生態(tài)智慧視角下的植物群落構建及其景觀營造研究—以芝加哥城市公共綠地為例

王晶懋 劉暉 陶嘉敏 李夢珂

1 研究背景

生態(tài)智慧是一種向自然尋求啟示的感悟，需要具備生態(tài)學相關知識、對環(huán)境的判斷能力以及將前兩者應用到實踐中的能力3個要素，能夠經(jīng)得起科學的考驗[1]。如今人與自然的關系的轉變與隨之產(chǎn)生的各種生態(tài)環(huán)境問題，迫切需求一種與改善生態(tài)環(huán)境相適應的生態(tài)設計方法，多一份修繕與保留，尊重人與自然的契約精神，追求人與自然的和諧共生、互惠互利。風景園林在拉近人與自然關系的同時，也提供了人與自然互動的理想平臺，風景園林誕生與發(fā)展的歷史過程也包含著對生態(tài)智慧的理解與詮釋[2]。將生態(tài)智慧與風景園林設計相融合，就要求設計師在進行設計時更加重視場地原有的土地風貌，尊重場地與生俱來的特征，通過巧妙地加入新的設計元素，在打造符合生態(tài)智慧理念設計作品的同時，也建立了人們與土地之間的聯(lián)系，同時生態(tài)智慧理念也被更多地運用于建設現(xiàn)代城市綠地之中，并逐漸受到人們的關注和重視[3]。生態(tài)智慧與植物景觀設計最直接相關的是生態(tài)設計，但被應用的層面不僅局限于此。除植物生態(tài)設計外，如何科學合理地處理景觀空間、視覺效果和社會人文等方面之間的關系，是生態(tài)智慧研究所涵蓋的核心內容[4]，都需要運用生態(tài)智慧的基本理論方法，以生態(tài)實踐為載體，將理論運用于實踐之中，從而彰顯風景園林設計的生態(tài)智慧價值。

在景觀規(guī)劃設計的各種類型中，植物一直是景觀的主體，也是景觀多樣化的重要載體，更是自然生態(tài)過程中最直接的載體和可持續(xù)景觀設計的重要切入點和依據(jù)[5]。植物景觀的生態(tài)智慧主要體現(xiàn)在高生態(tài)效益的植物群落構建和自然野趣的景觀空間營造。設計通過生態(tài)學知識支撐的植物景觀生態(tài)設計與場地特征相結合，營造一個可視化的生態(tài)環(huán)境，啟發(fā)人們對城市人文場地及自然景觀空間的興趣與體驗。本文將美國芝加哥的盧瑞花園（Lurie Garden）、斯特恩礦坑公園（Stearns Quarry Park）、謝德花園（Shedd Garden）作為生態(tài)智慧與植物群落構建及其景觀營造相結合的典范。這些花園或公園雖然景觀設計形式及立地條件有較大差別，但具有一個共同的特點即擁有植物種類較多，其中占地僅3英畝（約1.2hm2）的盧瑞花園內竟生長有205種植物，斯特恩礦坑公園更是擁有近300種植物，可見場地內具有顯著的生物多樣性特征，對提供動物棲息地、節(jié)約養(yǎng)護成本、增加綠色碳匯、緩解熱島效應都有一定的作用和影響，這些方面都體現(xiàn)了生態(tài)智慧指導下成功的生態(tài)實踐。

2 研究地概況

2.1 盧瑞花園

盧瑞花園占地3英畝，位于美國芝加哥千禧公園內，是由風景園林設計大師凱瑟琳·古斯塔夫森（Kathryn Gustafson）和荷蘭花園設計專家派特·奧多夫（Piet Oudolf）共同打造的一座屋頂花園（圖1）。與千禧公園其他之處不同的是，盧瑞花園通過植物作為媒介，運用豐富的植物配植方式，使花園與周圍環(huán)境相協(xié)調，為游人創(chuàng)造了一處與自然親近的場所。作為一個大膽且現(xiàn)代的地標性景觀，它采用概括性的設計手法表現(xiàn)了芝加哥獨特的城市歷史風貌和城市景觀的變遷，在回應這座城市和這片場地悠久歷史的同時，為城市的野生動植物提供了一個相對安靜的棲息場所[6]。由于該花園設計提升千禧公園的整體品質，并受到大眾的普遍喜愛，獲得了2008年ASLA綜合設計榮譽獎。

