模擬邯鄲地區(qū)自然群落的植物景觀設(shè)計(jì)

任斌斌，馮久瑩，李樹華

（1.北京市園林科學(xué)研究所，北京 100102；2.北京市林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院，北京 100013；3.清華大學(xué) 建筑學(xué)院，北京 100084）

隨著鄉(xiāng)土景觀營(yíng)造運(yùn)動(dòng)的興起，模擬自然植物群落的植物景觀設(shè)計(jì)也逐漸開始引起人們的重視［1－2］。通過(guò)研究分析某地區(qū)自然群落的基本類型、層次結(jié)構(gòu)，從而有目的地借鑒該地區(qū)自然群落的景觀，在提高園林植物配植的科學(xué)性及藝術(shù)性，體現(xiàn)當(dāng)?shù)刂参锞坝^特色等方面，具有重要的意義［3］。穩(wěn)定的植物群落，病蟲害較少，可以降低養(yǎng)護(hù)成本［4］；具有復(fù)層結(jié)構(gòu)的植物配植可以有效地提高城市綠地的生態(tài)效益［4－5］；而富有地方特色的群落結(jié)構(gòu)則可以從植被的角度展現(xiàn)當(dāng)?shù)鼐坝^。面對(duì)迅猛的城市化進(jìn)程，自20世紀(jì)20年代起，國(guó)外的一些生物學(xué)家和景觀設(shè)計(jì)師就開始將綠地設(shè)計(jì)成與自然一致的植物生境和群落。20世紀(jì)60年代，德國(guó)生態(tài)學(xué)家蒂克遜（Tüxen）提出用地帶性的、潛在的植物種，按環(huán)境“頂級(jí)群落”原理建成生態(tài)綠地的理論要點(diǎn)。20世紀(jì)70年代，日本生態(tài)學(xué)家宮協(xié)昭創(chuàng)造了宮協(xié)造林法，該方法基于潛在自然植被和演替理論，采用鄉(xiāng)土樹種，模擬自然群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)行鄉(xiāng)土森林植被的營(yíng)建［6］。在中國(guó)，進(jìn)行模擬自然群落的相關(guān)研究始于20世紀(jì)80年代［3，7］。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著“宮脅造林法”在上海的試行［8］，北京、武漢、吉林、山東等省市也開始在園林綠地建設(shè)和森林植被恢復(fù)中模擬建設(shè)地帶性植物群落［9－12］。邯鄲市位于河北省南端，地勢(shì)自西向東呈階梯狀下降，高差懸殊，海拔最高為1 898.7 m，最低32.7 m。氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫為13.5℃，年均降水量為565.2 mm。典型地帶性植被類型為暖溫帶落葉闊葉林。選擇邯鄲境內(nèi)摩天嶺作為自然植被的調(diào)查地點(diǎn)，該區(qū)分布有大片天然次生林，是邯鄲地區(qū)園林植物造景“師法自然”的參考依據(jù)。

1 研究對(duì)象和方法

1.1 研究地概況

摩天嶺位于邯鄲地區(qū)武安市北部陽(yáng)鄄鄉(xiāng)境內(nèi)太行山南端，地理位置為36°59′N，113°48′E，呈西北—東南走向，最高海拔為1 747.5 m，總面積11 km2。該區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年均氣溫為11.1℃，年均降水量為653.3 mm，土壤類型以褐土為主，高海拔地區(qū)有部分山地草甸土。植被以落葉闊葉林森林植被為主，也有少部分的灌叢和灌草叢［13－14］。

1.2 樣地調(diào)查

本研究于2007年8－10月進(jìn)行。采用生態(tài)學(xué)系統(tǒng)取樣法［15］，對(duì)摩天嶺天然次生林進(jìn)行取樣，海拔范圍為1 200～1 700 m，海拔取樣間隔為50 m，同時(shí)考慮不同坡向，設(shè)置20 m×20 m的方形樣地（部分地段無(wú)法完成時(shí)則取10 m×20 m或10 m×10 m），共計(jì)24個(gè)；采用打格子的方法將每個(gè)樣地分成4個(gè)10 m×10 m的樣方，共計(jì)90個(gè)，調(diào)查喬木層；并在每個(gè)樣方內(nèi)設(shè)置1個(gè)5 m×5 m的灌木樣方調(diào)查灌木層和1個(gè)1 m×1 m的草本樣方調(diào)查草本層。

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)外業(yè)數(shù)據(jù)，計(jì)算各植物在其所在層片中的相對(duì)重要值。喬木層和灌木層的相對(duì)重要值計(jì)算方法為：相對(duì)重要值=（相對(duì)頻度+相對(duì)多度+相對(duì)顯著度）/3。草本層的相對(duì)重要值計(jì)算方法為：相對(duì)重要值=（相對(duì)頻度+相對(duì)多度+相對(duì)蓋度+相對(duì)高度）/4。

