基于植被演替理論的城市廢棄地植物景觀營造策略*

于 澤 張云路

北京林業大學園林學院 北京 100083

1 城市廢棄地景觀營造的必要性

城市廢棄地是指曾經作為工業生產用地或與工業生產相關的交通、運輸、倉儲等用地以及廢置不用的場地，如廢棄礦山、工廠、碼頭、工業廢料或垃圾的傾倒場等[1]。城市廢棄地產生的主要問題是環境污染[2]，其不但占用了城市稀缺的土地資源，還對城市的生態環境以及人居環境造成了極大的破壞:一是破壞土壤的生態平衡，場地垃圾本身含有的有害物質通過降水或堆積擠壓等各種外力作用滲透土壤，對土壤的生態結構造成破壞；二是污染周圍水域，場地垃圾自身的發酵和雨水對場地垃圾的浸泡、滲濾而產生的臟水，會對周圍地表和地下水造成嚴重污染；三是危害空氣質量，場地垃圾揮發所產生的有機酸等有害氣體對人們居住環境造成危害[3]。因此，對城市廢棄地進行改造迫在眉睫，如何使其從消極狀態轉化為積極狀態，變 “廢品”為 “珍寶”，在不斷更新的城市秩序中獲得新生，是目前世界上眾多國家城市建設中面臨的重大課題[4]。

西方發達國家的一些學者從20世紀60年代起開始關注廢棄地[5]，現已進入成熟階段，并有許多成功實例。1972年美國西雅圖煤氣廠公園原場地為從煤中提取汽油的工廠，土壤污染嚴重，設計師哈格建議對場地土壤環境進行分析，引進能分解這些污染物的物質逐步清除污染，充分尊重工業廢棄地原貌和歷史，挖掘工業廢棄地的藝術性，使 “垃圾島”變成工業垃圾的 “文物展覽館”；紐約高線公園原場地為城市廢棄高架鐵路，公園植被選用場地原生的野生植被，采取植-筑的形式，將保護與創新相結合，形成了漂浮在曼哈頓空中的 “綠毯”。中國近年在城市廢棄地修復利用方面發展迅猛，北京第九屆園博會場地范圍有大面積的生活垃圾場，場地通過地形的處理以及植被群落的構建等手段對場地進行生態修復，使場地形成具有多重功能的生態型公園；上海世博會后灘公園原為一片建筑垃圾遍地的填埋場，特別是黃浦江水污染嚴重，場地通過人工濕地的營造以及基礎設施的構建形成了具有綜合生態服務功能的城市公園。

2 城市廢棄地植物景觀營造原理

2.1 基本思路

目前城市廢棄地的植物景觀營造方式普遍從景觀效果出發，忽視植物對生態環境的修復作用，由于生態環境沒有得到修復，場地環境提供不了植被生長所需要的養分，因而植被景觀效果不能長久，從而造成建設成本的浪費。

本文提出的城市廢棄地植物景觀營造是從改善生態環境出發，利用植物景觀的營造手段，對城市廢棄地生態環境進行修復。該方法不僅有利于城市廢棄地構建持續性強的植被景觀，還能改善土壤的結構、養分狀況和微生物環境，進而促進整個生態系統結構和功能的恢復[6]。此方法確保最終形成穩定、持久的植物景觀效果，達到一勞永逸的目的，減少重復建設對資源和成本的浪費。

2.2 植被演替理論

生態系統演替理論 (又稱 “群落演替理論”)認為，演替的動力主要是生物之間及生物與環境之間的相互作用，最早定居的植物改造了環境，從而有利于新物種的定居生存，這一過程一再發生，直到頂級群落產生為止[7]。植物群落演替根據其基質性質的不同分為原生演替(primary succession)和次生演替(secondary succession)兩種類型[7]，原生演替是指植被在裸地上的形成和建立過程的演替，次生演替是指植被在受到內外干擾后的恢復或重建演替，無論何種演替，其實質是群落的重新組織。植物種群作為生態群落重組的基礎，其生命演化進程、種群動態、競爭的相互作用、營養動態、群落的組織結構變化構成了群落演替理論的基石。

因此，依據群落演替理論進行人工干預加速植被恢復可避免在生態環境條件不成熟的情況下，試圖一步到位將退化生態系統恢復到退化前的水平，避免群落間競爭關系紊亂、促進效率低下等問題造成的資源浪費。進而促使修復中的植物群落能夠減輕干擾而向頂級方向發展，恢復其原有的結構和功能，最后演變為穩定的頂級群落。

