
摘要:通过对成都市各区垂直绿化植物墙进行具体的案例调研分析,找出其在植物选择上存在的问题。探讨室外垂直绿化墙使用的植物类型和常用的垂直绿化植物,对其适应性、生态功能、观赏价值、分布广度、成本等特性进行对比,优选出适宜成都室外种植且具有生态功能性的常用生态垂直绿化植物,包括金边吊兰(Chlorophytum comosum‘Variegatum’)、鸭脚木(Schefflera octophylla)、肾蕨[Nephrolepis cordifolia(L.)C. Presl]、矾根(Heuchera micrantha)、花叶蔓长春(Vinca major Linn. cv. Variegata Loud.)、天门冬[Asparagus cochinchinensis (Lour.) Merr.]、蔓马缨丹(Lantana camara L.)、紫雪茄花(Cuphea articulata)、佛甲草(Sedum lineare Thunb.)、红花檵木(Loropetalum chinense var. rubrum)。
垂直绿化是指利用植物材料对建筑围护结构进行装饰的绿化形式。广义的垂直绿化包括屋顶绿化、阳台绿化、墙面绿化等多种绿化类型,与立体绿化的概念有所交叉[1]。狭义的垂直绿化更加侧重于竖向垂直方向的绿化。随着垂直绿化技术日益成熟,国内外普遍接受的定义是垂直绿化的狭义定义。根据垂直绿化所处位置,可以分为室内垂直绿化和室外垂直绿化。根据结构施工特点,垂直绿化又可分为攀援式和植生墙2种类型[2]。攀援式垂直绿化属于传统垂直绿化类型,包括直接式和间接式,应用范围广;植生墙属于新型垂直绿化技术,包括模块式、铺贴式、板槽式和布袋式[3],在绿地资源严重紧缺的城市中应用前景较大。
关于垂直绿化的研究内容较多涉及垂直绿化植物调查、应用和评价[4-6],较少关注垂直绿化的生态性[7]。中国城市景观设计缺乏对植物配置的重视,导致植物群落适应性、稳定性差,多样性低,生态功能欠缺,景观形态单调,同质化程度高等问题出现。快速城市化进程导致城市环境日益恶化,出现了热岛效应、空气质量恶化和生物多样性降低等一系列生态环境问题[8]。绿地是城市生态系统的主要组成部分,具有重要的生态服务功能,能改善城市环境、维持城市生态系统的可持续发展[9]。垂直绿化植物因气候和城市环境的影响,适应性差,易枯死,不仅导致景观植物的频繁更替,而且植物群落稳定性较差,直接影响垂直绿化的景观效果和生态功能的发挥[10]。选择生态功能良好的垂直绿化植物,满足低消耗、低成本、低维护和方便管理的需要,是城市垂直绿化急需解决的问题。本研究通过对成都市各区垂直绿化植物墙进行具体的案例调研分析,对室外垂直绿化墙使用的植物类型和常用的垂直绿化植物的适应性、生态功能、观赏价值、分布广度等特性进行对比,优选出适宜成都室外种植且具有生态功能性的常用生态垂直绿化植物。
1、研究区概况及研究方法
1.1研究区概况
成都市位于四川省中部(102°54′—104°53′E、30°05′—31°26′N),面积12 121 hm2。境内以平原为主,占总面积的40.1%。属亚热带季风气候区,年平均气温为15.2~16.6℃;最冷月(1月)平均气温5.6℃,最热月(7—8月)平均气温25.0~25.4℃,年降水量为900~1 300 mm,年总日照时数为1 042~1 412 h[11]。成都市自然植被属于亚热带常绿阔叶林地带,植被分布受水热等条件的影响出现水平地带性特征,且植被垂直地带性突出[12]。
1.2研究方法
1.2.1文献查阅
查阅国内外有关室外垂直绿化研究的相关文献资料,系统地整理、摘录和总结与本研究有关的文献,掌握室外垂直绿化的现状及其特点,了解立体绿化的发展过程和趋势,针对研究地域的具体情况,明确研究方向。
1.2.2实地调研
对成都市主要学校、居住区、商业区、政府机关、企事业单位、街道的垂直绿化植物墙进行调研分析。通过现场照片、记录、测量、分析对比出成都市垂直绿化情况,共调查30个样点。
1.2.3案例分析
