從景感生態(tài)學視角分析城市立體綠化內(nèi)涵與功能
——以深圳市為例

汪元鳳,董仁才,肖艷蘭,岳敏慧,王 朋,段昌群,劉嫦娥,*

1 云南大學生態(tài)與環(huán)境學院暨云南省高原山地生態(tài)與退化環(huán)境修復重點實驗室, 昆明 6500912 中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心 城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室, 北京 1000853 云南省高原湖泊生態(tài)修復及流域管理國際聯(lián)合研究中心, 昆明 650091

我國城市化進程速度逐漸加快,土地供需矛盾日益突出[1]。如何有效地利用城市有限土地的同時,保障生態(tài)系統(tǒng)服務水平,是城市發(fā)展所面臨的嚴峻挑戰(zhàn)[2]。作為城市平面綠化的補充,立體綠化應運而生。立體綠化是指植物依附于各種構筑物及其他空間結構的一種綠化形式,即利用植物向縱向空間發(fā)展的綠化方式[3- 4]。國內(nèi)外在立體綠化提升城市生態(tài)功能方面已經(jīng)開展了大量研究。Mentens J.等探討了綠色屋頂與城市降雨徑流變化的關系,證明了屋頂綠化能明顯減少雨水徑流[5]。Braaker S.等指出廣泛推廣綠色屋頂能夠減少城市綠色空間的喪失,并探討了綠色屋頂為城市提供的生態(tài)系統(tǒng)服務以及屋頂綠化帶來的生態(tài)和經(jīng)濟效益[6- 8]。Alexandri E.等研究表明屋頂綠化及墻面綠化能有效降低建筑溫度,不但可為建筑節(jié)約能源,還能在局部范圍內(nèi)緩解城市熱島效應[9]。彭毓等研究了立體綠化在園林綠化及建設生態(tài)城市中的作用[10- 13],肖玉妮探討了立體綠化在城市景觀中的營造技術[14]。雖然國內(nèi)外對城市立體綠化做了大量研究和分析,但大部分都是探討立體綠化所帶來的生態(tài)、社會效益,很少基于城市居民的物理感知及心理認知,分析立體綠化給城市居民帶來的感官感知的變化。普遍認為,植物的色彩、芳香、質(zhì)地、形態(tài)、聲音、味道對人的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺及味覺產(chǎn)生影響,能促進人的身心健康,緩解人的精神疲勞,立體綠化將對城市居民生活環(huán)境滿意度和幸福感具有積極的影響[15- 18]。

2015年,趙景柱等學者將生態(tài)學與可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)服務、城市規(guī)劃、中國傳統(tǒng)文化等理論進行融合,提出以景感生態(tài)學(Landsenses ecology)的理念和方法解決在城市規(guī)劃和建設中遇到的問題[19]。景感生態(tài)學理論作為研究生態(tài)系統(tǒng)服務和可持續(xù)發(fā)展的有效途徑[20],在注重城市立體綠化保持和改善生態(tài)系統(tǒng)服務的同時,倡導將居民的感官感知納入城市立體綠化建設中,這有助于更好的為民眾提供可持續(xù)福利,從而實現(xiàn)城市生態(tài)文明建設[21]。

本文從景感生態(tài)學視角出發(fā),探討立體綠化在促進居民的視覺、聽覺、嗅覺、味覺及觸覺等物理感知及心理認知功能等方面的作用,及其增強城市生態(tài)系統(tǒng)服務的機理。以期用景感生態(tài)學理論推進立體綠化建設,促進城市生態(tài)文明建設及可持續(xù)發(fā)展。