2.3 城市廢棄地植物群落演替的動態管控

群落在演替過程中呈現出不同物種相互替代，由此產生群落在結構組成和功能等方面的差異[8]，群落每時每刻在空間、結構上均發生著改變，是一個動態開放的生命系統，群落演替的終點是頂層群落的形成與穩定，該群落在出生率與死亡率、能量輸入與輸出等方面達到均衡[9]。因此，利用植物群落的演替對城市廢棄地進行植被景觀營造將是不斷變化的過程，場地內植物生長條件也在不斷改善，不同的恢復階段對植物種植的要求也不一樣，要對植被重建分階段進行，一般根據植被生長狀況分為前、中、后3個時期，先對場地的植物生長條件進行詳細的調查分析，再依據不同植物的生長習性合理分配種植時期，循序漸進地進行分期建設，促進城市廢棄地的生態恢復與景觀綠化。

1)前期。城市廢棄地由于受到長期污染，土壤環境的破壞程度也較為嚴重，在初期不宜對場地進行過多的人工干預，應充分利用自然做工和尊重自然，同時適當地人工引入豆科植被和抗性較強的鄉土草本植物，以幫助土壤進行改良，為中后期引入植物創造良好的土壤環境[10]。根據場地污染程度的不同，修復時間為1～2年不等。

2)中期。經過前期的恢復，土壤毒性減輕、肥力增強，土壤環境得到一定程度的改良，具有大面積種植適應性較強的草本植物和灌木的能力，此時可進行草本和灌木的大面積種植，且可適當引入少量抗性強的淺根系鄉土喬木樹種和次生演替較快的先鋒樹種。同時，還可進行景觀效果的打造，構建植物景觀基礎。植被栽植時需注重喬灌草搭配的景觀效果，可適當栽植觀賞性植被以及進行大規模的景觀綠化，修復時間為2～5年。

3)后期。恢復后期場地的整體環境得到改善，新的生態系統已初步形成，此時選擇具體的樹種時要充分考慮到樹種特性和廢棄地生態恢復后的最終綠地用途等，構建以自然群落栽植為主的近自然或類自然植物景觀[11]，以有效推進廢棄地植被群落的發展與穩定。

3 城市廢棄地植物景觀營造實踐—以北京石景山衙門口綠地為例

3.1 研究對象

項目地位于北京石景山區衙門口，是石景山區重要的公園綠地，地塊面積98.63 hm2。項目實施場地為北京城市廢棄地景觀營造的試點地區。由于場地原為棚戶區，生活垃圾的不正確排放本就對土壤環境以及植被生長環境產生了嚴重的破壞，拆遷后產生的建筑垃圾長時間的堆疊更加重了破壞程度，場地內部幾乎無喬木生長，僅存少量的灌木以及地被，且生長狀態不佳。場地內部亟需進行植被景觀營造。

3.2 植物種類的選擇

所謂植被是指在地表覆蓋的植物群，通常指一片植物 ，是一個地區植物群落的總體[12]。植被是營造植被景觀的基礎工具，衙門口綠地規劃項目擬選取鄉土樹種和潛在自然植物相結合的方式進行植物群落搭配。

鄉土植物作為與當地自然條件 (尤其是氣候、土壤條件)及培育環境具有天然適應性的樹種[13]，具有較強的抗逆性，而且成本低、種類多、易栽培，在生態建設中具有其他植物不可替代的優勢[14]，一些鄉土植物甚至還有提高土壤肥力的功效。應用鄉土樹種進行綠化，可以打造地方性景觀，形成地方性特色。