以查阅相关资料和实地调研结果为理论依据,对成都市室外垂直绿化植物墙项目案例进行分析,找出其存在的问题。
2、结果与分析
2.1成都市垂直绿化植物使用频率统计
成都市垂直绿化植物使用频率较高的为金边吊兰(Chlorophytum comosum‘Variegatum’)和肾蕨[Nephrolepis cordifolia(L.)C.Presl],其次为鸭脚木(Schefflera octophylla)、矾根(Heuchera micrantha)、天门冬[Asparagus cochinchinensis(Lour.)Merr.]等。在调查常用的24种垂直绿化植物中,观花植物有6种,占25.0%;只观叶的植物有18种,占75.0%。灌木5种,占20.8%;草本12种,占50.0%;藤本7种,占29.2%(表1)。调查研究表明,成都市室外垂直绿化植物主要采用金边吊兰、肾蕨、鸭脚木、矾根、天门冬、花叶蔓长春(Vinca major Linn.cv.Variegata Loud.)、花叶络石(Trachelospermum jasminoides‘Flame’)、三角梅(Bougainvillea spp.)、蔓马缨丹(Lantana camara L.)等。
2.2植物选择依据
植物的选择要充分考虑到垂直绿化的要求,植物立地环境较差,大气污染和光污染严重,车流产生的风力会使植物蒸腾加快,选用的植物必须具有较强的抗污染、抗旱能力,且必须具有根系浅、耐干旱、耐瘠薄等特点。
2.2.1适应性强
植株以浅根系为主,不仅喜阳还得耐阴植物、耐干旱,而且抗污染力较强。适于盆钵生长的植物,才可应用于垂直绿化植物墙壁上,在有限的土壤基盘中发挥出最大的生长量。
2.2.2观赏价值高
植物不管是观叶还是观花,都要求观赏性强,色彩丰富,形态优美多姿,与其他植物搭配相映成趣。(1)观果性:观果类植物形状各异、色彩艳丽,是富足美满的象征,能给人一种收获的喜悦[13]。(2)开花性:具有观花性,作为植物附属价值,依季节性开花,对垂直绿化植物墙有加分效果。(3)色彩丰富:植物色彩的表现不止于观花,利用植株特有的色彩也能搭配出丰富且具变化的垂直绿化效果。(4)常绿性:常绿性增加了垂直绿化的覆盖率,季节性的落叶导致垂直绿化植物墙的整体美观度降低。(5)次级分枝多:垂直绿化的覆盖率得到增加。
表1成都市垂直绿化植物使用频率统计结果
2.2.3养护成本低
苗木成本控制在一定范围内,植株能进行自我更新,一般以多年生植物为主,抗病虫害能力强。多年生植物的使用,对垂直绿化的观赏期及维护频率有直接影响。
2.2.4本地资源丰富
以本地乡土植物为主,在成都市野外或苗木市场常见的为优,资源丰富,有利于后期大量推广。
2.2.5净化空气、隔绝噪声
植物需要有基本的吸收空气中污染物的能力,并且能够降低、隔绝一定的噪声污染,为人们带来良好且健康的环境。
2.2.6生态功能性
蜜源植物为昆虫成虫采蜜、昆虫生长和繁殖提供所需营养;栖息植物用于制造地面太阳光斑,为昆虫提供栖息、等待停驻点,便于其寻觅配偶婚飞和躲避阳光直射。躲避植物为昆虫提供躲避高温和休息的停歇场所。
2.3成都市室外生态垂直绿化植物的选择
根据对成都市垂直绿化室外植物墙植物的调研,对常用垂直绿化植物的抗旱、耐热、耐寒性、耐贫瘠、生态性、观赏期、分布广度、成本等特性进行对比,优选出适宜成都市室外种植且具有生态性的常用垂直绿化植物,包括金边吊兰、鸭脚木、肾蕨、矾根、花叶蔓长春、天门冬、蔓马缨丹、紫雪茄花(Cuphea articulata)、佛甲草(Sedum lineare Thunb.)、红花檵木(Loropetalum chinense var.rubrum)。
金边吊兰属于天门冬科吊兰属植物,为多年生常绿草本植物。叶片呈宽线形,嫩绿色,叶边缘金黄色,着生于短茎上,具有肥大的圆柱状肉质根。总状花序,弯曲下垂,小花白色。花期6—8月。
鹅掌柴为五加科鹅掌柴属的常绿灌本,圆锥状花序,掌状复叶,小叶5~8枚,长卵圆形,喜温暖、湿润、半阳环境,3—9月为生长旺季。