1 立體綠化與景感營造的關系

新的城市形態(tài)發(fā)展要求城市規(guī)劃不僅要關注傳統(tǒng)而簡單的人與自然的關系,還應提升到更加注重以人為本的發(fā)展模式,尤其是關注人類的情感(快樂、滿足),活動(偶然性活動和基本活動)和人類本身(個人和群體)[22]。立體綠化作為一種適應未來城市發(fā)展的可持續(xù)綠化建設手段,在改善人居環(huán)境、節(jié)約城市土地資源和豐富生物多樣性中的作用和價值日益受到重視。作為城市生態(tài)系統(tǒng)的一部分,其已知發(fā)揮的生態(tài)系統(tǒng)服務包括：調(diào)節(jié)環(huán)境溫度和濕度,改善城市小氣候,減少城市熱島效應[23]；黏附空氣中的塵埃以及殺死室內(nèi)空氣中一些致病的細菌,調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量；橋體及墻體綠化對聲音的削減和隔離,減弱噪聲[24]；屋頂綠化可減少一部分雨水徑流；此外,立體綠化為動物提供了更多的生境,提高城市生物多樣性。

近年來,立體綠化建設的關注重點開始由“美學”、“親自然性”向“人性化設計”逐步轉變[25]。王敏等認為綠視率是居民的一種心理綠量,能夠衡量人在綠化環(huán)境中的視覺感受,可提高市民對立體綠化的滿意度,能給人帶來良好的心理效應,從而產(chǎn)生心理上的滿足感和舒適感[26- 27]。視覺是觀賞者獲取空間環(huán)境信息的主要途徑,立體綠化可從三維空間來增加城市綠視率。除視覺外,立體綠化也豐富了城市居民的聽覺、觸覺、嗅覺、味覺、風感及心理反應。植物本身具有獨特的姿態(tài)、色彩、風韻,給人以豐富的感官感知,許多植物芳香宜人、色彩繽紛,能給人帶來舒適柔和、心礦神怡的感受[27- 28]。

趙景柱等學者所提出的景感生態(tài)學理念和方法,是將生態(tài)學與可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)服務、城市規(guī)劃、中國傳統(tǒng)文化等理論進行融合,以可持續(xù)發(fā)展為目標,從自然要素、物理感知、心理認知、社會經(jīng)濟、過程與風險等方面,研究土地利用規(guī)劃、建設與管理的科學[19]。景感生態(tài)注重以人文本的思想,通常關注八個類型的感覺,包括視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺、風感、方向感和心理反應[22]。將景感與立體綠化相結合,能促使立體綠化有效觸發(fā)城市居民感官感知的變化,尤其是在視覺與心理反應層面上。

景感生態(tài)學在實踐方面提倡通過景感營造把愿景賦予或融入載體,主要有三種途徑：包括借助載體、改造載體和新建載體[20]。而在立體綠化建設的應用中主要有兩種途徑：一是借助新增的載體,將其愿景容入其中進行整體規(guī)劃建設；二是在既有載體的基礎上將愿景融入其中進行改造[20,29]。人的視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺等物理感知和心理認知是系統(tǒng)且相互影響的,城市立體綠化在營造過程中,理應充分考慮居民物理感知的系統(tǒng)性及心理認知的整體性,從多種感官感知來豐富人的物理感知及心理認知。

立體綠化能提升城市生態(tài)系統(tǒng)服務,是實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要措舉,而景感生態(tài)學與景感營造的手段不僅可以將人與生態(tài)系統(tǒng)服務緊密聯(lián)系起來,也是聯(lián)系生態(tài)系統(tǒng)服務和可持續(xù)發(fā)展的橋梁。因此,可以將景感生態(tài)學的理論應用到立體綠化建設中,進而為城市全方位的綠地系統(tǒng)規(guī)劃提供理論支持。用景感營造技術指導立體綠化建設,有助于設計師在規(guī)劃立體綠化項目時將生態(tài)系統(tǒng)服務、可持續(xù)發(fā)展等愿景融入載體中,更好地發(fā)揮立體綠化在城市生態(tài)系統(tǒng)中的作用。

2 研究區(qū)域與方法

2.1 研究區(qū)域概況

深圳市是粵港澳大灣區(qū)四大中心城市之一,毗鄰香港,位于北回歸線以南,界于22°24′—22°52′N,113°46′—114°37′E之間(圖 1),屬熱帶、亞熱帶季風海洋性氣候。深圳市全年氣候溫暖,空氣濕潤,十分適合植物生長,植物種類多樣,植物維護管理成本低于中國北方其他城市[30]。因此,深圳市開展立體綠化，推行綠色建筑,具有較大優(yōu)勢。