基于以上植物選取原則，本項目在植被景觀營造中選擇的植物種類如下:1)常綠喬木——油松、白皮松、華山松、檜柏、側柏、青杄、白杄、龍柏、矮紫衫、遼東冷杉；2)落葉喬木——槭樹類 (元寶楓、色木槭、茶條槭、復葉槭、雞爪槭)、櫟類 (蒙古櫟、遼東櫟、麻櫟、栓皮櫟、槲樹、槲櫟)、椴樹 (紫椴、蒙椴、糠椴)、梓樹、楸樹、黃金樹、絲棉木、刺槐、國槐、臭椿、香椿、千頭椿、白蠟類 (絨毛白蠟、小葉白蠟、洋白蠟、大葉白蠟)、楊樹雄株、流蘇樹、燈臺樹、毛梾木；3)亞喬及灌木——忍冬類 (金銀木、郁香忍冬、韃靼忍冬、雪果)、衛矛類 (栓翅衛矛、膠東衛矛)、繡線菊 (三椏繡線菊、菱葉繡線菊、華北繡線菊、粉花繡線菊、噴雪花)、栒子類 (平枝栒子、水栒子)、丁香類 (巧玲花、小葉丁香、藍丁香、歐洲丁香、華北紫丁香、波斯丁香、裂葉丁香、白丁香、紅丁香)、山桃稠李、紫葉稠李、山楂、山桃、山杏、白花山碧桃、毛櫻桃、山荊子、八棱海棠、圓葉鼠李、山茱萸；4)藤本——南蛇藤、金銀花、扶芳藤、大瓣鐵線蓮、野薔薇、山葡萄、凌霄、地錦；5)草本地被——委陵菜、活血丹、蛇莓、澇峪苔草、青綠苔草、酢漿草、紫花地丁、筋骨草、百里香、車前草、大葉鐵線蓮、地黃、甘野菊、藍花棘豆、藿香、黃芩、毛茛、桔梗、紫菀、夏枯草、蒲公英、二月蘭；6)新優彩葉——銀紅槭、銀白槭、彩葉豆梨、密枝衛矛、金葉接骨木、金葉風箱果、紫葉風箱果、‘紫霞’黃櫨、 ‘金園’北京丁香、京綠白蠟、‘麗紅’元寶楓、‘雷舞’窄葉白蠟、‘京黃’洋白蠟。

3.3 植物群落結構的搭配與組合

群落演替是以群落結構變化為表現特征的，群落物種數隨演替進行呈上升趨勢，組成結構趨于復雜，其中，演替中后期物種最多[10]。適宜的群落物種搭配可以加快土壤質量的改善進程，為了更好地發揮不同植被間的協同作用，最大程度地發揮植物在城市廢棄地綠色更新的作用，植被栽種時應注重植物群落結構[15]。本項目運用異齡、復層、混交的種植手法，依據場地及功能需求的不同，力求營造以下3種基本的群落結構。

1)近自然異齡林。指由某一優勢樹種為主體、結合少量伴生樹種形成的片林類型，模擬自然群落中優勢種群的生長模式。宜選用規格相異的同種異齡喬木為主體，優先選擇高干樹種或分支點較高的苗木，保證林下充足空間。林下不種灌木，撒播耐陰鄉土地被組合，可逐步對游人開放林下活動 (圖1)。

圖1 近自然異齡林模式圖

2)近自然混交林。指由多種喬木作為骨干樹種混交而成的片林類型，模擬自然群落中種群間的組合生長模式。每種喬木均占有一定比例，數量相互平衡，無絕對的優勢種。宜采用株間混交與不規則塊狀混交相結合的混交方式。同時應注意協調不同混交樹種的高度及分枝點高度，形成多層次的林冠線和豐富的林下空間 (圖2)。

3)近自然復層林。指模擬自然環境中群落演替所形成的復層群落，由多種喬木、灌木及地被相互搭配所形成的，既具備水平層次的自然混交，又具備多層次豎向結構的片林類型。宜由高到低逐層營建:首先，選擇多種高大喬木相互混交，形成森林整體的骨架及空間關系；其次，選擇環境條件適宜，光線較充足的區域，適當加大樹木種植的間距，同時選擇小喬木、大灌木、中小灌木等不同層次的灌木合理搭配，形成相互嵌套的灌木組團，豐富中下層林木空間；最后，于林下空地撒播耐陰鄉土地被組合 (圖3)。

圖2 近自然混交林模式圖

圖3 近自然復層林模式圖

4 結語

基于植被演替理論的城市廢棄地植物景觀營造是在掌握城市廢棄地特殊環境條件、了解植物生長習性和群落演替相關理論的前提下，提出的一種集生態修復、環境優化為一體的可持續的城市廢棄地植被景觀營造路徑。對比傳統廢棄地植被景觀營造方式，科學的植被群落構建效果更加穩定、可持續。本項目以期能為我國城市廢棄地植物景觀可持續營造提供一定的理論參考和實踐指導，為推進城市生態修復和綠色修補工作提供了新的思路與方法。