受20世紀70年代的“新常青運動”的影響，花園設計開始逐漸從偏重裝飾向偏重情感轉變，即所謂的自然主義風格，因此新常青運動表達的就是自然主義風格的園藝[7]。派特·奧多夫在進行盧瑞花園的植物種植設計時更多地運用了灌木和草本，花園所種植的35000多株植物中至少有65%是美國伊利諾伊州的鄉(xiāng)土植物，因此所營造的植物群落更加自然，更具有當?shù)氐泥l(xiāng)土氣息。盧瑞花園中共有植物205種，其中喬灌木21種，宿根花卉130種，球根花卉33種，其他草本植物21種。這些植物搭配在一起能夠形成季相變化豐富和層次多樣的景觀效果。

2.2 斯特恩礦坑公園

斯特恩礦坑公園位于美國芝加哥市南部的布里奇波特街區(qū)，占地面積約11 hm2，是由芝加哥公園區(qū)組織委托場地設計集團（Site Design Group，Ltd.）設計的。該公園建設之前這里本是一處采石礦坑廢棄地及建筑垃圾填埋場，現(xiàn)已成為芝加哥街區(qū)居民度假郊游、休閑健身常去的城市綠地。斯特恩礦坑公園內包含釣魚池、凈化濕地、斜坡草坪、運動場以及人造山丘等多種綠地空間，并由布局規(guī)則的人行步道進行連接[8]，將微地形設計與植被恢復相結合，營造出濕地、草原、丘陵和湖泊等地域生態(tài)群落類型，為動植物生存提供了適宜的生境條件。該改造項目自建成之后就一直被視為一個成功的生態(tài)修復案例。其設計與建設過程中運用了多種行之有效的生態(tài)設計方法，將采石礦坑與現(xiàn)代景觀設計元素巧妙融合，并體現(xiàn)出獨具一格的場所精神，這種可持續(xù)設計理念在改善場地生態(tài)環(huán)境的同時，也在場地植物群落構建及景觀營造方面包含了設計師的生態(tài)智慧。

1 盧瑞花園平面圖The plan of Lurie Garden

2.3 謝德花園

謝德花園是芝加哥謝德水族館（Shedd Aquarium）外圍的附屬綠地，緊鄰密歇根湖畔，占地面積約8000 m2，采用了雨水花園的設計手法，通過布設LID設施能夠合理收集與利用天然降水，在減少地面徑流的同時，也滿足了整個花園的植物灌溉用水需求。同時，謝德花園還具有獨特的湖濱植物群落景觀，花園內種植有大量觀賞性較好的草本地被植物，以禾本科、菊科、唇形科等鄉(xiāng)土植物為主，并伴有松柏科常綠喬木，場地內植物景觀設計具有典型的鄉(xiāng)土風情與湖濱特色。

3 植物群落構建的生態(tài)智慧

3.1 植物種類的選擇

在植物種植設計方面，這3處綠地都選擇了大量的鄉(xiāng)土植物種類，注重考慮植物的耐寒、耐熱、耐瘠薄、適生以及季相變化等特點。植物景觀設計靈感源于對自然的敬仰與尊崇，篩選出能夠適應芝加哥特殊氣候條件且具有濃郁鄉(xiāng)土氣息的野生植物資源。整體來看，3處綠地的植物選擇特點主要包括以下5個方面。