從1990年頒布《深圳市屋頂美化實施辦法》到2019年開始實施《深圳市立體綠化實施辦法》,30年間,深圳市立體綠化經(jīng)歷了起步、發(fā)展、增長、完善四個階段,分別是：第一階段,市域統(tǒng)籌,各區(qū)細化,試點摸索,調(diào)整推進；第二階段,行業(yè)協(xié)會,促進發(fā)展,技術規(guī)范,勻速發(fā)展；第三階段,政府重視,政策完善,全面統(tǒng)籌,加快增長；第四階段,行業(yè)支撐,群眾響應,健全體系,專項推廣[31]。在市政府決策支撐下,深圳立體綠化在我國處于領先地位[32]。據(jù)統(tǒng)計,截至2019年,深圳市全市已綠化屋頂面積為155萬m2,綠化立交橋80余座、人行天橋120余座[33]。隨著深圳加快推進一流國際化城市環(huán)境建設步伐,城市綠化建設將不再局限于“見縫插綠”,需要向“空中借地”,在屋頂、天橋、墻體等城市三維空間添加綠色元素,努力將生態(tài)自然與城市建筑融為一體。

圖1 研究區(qū)域示意圖Fig.1 Schematic diagram of research area

2.2 立體綠化案例調(diào)查

2019年7—8月開展了深圳市立體綠化案例調(diào)查和分析。首先,在查閱相關文獻資料,訪問深圳市立體綠化行業(yè)協(xié)會及其會員單位基礎上,確立了6種常見立體綠化案例類型。后經(jīng)實地踏勘、行人訪談,分析了分布在城市不同地點的近30個經(jīng)典案例(圖1)。詳細記錄了這些立體綠化工程案例及其所使用的代表性植物(表1,圖2),并從景感生態(tài)學的視角出發(fā),對其進行分析。

表1 立體綠化研究案例表

圖2 立體綠化實景圖Fig.2 Three-dimensional green picture實景圖來源于深圳市立體綠化行業(yè)協(xié)會；其中：a. 植己美好生活體驗館墻面綠化,b. 植己美好生活體驗館屋頂農(nóng)場,c. 植己美好生活體驗館室內(nèi)綠墻,d. 植己美好生活體驗館墻面綠化,e. 僑城坊九方薈,f. 僑城坊九方薈,g. 深圳市城市管理和綜合執(zhí)法局辦公樓墻面綠化,h. 植己美好生活體驗館室內(nèi)綠墻,i. 皇崗小學屋頂綠化,j. 深圳證券交易所屋頂綠化,k.漢京九榕臺坡面綠化

3 討論與分析

3.1 立體綠化增強城市生態(tài)系統(tǒng)服務

通過對不同類型的立體綠化案例分析和居民訪談發(fā)現(xiàn),不同形式的立體綠化對居民生產(chǎn)的感官感知及生態(tài)系統(tǒng)服務價值各不相同。表2統(tǒng)計了不同類型立體綠化對居民產(chǎn)生的的感官感知類型、生態(tài)系統(tǒng)服務價值以及所影響的范圍。

表2 立體綠化的感官感知及生態(tài)系統(tǒng)服務分析

從表2中可以看出,各類型立體綠化對居民的視覺、心理反應等感官感知產(chǎn)生不同影響。立體綠化一般都具有固氮釋氧、調(diào)節(jié)小氣候、減噪、凈化空氣等生態(tài)系統(tǒng)服務價值。由于不同類型立體綠化所服務的對象不同,其對居民的感官感知、生態(tài)系統(tǒng)服務價值及產(chǎn)生的影響范圍也不盡相同。如花園式屋頂綠化結構比較復雜,對居民的影響范圍較簡易式屋頂綠化、墻面、室內(nèi)綠化更廣,產(chǎn)生的生態(tài)系統(tǒng)服務價值更高,給人帶來多樣化的感觀感知。橋體立體綠化由于其體量一般較其他類型立體綠化大,所產(chǎn)生的影響范圍也更廣,因此可以有效降低汽車產(chǎn)生的噪音和凈化汽車尾氣,具有較高的生態(tài)系統(tǒng)服務價值。