肾蕨属于肾蕨科肾厥属多年生草本植物,为羽状复叶,叶片紧贴于叶轴,无叶柄;根茎短小,具有可储水的块茎,为附生型植物,可在溪边、石缝等处发现踪迹。
矾根是虎耳草科、矾根属多年生耐寒草本花卉,浅根性。叶基生,叶片阔心型,深紫色,颜色各异,浅根系,花较小,呈钟状,红色,两边对称,4—6月开花。
花叶蔓长春为夹竹桃科蔓长春花属常绿蔓性半灌木植物。矮生、枝条蔓性、匍匐生长,藤蔓长可达2 m以上;叶圆形或卵形先端急尖,叶对生,有叶柄,亮绿色,叶缘乳黄色,有黄白色斑点;花单生,呈紫蓝色;花期3—5月。
天门冬为天门冬科天门冬属多年生草本植物。根茎表面黄白色或黄棕色,半透明,有细皱纹及深浅不一的纵沟;叶退化,呈鳞片状;花淡绿色,腋生;花期5—6月,果期8—10月。
蔓马缨丹为马鞭草科马缨丹属植物。植株呈藤状;茎、枝均呈四方形,有糙毛;单叶对生,叶片呈卵形至卵状长圆形;头状花序腋生,花序梗粗壮,两面均有细短毛;果实圆球形,成熟时为紫黑色。蔓性马缨丹全年均开花。
紫雪茄花为千屈菜科植物,枝叶繁茂,叶细小对生,长卵形或椭圆形,叶端有尖突。全年开花,顶生或腋出,花冠紫红色,柔美。全年开花,但以春季开放较盛。
佛甲草属于景天科景天属多年生草本植物,全株无毛。茎高10~20 cm。花序聚伞状,顶生,疏生花,中央有1朵有短梗的花;萼片线状披针形;种子小。花期4—5月,果期6—7月。
红花檵木为金缕梅科檵木属植物,灌木,多分枝,小枝有星毛。叶革质,卵形。蒴果褐色,近卵形。花期4—5月,花期长。
2.4应用案例分析
2.4.1金边吊兰、肾蕨、鸭脚木、矾根等植物配置
成都市青羊区成飞体育馆室外垂直绿化植物墙,植物与设计融合,呈现较好的景观效果,植物长势良好(图1a)。植物墙主要植物为金边吊兰、肾蕨、鸭脚木、矾根等。该植物墙选择将盆栽植物放到定做的钢结构支架上,采用滴灌的灌溉方式。
2.4.2鸭脚木、紫雪茄花、红花檵木、天门冬等植物配置
成都市金牛区抚琴地铁站垂直绿化墙(图1b),植物配置丰富,色彩搭配有变化,且运用了具有生态功能的蜜源植物紫雪茄花,主要运用植物是鸭脚木、紫雪茄花、红花檵木、天门冬、满天星等。
2.4.3鸭脚木、矾根、千叶兰、金心黄杨等植物配置
成都市武侯区磨子桥(图1c),主要选择植物有鸭脚木、矾根、千叶兰、金心黄杨等。
2.4.4吊兰、鸭脚木、矾根等植物配置
成都市龙泉驿区龙泉公交站(图1d),主要运用植物有吊兰、鸭脚木、矾根等。
2.4.5肾蕨、鸭脚木、金边吊兰等植物配置
成都市高新区中海国际中心垂直绿化植物墙,配置简单,主要采用肾蕨、鸭脚木、金边吊兰等植物,调查发现,有些植物小面积枯死,大部分植物长势良好,主要原因是绿化墙置于室外,采取的是粗放式管理(图1e)。因此,这块垂直绿化植物墙需要在种植时选择抗性强、耐旱、耐修剪,且具有下垂性以及长势慢的植物。
2.4.6肾蕨、鸭脚木、金边吊兰等植物配置
成都市温江区万科锦瑭(图1f),植物运用了肾蕨、鸭脚木、金边吊兰等。
2.4.7矾根、肾蕨、红花檵木、金边吊兰等植物配置
成都市双流区正北下街(图1g),景观效果较好,色彩搭配丰富,生物多样性较好,使用植物有矾根、肾蕨、红花檵木、金边吊兰等。
2.4.8肾蕨、鸭脚木、金边吊兰、佛甲草、矾根等植物配置
成都市新都区绿色金融中心垂直绿化(图1h),使用植物有肾蕨、鸭脚木、金边吊兰、佛甲草、矾根等。
调查研究表明,垂直绿化的关键是植物的选择,对成都市的植物墙案例调研中发现,植物的长势有好有坏,植物种类单一,未能很好地结合植物的生态习性,充分利用抗污染能力强的植物,冬天和夏天景观效果差异较大。成都市地处亚热带季风气候区,冬天寒冷夏天炎热。鉴于以上主要生态因子的制约,在园林植物配置上依据适地适树的原则,应多选择耐旱、耐寒、抗碱性的乡土植物。国外许多案例中的垂直绿化新技术采用混合种植,植物配置丰富,图案设计有创意,十分美观。在植物配置中不仅要重视植物的合理搭配营造良好的视觉效果,更要从生态效益角度出发进行植物景观建设[14]。室外植物墙的植物配置首先考虑植物的选择。植物选择受气候、朝向、墙体材料、栽植介质等多方面因素影响。
