成如下階段:第一階段,地植物學與土壤、氣候的地帶性研究;第二階段,地帶性自然植被區系劃分;第三階段,城市園林綠化樹種區域規劃;第四階段,頂級群落的模擬,自然群落在城市綠化中推廣應用;第五階段,植物分布圖形繪制,制定以地帶性分布等為主要依據的樹種選擇手冊等信息資料庫,以及健全的保護管理和評價機制等[1,8-9]。
各階段在形成過程中,基于植物的地帶性分布發展出許多相關理論。頂級群落(climax community)理論,代表性人物有Clements、Tahsley、Whittaker等,表現為群落生態演替的最終階段。1880年,德國林學家Kari Gayer提出“接近自然的林業”(亦有自然化種植、近自然森林等概念),即根據地帶性植被特征選擇樹種,補工業發展之損,避人工純林之害,模擬本土原生森林群落中的樹種成分與林分結構。日本生態學家宮脅以“潛在自然植被(potential natural vegetation)”的群落演替為理論基礎,發展出系統的生態造林“宮脅法”,其起點和關鍵被認為是對當地地帶性頂級群落的識別。
1.2.2 我國地帶性植物與城鎮園林綠化 每一個自然帶或景觀帶最富表現力的特征是植被類型。以廣東省為例,《廣東植被》(1976)在《廣東省植被區劃》(1962)的基礎上,以“植被帶”(緯度)、“植被地帶”(經向)、“植被段”(垂直)、“植被分段”(地區)為分區單位,在行政省級范圍內建立反映地帶性自然條件的植被分區:2個熱帶植被帶,4個植物地帶(不含亞地帶),13植被段和33植被分段[8]。而吳征鎰主編的《中國植被》(1980)以植被類型為植被區劃的主要依據,并以植物的水平地帶性為植被區劃的主要基本原則,是我國植被基本理論和實踐應用的系統總結。1998年,國務院發出“全國生態環境建設規劃的通知”,將全國生態環境建設劃分為8個類型區域,與我國綜合自然區劃中的區、地帶等基本吻合。而后,陳有民《中國園林綠化樹種區域規劃》(2006)以城鄉園林綠化建設為目的,采用指標圖疊置法,繪制全國城市綠化樹種區劃圖,著重滿足城市建設的藝術性和功能性要求,形成其景觀的特色價值。
近幾年仍有不少學者將地帶性植物與園林綠化景觀相結合,提出了各自的見解。如李樹華[7]依據“天地人三才之道”構建“適地適樹”理論,居首的“天才”正是反映植物自然分布的三向地帶性,而“地才”是從屬地帶性分布的植物的綜合生態因子。王國玉等[9]則借鑒中國植被區劃,以區域環境整體植被景觀為參照,側重區域辨異性和單元獨特性,結合城鎮氣候環境和園林綠化建設方向,將我國劃分為11個城鎮園林綠化樹種區域。
2004年,《國家生態園林城市標準(暫行)》中提出本地植物指數≥0.7的定量指標,即城市建成區內本地植物物種占全部物種的比例應不小于70%[10]。無論是風景園林所涉及的大地規劃,還是快速發展的綠道建設、城鄉文化保護等,地帶性植物理論均被廣泛運用于其中,而且鄉土植物、適地適樹、區域性植被群落等也常被列入討論范圍,涉及樹種的選擇、生境的匹配、群落的模擬等各個方面。
2 地帶性植物應用探索和實踐
2.1 資源調查與評價
中國是地球上唯一一個完整連接了熱帶、亞熱帶、溫帶和寒帶森林的國家。作為我國植物戶口冊和信息庫的《中國植物志》編撰歷時45年,全書共80卷126冊,而Flora of China(中國植物志英文版)歷時25年,文字25卷、圖版24卷,再結合各省市自治區30余種地方植物志,標志著我國對以地理分布為基礎的植物資源進行了一次最為全面的普查,成為植物資源可持續性開發和利用的重要依據。
十余年來,上海、廣州、北京等各大城市陸續以本土植物分布的地帶性格局為基礎,調查了園林鄉土植物資源利用情況,其中以植物群落為基本研究對象日益增多,涉及與各生態因子的相互作用關系。如針對上海城市園林中生長15年以上的表現穩定的154處植物群落,進行生態結構及土壤、光照等環境因子影響關系的調查研究,將園林植物群落劃分成8個自然類,其中,常綠闊葉林比值最高,占調查樣地的24.03%;顯示該城市園林植物群落在結構組成與林相上表現出地帶性植被的特征[11]。在對長沙城市公園98個相對穩定的植物群落的調查中,也發現屬于湖南地帶性自然分布的植物種類占所調查樣地植物總數的67.21% [12]。武漢市公園78個植物群落及其優勢種調查中,鄉土樹種占公園綠地植物總量的51.9%[13]。表明對當地氣候和土壤條件有較強適應性的鄉土植物,是一個地區植物群落的重要組成部分,可反映地帶性水熱條件等特征。