3.2 典型案例的景感內(nèi)涵多樣

深圳市經(jīng)典的立體綠化案例中蘊含的豐富的景感元素,能引起居民的認同感。例如,深圳市百合花卉小鎮(zhèn)的植己美好生活體驗館,建筑外墻及室內(nèi)用近千種植物裝點的生態(tài)綠墻,連接人與自然,營造出人們所向往的理想生活空間。其中以熱帶雨林為主題的室內(nèi)綠墻,不僅能凈化室內(nèi)空氣,增加空氣濕度,還能夠豐富人的視覺、嗅覺、觸覺等感官感知,使人們能夠更加親近自然。該案例屋頂占地1500m2的綠色天空農(nóng)場,是一個天然種植蔬果花草的農(nóng)場及一站式田園家庭體驗中心,訪客既能陪孩子一起體驗勞動的快樂,又能感受家庭園藝生活。整個設計懷著讓每一位都市人都能享受親近自然的愿景目標,給人營造出了空中農(nóng)場的感覺,為城市增添了生態(tài)美,表現(xiàn)出城市綠色的生命力[34]。這一案例充分體現(xiàn)了隨著物質(zhì)生活水平的提高,人們對美好生活的精神需求日益增長,以城市建筑為載體的立體綠化,已經(jīng)形成一種新的生活需求。

再如,深圳市南山區(qū)華僑城的僑城坊之九方薈案例,直接將植物嵌入墻體,將景觀元素延伸到建筑的立面,使得建筑與自然景觀建立起有機的聯(lián)系,給居民創(chuàng)造出別具一格的景觀效果。在高密度集約性住區(qū)內(nèi),綠色空間的營造成為其設計的主導,創(chuàng)造了一個城市生態(tài)立體社區(qū),植物點綴的綠墻具有強烈的視覺震撼力,從視覺、觸覺、嗅覺等多種感觀感受豐富了居民體驗感。綠色草地建造于建筑之上,給人心曠神怡的感受,提高了整個建筑的生態(tài)、社會、經(jīng)濟效益。同樣,僑城坊之樹屋Treehouse,秉承“會呼吸的自然派建筑”的生態(tài)理念,每個標準層均設置有陽臺綠化,打破了高度與自然的壁壘,實現(xiàn)了對建筑邊角的軟化,大幅度減弱了建筑生硬的幾何輪廓。不僅可為室內(nèi)的人們提供新鮮的空氣、調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,吸收灰塵等,而且提高了室內(nèi)的綠視率,使身處綠色植物之中的人們辦公變得更加舒適、愜意,體現(xiàn)了人、自然、城市和諧共處的理念。其屋頂公共的空中花園,不僅拉近了人與自然的距離,而且綠植具有降溫效果,可節(jié)能減排,緩解暴雨徑流。

此外,對交通基礎設施進行立體綠化改造,充分將景感生態(tài)學理念融匯到城市建(構)筑物中。如星河丹堤隧道上蓋綠化、新秀天橋綠化、羅芳立交橋綠化、蔡屋圍人行天橋綠化等各類街區(qū)橋梁綠化,在不同的空間立面上附上植物,讓原本生硬冰冷的鋼筋混凝土成為空間的點睛之筆,不僅可吸收汽車尾氣產(chǎn)生的有害氣體、凈化空氣、降低噪音,而且讓城市“灰”橋變?yōu)椤熬G”橋,軟化了城市生硬的幾何線條,增加了城市的綠視率,可緩解司機的視覺疲勞,此外,不同的植物以及植物的季相變化還能豐富行人的視覺感受。

