基于新自然主義理念的廣州市垂直綠化種植設計

吳儉峰，夏 征，阮沐寧，陳暖遙，齊躍強

(廣州市林業和園林科學研究院，廣州城市生態系統國家定位觀測研究站，廣州 510405)

近年來，為應對城市化進程中的生態環境問題，對高密度環境具有生態補償作用的垂直綠化開始在城市中得到廣泛運用[1-3]。垂直綠化通過提高城市綠化率、滯塵凈化、降低墻體噪音反射等途徑，提供觀賞景觀、提升空氣質量、緩解熱島效應以及生物多樣性保育等生態功能[4-6]。當前，垂直綠化植物種類適應性與群落穩定性較差，部分垂直綠化為保證景觀效果需要頻繁更換植物。營造兼具景觀效果與生態效益的垂直綠化植物群落，滿足低成本和易管養的訴求，是當前城市垂直綠化發展必須解決的關鍵技術問題[7]。同時受全球自然生態保護浪潮等影響，城市綠化景觀設計從過去的純粹美學導向逐漸轉向了強調可持續性的自然生境設計，旨在追求更好的植物群落抗逆性、豐富的物種多樣性以及更低的種植養護成本[8]。其中，以尊重自然規律和維持生態平衡為核心的新自然主義種植設計理念為城市垂直綠化的發展提供了新思路。然而，目前諸多學者的研究集中在立體綠化植物種類與應用、人體舒適度、建筑節能燈方面[9-13]，而探索新自然主義種植在垂直綠化景觀中的應用并付諸實踐的研究卻極少。本文從植物種類選擇和綠化設計著手，總結廣州市展覽館垂直綠墻的植物選擇、綠化設計以及施工管養經驗，以期助力新自然主義種植設計理念在城市垂直綠化中的應用。

1 新自然主義種植設計理念及功能效益

歐洲學者威廉·羅賓遜(William Robinson)、奈杰爾·鄧內特(Nigel Dunnett)和詹姆斯·希契莫夫(James Hitchmough)等相繼提出了自然主義種植理念和新自然主義種植理念。相較于自然主義種植理念，后者的設計依托生態學原理，更強調植物群落多樣性的建立與表達，使其垂直綠化主要具有更高的系統穩定性和適應能力、豐富的季相表達、較低廉的建植和維護成本等特點[14]，也具有綠化層次豐富和自然野趣盎然、促進城市生態發展、降低建植成本以及提供療愈景觀等功效[15]。

2 廣州市展覽館立體墻垂直綠化設計

2.1 垂直立體綠化條件

廣州市展覽館所處的廣州市市區，屬海洋性亞熱帶季風氣候，以溫暖多雨、光熱充足、夏季長、霜期短為特征，年均日照1 608 h，年均氣溫20～22 ℃，相對濕度77%，降水量約為1 720 mm，4～6月為雨季，7-9月天氣炎熱，多臺風，10月、11月和3月氣溫適中，12月至2月為陰涼的冬季。展覽館為漫反射玻璃溫室，室內常年無直射光照，入口處的雙面立體綠墻，長約4.6 m，寬約0.3 m，高約2.84 m，展覽館采用自然光照，配置循環供水供肥系統，微霧加濕系統。

2.2 植物種類選擇

2.2.1 植物種類選擇的原則

(1)優先選用鄉土植物或已長期利用的植物

按照構建新自然主義設計理念的植物群落理念原則，植物種類選擇對本土原生環境具有較強適應性的鄉土植物，或在本地長期使用，經過多年的本地氣候考驗的植物種類(品種)，如綠蘿、花葉萬年青等。

(2)選用易于建立穩定群落的植物

選用存活率高、抗逆性強、自我繁衍與自我維持能力強的種類(品種)，保證群落結構與功能穩定性，主要有苔蘚、蕨類、空氣鳳梨。苔蘚類喜潮濕、有一定散射光線或半陰的環境，是廣州地區典型的墻體自生植物種類，對墻體微環境有極強的適應力，具管養成本低、自生能力強、覆蓋率高、觀賞性強等眾多優勢。蕨類喜溫暖潮濕的半陰環境，對土壤要求不嚴，生命力旺盛，葉型奇特，充滿原始野趣。如空氣鳳梨可完全在空氣中生長，耐干旱、耐強光，它通過根部固定植株，通過葉面上的銀灰色絨毛狀鱗片吸收養分和水分，品種繁多，形態各異，既能賞葉，又可觀花，還具有裝飾效果好、適應性強等優點。