2 謝德花園的植物群落分層結構The layer contracture of plant community in Shedd Garden

3 謝德花園中體現(xiàn)生物多樣性的標識牌The signboard presented the biodiversity in Shedd Garden

1）選擇伊利諾伊州鄉(xiāng)土植物。

鄉(xiāng)土植物是起源于當?shù)鼗虍a(chǎn)地為當?shù)氐闹参?，并在當?shù)亟?jīng)歷了漫長的自然演替后，最能夠適應當?shù)氐纳硹l件。因此，營造具有自然野趣風貌的景觀時，要盡可能地選擇能夠體現(xiàn)地域特色的鄉(xiāng)土植物。在進行植物群落構建及景觀營造時，基于對場地自然環(huán)境的調研選用了大量鄉(xiāng)土野生植物，如禾本科的羽毛蘆葦草（Calamagrostis acutif l ora）、悍芒（Miscanthus sinensis）、柳枝稷（Panicum virgatum）等，菊科的輪葉金雞菊（Coreopsis verticillata）、一枝黃花（Solidago decurrens）、裂 葉 馬 蘭（Kalimeris incisa）等，唇形科的荊芥（Nepeta cataria）、藿香（Agastache rugosa）、風輪菜（Clinopodium chinense）等，并在此基礎上選用了伊利諾伊州當?shù)赜^賞性好的鄉(xiāng)土植物，如報春花科的流星花（Dodecatheon meadia）、珍珠菜（Lysimachia clethroides）等，禾本科的北美小須芒草（Schizachyrium scoparium）、小盼草（Chasmanthium latifolium）、草原鼠尾粟（Sporobolus heterolepis）等，菊科的金花菊（Rudbeckia occidentalis）、松果菊（Echinacea purpurea）、蛇鞭菊（Liatris spicata）等。

2）選擇耐旱、耐寒性強的植物。

植物的選擇要重點參考當?shù)氐臍夂驐l件，選擇適宜于該地區(qū)氣候特點的植物種類。芝加哥的溫度變化幅度較大，冬季氣溫最低能降到-30℃，夏季氣溫會達到40℃。鑒于芝加哥位于北美五大湖之一的密歇根湖畔，受其影響，當?shù)囟径囡L且寒冷。因此基于對氣候條件的綜合考慮，3處綠地中的植物應選擇耐旱、耐寒性強的植物，以適應當?shù)靥厥獾臍夂驐l件。目前，3處綠地種植的耐旱、耐寒性強的植物主要有刺槐（Robinia pseudoacacia）、北美香柏（Thuja occidentalis）、北美云杉（Picea sitchensis）、北 美 喬 松（Pinus strobus）、卡羅林鵝耳櫪（Carpinus caroliniana）、紫杉（Taxus cuspidata）、加拿大紫荊（Cercis canadensis）、穗花牡荊（Vitex agnus-castus）、美國衛(wèi)矛（Enonymus americanus）等木本植物；紫景天（Sedum telephium）、香蜂花（Melissa officinalis）、大 星 芹（Astrantia major）、老鸛草（Geranium wilfordii）、麝香蘭（Muscari botryoides）、凌風草（Briza media）等草本植物。

3）選擇耐瘠薄的低維護性植物。

低維護性植物對于場地的生境條件要求不高，在貧瘠的土壤中能夠正常生長，且在生長過程中無需過多的人工養(yǎng)護管理，在3處綠地生長有許多這類植物，主要有灰毛紫穗槐（Amorpha canescens）、藍花蕕（Caryopteris × clandonensis）、紫色達利菊（Dalea purpurea）、偏翅唐松草（Thalictrum delavayi）、酸 沼 草（Molinia caerulea）、白頭翁（Pulsatilla chinensis）、球薊（Echinops bannaticus）、假升麻（Aruncus sylvester）、抱 莖 蓼（Polygonum amplexicaule）、糙 蘇（Phlomis umbrosa）、三裂葉莢蒾（Viburnum trilobum）、南蛇藤（Celastrus orbiculatus）等。