4 結論與建議

4.1 以景感生態(tài)學理念推進立體綠化建設

基于景感生態(tài)學基本原理,應用景感營造技術,將生態(tài)文明、可持續(xù)發(fā)展的愿景融入立體綠化建設中,有助于推動城市可持續(xù)發(fā)展。立體綠化能提升城市生態(tài)系統(tǒng)服務,擴大居民受益范圍,豐富人們的視覺、觸覺、心理反應等感官感知。在未來的城市規(guī)劃中,為了提升立體綠化的生態(tài)效益、提高居民的生態(tài)福利,應該大力推廣立體綠化,這特別需要政府的有序引導。《深圳市立體綠化實施辦法》根據(jù)深圳市立體綠化的總體目標和空間布局,要求新建公共建(構)筑物實施屋頂綠化或架空層綠化,實際綠化面積不宜少于屋頂或架空層可綠化面積的60%；新建公共建(構)筑物以及市政設施實施墻(面)體綠化、橋體綠化、棚架綠化、窗陽臺綠化、硬質(zhì)邊坡綠化,實際綠化面積不宜少于載體外立面可綠化面積的20%,這為立體綠化建設提供了硬性參考指標[35]。

4.2 開展景感營造促進城市綠色建筑發(fā)展

在粵港澳大灣區(qū)建設過程中,建筑用地與城市綠化用地之間的矛盾將日益加劇,而立體綠化是突破這一瓶頸、增加城市綠量的有效途徑。《深圳市立體綠化實施辦法》要求市住房和建設部門將立體綠化納入綠色建筑評價范圍并予以推廣[35]。針對不同的建筑,在充分考慮房屋承重、安全、建筑立面的材質(zhì)及綠化效果等綜合因素基礎上,因地制宜選用不同的立體綠化方式,可增加綠視率,增添建筑舒適度與宜人感,同時起到節(jié)能減排的作用。同時,運用景感營造技術,將文化、地域特點、現(xiàn)代理念等融入建筑,使綠色建筑不僅僅是技術、植物的組合,更是個性化、人性化、藝術美感、文化理念全面發(fā)展的綠色建筑[36]。

4.3 將景感營造和立體綠化納入綠地系統(tǒng)規(guī)劃

當前,國內(nèi)立體綠化建設發(fā)展缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃,現(xiàn)行城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中,并未提及立體綠化相關內(nèi)容及要求。而立體綠化在城市建設中扮演越來越重要的角色,其必然成為城市綠地系統(tǒng)重要且不可或缺的組成部分[29],應該予以充分重視。《深圳市立體綠化實施辦法》要求綠化行政主管部門應當會同規(guī)劃國土部門根據(jù)《深圳市綠地系統(tǒng)規(guī)劃》編制立體綠化發(fā)展專項規(guī)劃[35]。從整體層面來看,立體綠化工作缺乏整體性和系統(tǒng)性,應從景感生態(tài)學視角出發(fā),結合城市綠地系統(tǒng)功能提升和公共空間效率提升,充分發(fā)揮立體綠化的生態(tài)、社會及景觀效益,融入城市居民物理感知、心理認知等要素,才能有效推進未來立體綠化建設[29]。在編制立體綠化發(fā)展專項規(guī)劃方面,應將景感營造技術應用于立體綠化建設,并與土地利用規(guī)劃和城市總體規(guī)劃有機銜接,對新建載體的立體綠化,應當與主體工程同時規(guī)劃、同時設計、同時建設、同時驗收,才能更好地、科學地規(guī)范和指導城市立體綠化建設,促進城市立體綠化健康有序地發(fā)展,提高城市的立體綠化的整體水平。此外,也應借鑒國外立體綠化建設成熟地區(qū)的法律條文、標準及激勵政策,提出立體綠化建設策略和多樣化的激勵措施,推動立體綠化快速發(fā)展。

植物作為立體綠化的主體,被賦予各種精神象征,注入景感營造技術和理念,讓綠化工程在帶來生態(tài)系統(tǒng)服務的同時,更能豐富居民的物理感知及心理認知。以景感生態(tài)學理論為支撐,用景感營造技術指導立體綠化,將生態(tài)意識、可持續(xù)發(fā)展等理念及精神融入立體綠化中,有助于實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。深圳市的立體綠化工作為粵港澳大灣區(qū)生態(tài)文明建設提供了寶貴經(jīng)驗,“美麗灣區(qū)”建設應充分發(fā)揮地理區(qū)位、氣候等資源優(yōu)勢,大力發(fā)展立體綠化,提升城市群生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品供給能力。

致謝：感謝深圳市立體綠化行業(yè)協(xié)會對本研究提供的幫助和支持。