图1成都市室外垂直绿化植物墙
针对成都市室外垂直绿化植物以观叶植物运用为主,较为单一,外来物种占比较大,乡土植物使用率不高,栽培管理不规范,植物死亡率较高,在景观性、植物多样性、生态功能上都不能满足人们的需求,建议利用多种植物营造景观性强、生态效益显著的垂直绿化景观带,多种植物在立面空间生长,形成多样的植物群落,有助于提升立面空间植物物种多样性;其营造的环境能为鸟类、节肢动物、微生物等提供食物和栖息地[15],形成一个稳定的小型生态系统;在景观尺度上充当“垫脚石”,增加城市绿地网络的连通性,帮助生物进行移动和扩散[16,17]。
2.5成都市室外生态垂直绿化植物配置建议
2.5.1使用具有生态性的蜜源寄主植物、多年生常绿观叶及颜色变化的植物
首先,多年生植物通常寿命在2年以上,更换次数减少,这对植物群落的稳定性有一定的提升;其次,能够保持垂直植物墙景观效果的持久性,成本也能有所降低。如果一二年生的植物花期比较长,开花颜色丰富,也可以适当选择。观叶植物能吸收有毒有害气体、净化空气,外形美观大方,植株生命力旺盛,如银边吊兰、肾蕨等。
2.5.2选择生长适中且少病虫害的植物
室外垂直绿化墙构建的植物需考虑墙体支撑结构和种植模块的荷载,不宜选择生长速度过快的植物,但也不可选择生长过慢植物,以在短期内形成垂直绿化墙的景观效果。垂直绿化植物适合选择扩展缓慢、生长适中的植物。植物病虫害会导致叶、花、果等器官变色,甚至可能会影响正常生长和结果,严重影响垂直绿化植物的观赏性,所以需尽量选择使用病虫害较少的植物。
2.5.3使用乡土植物
选择垂直绿化植物材料时,应首先考虑选用乡土植物,这类植物能够增加生物多样性、维持生态系统的平衡[18]。成都市植物资源丰富,乡土植物种类多,而且适应性强,观赏价值也比较高。乡土植物的界定需要从时间、空间以及人类活动的影响3个方面来考虑[19]。乡土植物的应用,更能营造出城市文化特色,在原生地植物生长得也会更加良好。相对来说,外来物种的增多,对城市生物的安全带来不少隐患,也会让城市生态系统受到威胁。
2.5.4选择根系浅、须根发达、适应性强的植物
垂直绿化植物的选择,首先选择根系浅、须根发达的轻质植物,因为垂直绿化种植方式比较特殊,如果选择根系深的植物,随着植物的生长会导致支撑结构不稳定而带来安全问题。其次,植物的适应性要强、抗性要强,如耐冻、耐旱、耐贫瘠等,避免植物出现生长不良等问题。植物的生态适应性影响植物群落的建立和管理养护水平[20],如果上述条件都具备了,那么维护管理也就变得简单了,这样也减少了构建垂直绿化所需的费用,使垂直绿化植物更加适于推广,更广泛地应用并实现景观生态效益。
3、小结
本研究结合室外垂直绿化的国内外相关文献,通过对成都市室外垂直绿化具有代表性的案例及应用现状实地考察调研分析,统计出成都市室外垂直绿化情况应用植物的名录,分析了成都市室外生态垂直绿化存在的不足,发现在栽培管理植物和植物的选择上存在较多欠缺。因此,对部分成都市室外垂直绿化植物进行了评价与筛选,并优选出适宜成都市室外种植且具有生态性的常用生态垂直绿化植物。包括金边吊兰、鸭脚木、肾蕨、矾根、花叶蔓长春、天门冬、蔓马缨丹、紫雪茄花、佛甲草、红花檵木。
在垂直绿化植物的选择上,以生态学、生态工程学及景观生态学等多学科交叉的知识体系为背景,从立体生境空间营造的角度出发,构建出的一种兼具景观和高效生态功能的室外垂直绿化,不仅使城市生物多样性显著增强,还能起到调节局部小气候、净化空气、净化雨水的作用。在城市中,垂直绿化植物配置后期维护费用及人工管理费用较低,使城市景观效果更加优化,城市景观品位得到提升。
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文章来源:杨寻.成都市室外生态垂直绿化植物选择与配置建议[J].中南农业科技,2024,45(08):78-82+99.
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