4）選擇非原生的適生性植物。

3處綠地不僅種植有數(shù)量眾多的鄉(xiāng)土植物，而且還從觀賞性、抗逆性、適應性等方面選擇了一些能夠適應當?shù)丨h(huán)境的非原生植物。如歐洲鵝耳櫪（Carpinus betulus）、地中海刺芹（Eryngium bourgatii）、馬其頓川續(xù)斷（Knautia macedonica）、臺灣油點草（Tricyrtis formosana）、東方針茅（Stipa orientalis）、東方鐵筷子（Helleborus orientalis）、韓國羽毛葦草（Calamagrostis brachytricha）、賓夕法尼亞苔草（Carex pennsylvanica）、希臘銀蓮花（Anemone blanda）、伊朗綿棗兒（Scilla mischtschenkoana）等。

5）選擇觀賞周期長的植物。

園林植物的季相變化是植物對氣候的一種特殊反應，是生物適應環(huán)境的一種表現(xiàn)，也體現(xiàn)了植物在不同季節(jié)的外貌變化[9]。3處綠地的植物景觀營造根據(jù)園林植物的季相變化特征，注重選擇了一些觀賞周期長的植物，其中以禾本科植物最具代表性。從19世紀后期，禾本科的草從單一的草坪應用形式中脫離出來，并突破低矮種類的局限，開始應用于花園的花境配置與植物造景。英國著名造園家William Robinson在《英國花園大觀》（The English Flower Garden）一書中曾提到一些禾草植物可作為優(yōu)良的植物造景素材[10]，其中所提到的狼尾草屬（Pennisetum）就是被大量運用于3處綠地的一種觀賞周期長的植物。狼尾草屬植物因花序似狼尾而得名，具有葉形優(yōu)美、葉色多彩、花序多姿、株形美觀等特點。狼尾草的穗狀圓錐花序，長可達25 cm，初期淡綠色，后轉變?yōu)樽仙虬咨?。狼尾草最佳觀賞期最長可持續(xù)到10月底，到了冬季，葉子枯黃但不完全脫落，形成枯而不倒的直立狀態(tài)[11]。提升了冬季植物景觀效果，能夠營造出一種無論枯榮皆為盛景的自然景觀。

3.2 群落結構的構建

植物群落的分層結構使得群落內擁有不同株高的植物，這樣可以充分分享光照、水分和土壤資源，達到資源的最大化利用。植物群落的搭配使用能夠充分利用不同株高、生態(tài)習性、生活型的植物，使得種類豐富的植物共同生長，在提高場地生物多樣性的同時，也能夠使植物充分利用場地有限的空間資源，大大提高單位面積的綠量（圖2）。這種植物群落分層結構的構建也正與自然群落結構中所體現(xiàn)的生態(tài)智慧相契合，從而使3處綠地的人工植物群落更貼近于自然，也更尊重原生態(tài)景觀。另外，3處綠地的管理維護也能夠體現(xiàn)出生態(tài)智慧，合理控制了管理維護所產(chǎn)生的成本。這是由于3處綠地的人工植物群落多采用地域性適生植物，這種群落結構不僅有較強的抗逆性，而且也較好地適應當?shù)氐淖匀唤涤晏卣?，能夠有效減少傳統(tǒng)種植日常管理維護中的人工澆水和除草，從而降低維護成本。