(3)選用觀賞價值高、觀賞期長的植物

新自然主義設計理念也不排斥選擇觀賞性價值高、觀賞期長的植物品種，實踐案例選擇的種類如鹿角蕨、彩葉芋、空氣鳳梨、蝴蝶蘭、文心蘭、石斛蘭等都各具優勢和特點(表1)。

2.2.2 廣州市優良綠墻植物的選擇 根據實踐經驗初步確定的廣州市優良綠墻植物共有22種(表1)，其中天南星科最多，蘭科也較多。

表1 廣州市優良綠墻應用植物

續表1

2.3 立體墻垂直綠化設計方案

依據新自然主義植物群落設計原則，采用模擬自然生境的生態綠墻設計方案，選用苔蘚、蕨類、秋海棠、附生蘭、垂吊類等觀賞植物有機結合，使植物猶如在自然環境中的生長，展示自然之美(圖1- 4)。

圖1 綠墻正面綠化設計 圖2 綠墻正面綠化實景

圖3 綠墻背面綠化設計 圖4 綠墻背面綠化實景

綠墻正面采用生態分層式種植，通過配置不同種類植物營造層次分明、四季有花的優雅氣質。底層選用苔蘚，形成平整、細膩的質感；前景選用天然木質材料作為植物攀援輔助物，種植附生植物，包括蕨類、空氣鳳梨、熱帶蘭；邊框選用蕨類、熱帶蘭、垂吊的觀葉植物。

背面通過配置色彩豐富的天南星科、蕨類、竹芋類植物著力營造生機盎然、色彩豐富的景觀效果。整個綠墻通過色彩搭配及季相變化營造四時常綠、花葉共賞的綠化景觀，以苔蘚、綠色觀葉植物為基底，增添具彩色條紋的觀葉植物或點綴色彩鮮艷的開花植物，使色彩空間在統一中富有變化。

時間維度上，綠墻種植的苔蘚、鹿角蕨、空氣鳳梨等在春夏季節色彩明亮，秋冬季節色彩厚重，附生蘭花交錯開花，以體現植物不同季節的花期和葉形葉色等周期變化動態景觀，符合新自然主義種植時間維度的邏輯，并充分展現植物群落景觀格局由自然演替形成的變化及韻律。

2.4 綠墻施工工藝

采用鋪貼式垂直綠化結構，即采用在墻體上直接鋪設軟性定制種植毯，將墻體與植物栽培系統相結合的垂直栽植工藝，以達到成景快、壽命長、施工易、造價低等優勢效果，植物可在墻體上自由設計或按設計圖案組合，系統總厚度薄，通常只有20～30 cm厚，景觀效果不受花槽限制，能盡可能表達自然風格和展現植株姿態美。具體施工流程主要包括安裝支撐龍骨作為墻面——鋪設防水層——架設隔板——安裝澆灌系統與排水系統——種植基質——按設計方案種植植物(圖5-7)。

圖5 安裝支撐墻面

圖6 安裝防水層與填充基質

圖7 植物種植

2.5 可持續管養

采用新自然主義種植設計營建的綠墻盡管具有低維護成本的優勢，但種植后也需要適時適度維護管理，以保障水分養分等供應和延長觀賞期。本實踐案例在澆筑三遍透水后轉入正常養護。采用自動滴灌系統對植物進行灌溉，控制器對滴灌時間、澆水量及澆水次數的控制根據不同季節以及植物生長情況調整。在頂部和前景的輔助木材上配置微霧裝置達到增加濕度的目的(圖8- 9)。

圖8 綠墻滴灌布置

圖9 綠墻噴霧布置

進入長期養護后每月進行一次養護管理，主要是清除雜草和控制植物生長密度，避免密度過大影響植物生長對光照和通風的需求。綠墻植物具有自生性，可以持續生長，不需要更換植物。

3 結語

目前，我國城市垂直綠化應用主要的問題在于保持較高觀賞性與植物生長不良的矛盾。本案例設計運用順應自然的新自然主義種植設計原則，對城市垂直綠墻景觀設計進行了有益嘗試。近兩年的實踐表明，本設計立體綠墻實現了長期穩定發展且兼具“低維護”“景觀佳”和“生態性”等目標，明顯區別于傳統垂直綠化類型，補充了現階段垂直綠化發展中急需的一種可持續性的立體綠墻，對廣州市乃至華南地區立體綠墻設計營建和實踐有一定的指導參考價值。本案例氣侯等條件較好，在其他不同場景的推廣應用還需要在植物選擇、綠化設計、配套養護設施等方面繼續深化探索。