其次,地帶性植物在城鎮中的資源分布、地理成分分析、應用現狀和物種多樣性等亦為研究熱點。以廣州為例,從該市對園林植物資源的全面調查和編目來看,來源以熱帶亞洲分布的種類最多,有845種(占總種數的40.66%),有開發利用前景的野生園林植物746種[14],表現出巨大的開發潛力。
通過對鄉土植物園林開發應用現狀進行分析研究,總結其發展滯后的原因,可建立評價和預測體系。據報道,基于我國東北地區210個城市(鎮)、7個不同水平氣象因子等所建立的地帶性植被預測判別模型,預測東北地區其它城市(鎮)的地帶性植被類型,準確率可達89.29% [15]。此外,還有在園林景觀中保護、開發和利用地帶性植物種類的研究,如對自然保護區的野生花卉進行開發利用的引種和混播等途徑和方法。
2.2 模擬自然群落和恢復人工生態系統
如何模擬自然植被并建立人工頂級生態群落,成為近十年來地帶性植物應用研究中最大的熱點之一。如北京園林學會和北京市園林局共同舉辦了“奧運環境建設城市綠化行動對策”學術研討會,以調節水資源的生態價值為例,率先對模擬地帶性植被群落進行了討論和研究。研究的主要方向有二:一是基于鄉土植物是地帶性植被的主體,不同地域具有不同的地帶性植被群落類型,研究如何恢復地帶性植被群落的措施。恢復當地植被類型的途徑和方法包括自然恢復和生態恢復,而后者又包括物種框架方法和最大多樣性方法;并認為地帶性植物群落研究的要點在于城市生境與原生境的異同、植物的生態位配置、細微生境因子的影響[16];二是基于地帶性植被類型是自然界極為珍貴的原始“本底”,探討如何透過植被研究評價人類活動所引起的后果,以及如何營建近自然的人工植物群落[16-17]。有研究正是依據所屬自然景觀的生態過程和功能,在成都野生世界模擬自然群落的分布特點,對水平和垂直空間進行景觀規劃,形成了亞熱帶常綠闊葉林群落景觀的雛形[18]。而張華[19]通過模擬自然、半自然植物群落,從南京紫金山35個樣地劃分而成的9個群叢中,得到20個適用于城市園林綠地的鄉土植物景觀配置模式。
2.3 城市地域景觀規劃和保護
地帶性植物在城市綠地系統規劃中的處理方式有:保護,拼接和重建。嚴玲璋[20]認為城市綠地系統必須具備地帶性特征,并針對上海城市綠地系統規劃提出地帶性植物資源調查及規劃均應以群落為單位,在引種上考慮鄰近地區及符合地帶性分布規律的國內外植物種類。
針對株洲特色園林城市的構建,涵蓋在地植物學中地帶性植物頂級群落的模擬和設計理論也被加以運用,著眼于群落自身的生態平衡功能[21]。北京地域性園林植物景觀營造,在空間地域性尺度上劃分出領土、區域、城市和場地,又將地域性植物概括為適生、適用、特色三類,故應從群落、空間、風貌等方面予以綜合考慮[22]。近期,據福建省三明市城市規劃區內的植物資源現狀調查分析,將通過規劃設立地帶性植被多樣性變化的長期監測點,建設9個模擬天然群落綠地,以推進城市對植物多樣性的保護[23]。一般認為,地帶性植物的應用不僅能體現地域特色,更是保護原生植物的重要措施,且在應用中的保護比在植物園中保護更為有效。
3 小結與展望
每一種土地的合理利用方法,都是從對土地及其自然變化的研究開始的,進而在生物學意義上涉及人與環境之間的關系問題,即人類生態學(Human ecology)。園林植物的地帶性在時空上并非孤立存在,可認為是在自然與社會長久相互影響的土地環境中所孕育的人和植物的關系,正如熱帶園林產生的動因便是熱帶觀賞植物的收集和運用[24]。其次,大多數生物圈保護區的核心區域,都包含其所在地的地帶性植被的各種群落類型,而保護本土的自然生態系統,可為其他動物提供食物來源和生存場所。
隨著綠色基礎設施建設等概念研究的不斷深入,地帶性植物應用也將面向多種關聯植物(并不一定為群落)和生態環境進行更細致入微的研究[25],綜合考慮作為社會歷史主體的人的行為習慣和意識需求,通過調查、模擬、演化、評估等過程,以三維綠量弱化和緩解人居環境之間的矛盾。植物的地帶性分布是農、林業及城市園林綠化等進行分類和構建評價體系的理論基礎,其發生早于中國的城鎮化進程;其發展可從消損殆盡的原生植物群落結構中回溯,在營建城鎮植物景觀中凝聚民族個性,展現地方特色。
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作者簡介:
周鵬(1989-),男,湖南人
在讀研究生,研究方向為園林植物與城市綠化E-mail: sqct29@gmail.com
通訊作者:翁殊斐
E-mail: wengshufei@163.com