4 盧瑞花園中植物塑造的立面空間The facade space of plant construction in Lurie Garden

3.3 自然演替過程的設計

3處綠地的植物群落構建及景觀營造本著因地制宜的原則，從長遠規(guī)劃出發(fā)，采用了科學合理的植物群落設計方法，不僅可以提高植物的種類，而且所形成的和諧種間關系可以促進植物的共同生長，場地中的植物群落演替是綠地生態(tài)系統(tǒng)自我完善的必然過程。尊重場地內植物的自然演替規(guī)則，保護生態(tài)系統(tǒng)的多樣性與活力，確保其生態(tài)景觀的可持續(xù)性發(fā)展，也是植物群落構建及其景觀營造能夠體現(xiàn)生態(tài)智慧的一面。通過植物在生長過程中的種間競爭，會改變場地內植物的種類與數(shù)量，甚至有些植物會面臨消失[12]。植物的這種自然演替現(xiàn)象，使3處綠地的植物群落結構更加穩(wěn)定，且具有更強的抵御外界干擾的能力。

3.4 發(fā)揮一定的生態(tài)功能

植物景觀不僅具有獨一無二的觀賞價值，而且也能夠發(fā)揮出一定的生態(tài)功能。正如奧斯本·威爾森曾經(jīng)說過“我們筆下的規(guī)劃與設計不僅要考慮經(jīng)濟效益與美學，對物種多樣性的保護也應納入考量”[13]。3處綠地內豐富的植物種對于場地生境環(huán)境的協(xié)調與穩(wěn)定奠定了基礎，同時也為城市生物多樣性的保護發(fā)揮了重要的服務功能。植物能夠通過其本身的生理生態(tài)特征發(fā)揮多種顯著的生態(tài)功能，例如盧瑞花園中的二色櫟（Quercus macrocarpa）、刺槐（Robinia pseudoacacia）是提供花粉的重要樹種，在花期能夠招引大量的蜜蜂與蝴蝶，灰毛紫穗槐（Amorpha canescens）的根部具有根瘤菌，能夠將大氣中的氮氣轉換為氮素營養(yǎng)，提升土壤的含氮量，為自身及其附近的植物所用[14]；謝德花園中的穗花婆婆納（Veronica spicata）、藍花鼠尾草（Salvia farinacea）、抱莖蓼（Polygonum amplexicaule）的長穗狀花序以及松果菊（Echinacea purpurea）、黑心菊（Rudbeckia hirta）的頭狀花序在成為昆蟲蜜源的同時，也為許多蛾和蝴蝶提供了自然棲息地，豐富了生物多樣性（圖3）；除此之外，斯特恩礦坑公園內密布的地被植物形成了地表覆蓋層，能夠有效減少地表雨水徑流，有利于場地水土保持。3處綠地植物景觀所發(fā)揮的上述生態(tài)功能同樣也蘊含著生態(tài)智慧，通過植物生理生態(tài)特征來實現(xiàn)相應的生態(tài)功能，不僅實現(xiàn)了可觀的生態(tài)價值，而且提高了其生物多樣性水平與景觀質量。

4 自然野趣的景觀空間營造

風景園林設計重視場地空間的營造和視覺效果的表現(xiàn)，3處綠地利用植物塑造場地空間，自然野趣的景觀效果都是生態(tài)智慧在景觀空間營造方面的重要表現(xiàn)。

4.1 運用植物塑造場地空間

植物非常適合用于圍合、分隔或者烘托場地的不同功能空間及空間的連接通道。采用植物圍合的方式，是塑造場地空間常用的一種方式，例如盧瑞花園的北面和西面采用高大的樹籬進行圍合，齊肩的樹籬是一道鮮活生動的屏障，它將花園內部與外部的人行交通隔離開來，特別是在臨近的大草坪上舉行音樂會期間。在齊肩的樹籬內，兩個內部的空間，用來種植宿根花卉和喬木。這2個空間，被叫做黑暗空間和光亮空間，彼此之間形成強烈的對比。這種巧妙地運用植物塑造場地空間的模式（圖4），充分體現(xiàn)了設計師的生態(tài)智慧，實現(xiàn)了不同場地空間的完美融合。黑暗空間（圖5），代表了這片場地以及整個城市的過去。光亮空間（圖6），代表了芝加哥的現(xiàn)代生活和對于自然的藝術把控能力，提供了對未來的期許。

4.2 植物景觀的自然野趣

人們對自然景觀有著先天性的本能反應，都熱衷于游憩于自然環(huán)境之中。斯特恩礦坑公園地處芝加哥南部的中國城附近，距離市中心僅5 km左右，但人們在這里卻能夠體驗到一種來自大自然的寧靜與野趣。公園中植物眾多，對提供動物棲息地，增加綠色碳匯，緩解熱島效應都有一定的作用和影響，這也體現(xiàn)了在進行城市廢棄地改造和生態(tài)修復時設計團隊具備理解自然、尊重自然和保護自然的生態(tài)智慧。設計師的創(chuàng)作靈感來源于野生植物景觀，植物景觀設計尊崇自然選擇，營造出具有濃濃鄉(xiāng)土氛圍同時基本實現(xiàn)自播的自然植被空間。斯特恩礦坑公園的植物景觀營造追求一種具有田園野趣的意境（圖7），隨處可見的野生植物充分彰顯了這一特色。

4.3 植物群落構建及其景觀營造與城市生物多樣性關聯(lián)

城市生物多樣性是在城市范圍內各種非人生物體有規(guī)律地結合在一起所體現(xiàn)出來的基因、物種和城市生態(tài)系統(tǒng)的分異程度，是城市發(fā)展的自然本底以及最重要的城市公共資源之一。城市規(guī)劃領域對生物多樣性的研究與實踐尚處于起步階段，即便是近年來如火如荼的“生態(tài)城市”“低碳城市”“低碳生態(tài)城市”建設，也主要聚焦于交通、能源、建筑等維度的綠色人工環(huán)境塑造，而較少涉及城市生物生境系統(tǒng)的營造修復與植被設計[15]。文中這3處芝加哥公共綠地將生態(tài)學理論與實踐以植物群落的方式介入到城市綠地建設之中，通過采取植物群落組構與模式設計，為動植物提供了棲息地，一定程度上增加了城市生物多樣性，進而提升場地生態(tài)環(huán)境質量。如果群落生態(tài)學以多種形式、多種尺度介入到城市綠地建設，城市也因此具有自己的生物多樣性特征[16]，勢必會改善城市生態(tài)系統(tǒng)。

5 黑暗空間The dark space

6 光亮空間The light space

7 斯特恩礦坑公園植物景觀的自然野趣The natural wildness of plant landscape in the Stearns Quarry Garden

5 結語

美國芝加哥的盧瑞花園、斯特恩礦坑公園、謝德花園的設計強調了風景園林設計本源的物質性，關注地形處理、植物種植、水體設計和構筑物布局等構成風景園林存在的最基本元素，將水、土地與植物緊密相連，渾然一體。這3處綠地的植物景觀與場地生境融為一體，并將風景園林設計回歸到了園林最基本的功能：塑造土地。場地的植物群落構建及景觀營造從設計理念到細節(jié)處理上，都體現(xiàn)了其獨特的生態(tài)智慧。在設計手法上，將歷史記憶、現(xiàn)代生態(tài)意識、文化與生態(tài)理念相互融合，既保留野趣，又注入現(xiàn)代化要素，既營造公共場所，又設計相對私密空間，創(chuàng)造出一個優(yōu)雅、寧靜、而又富有美感的新城市景觀，展示出歷史與生態(tài)美。這3處綠地的建設都基于場地設計要素，融入了具有鄉(xiāng)土風情的植物景觀，將土地本身與風景園林設計師的想象力相結合，不僅為市民提供了一個舒適美好的戶外休閑空間，而且喚起了人們的聯(lián)想與情感，這就是植物群落構建及景觀營造所蘊含的生態(tài)智慧。

注釋：

圖1由郭鋒改繪；圖2、3、5～7由王晶懋拍攝；圖4由陶嘉敏繪制。