1.4 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)所有群落中喬木層和灌木層植物的相對(duì)重要值，采用二元指示種分析方法（TWINSPAN）對(duì)群落進(jìn)行劃分［16］。

2 結(jié)果與分析

2.1 群落類型

對(duì)摩天嶺樣方進(jìn)行TWINSPAN等級(jí)分類，結(jié)合調(diào)查區(qū)域的實(shí)際生態(tài)意義，合并部分具有相似種類組成的樣方，最終形成13組，結(jié)合分類將13組命名為13個(gè)植物群叢（表1和圖1）。

2.2 模擬自然群落營(yíng)造邯鄲地區(qū)植物景觀

邯鄲地區(qū)為提高城市生物多樣性水平，在防護(hù)林和林植、片植手法的植物景觀營(yíng)造時(shí)可以從摩天嶺自然群落中得到借鑒，對(duì)它們進(jìn)行有目的的模擬，可以展現(xiàn)當(dāng)?shù)氐闹参锞坝^特色。在模擬過(guò)程中，以植物的生態(tài)習(xí)性為基礎(chǔ)，創(chuàng)造地方風(fēng)格為前提，同時(shí)遵循以下方法：①自然性。本著遵循自然，向自然學(xué)習(xí)的理念，邯鄲地區(qū)園林植物景觀營(yíng)造所模擬和理念借鑒的對(duì)象為邯鄲摩天嶺自然植物群落。②科學(xué)性。具有邯鄲地區(qū)特色的植物景觀營(yíng)造，需要在科學(xué)的理念指導(dǎo)下完成。其植物種類以自然群落中的優(yōu)勢(shì)種和伴生種為主，同時(shí)考慮它們?cè)诔鞘兄械倪m應(yīng)性，必要時(shí)選擇與其相似的種類進(jìn)行替換。其中：?jiǎn)棠緦?，以群落中的?yōu)勢(shì)種構(gòu)建基本骨架，適當(dāng)配植伴生種；灌木層，以優(yōu)勢(shì)種和伴生種為主，參考自然群落的層次結(jié)構(gòu)，以截取自然群落某一片段的形式，濃縮自然景觀的手法，營(yíng)造豐富的中層植物景觀；地被層，基本保留原有群落中草本層的優(yōu)勢(shì)種，同時(shí)根據(jù)不同的景觀和功能需求，配植相應(yīng)的群落伴生種、偶見種或者生態(tài)習(xí)性類似的替換種。③藝術(shù)性。模擬自然群落營(yíng)造人工植物景觀并不是對(duì)原有群落的照抄照搬。需要通過(guò)充分考慮其植物的色彩、體量、線條的搭配以及季相、林冠線、林緣線的變化等諸多要素，對(duì)自然群落進(jìn)行提煉和加工，使其在保持原有自然植物群落本質(zhì)的前提下，更具藝術(shù)性和實(shí)用性。按照上述方法，對(duì)13個(gè)自然群落進(jìn)行模擬，形成13個(gè)人工植物景觀配植模式（表2）。

圖1 摩天嶺森林群落90個(gè)樣方的TWINSPAN分類圖Figure 1 Dendrogram of the TWINSPAN classification of 90 quadrats in Mount Motianling

2.2.1 模擬“毛榛”模擬毛榛群叢，形成“槲櫟-毛榛＋衛(wèi)矛-披針薹草”的配植模式，營(yíng)造防護(hù)林和水土保持林體系。上層空間，槲櫟枝條開展，形成骨架，中層毛榛和衛(wèi)矛進(jìn)行片植，下層以披針薹草鋪底，形成防風(fēng)林和高海拔地帶荒山恢復(fù)的基本模式。此外，衛(wèi)矛秋季葉色變紅，也可增添季相景觀。

2.2.2 模擬“鵝耳櫪＋槲樹-連翹＋灰栒子＋土莊繡線菊-披針薹草” 形成“槲樹＋北京丁香-連翹＋灰栒子＋土莊繡線菊-披針薹草”的配植模式。上層空間槲樹形成骨架，北京丁香點(diǎn)綴其中；中層空間，連翹、灰栒子、土莊繡線菊分別成叢種植，灰栒子、土莊繡線菊稍耐蔭配于林下，連翹喜光植于林緣，下層以披針薹草鋪底。三層植物相互搭配共同營(yíng)造春夏可賞花（連翹、土莊繡線菊、灰栒子、北京丁香次第開放）、秋可賞果（灰栒子）的三季植物景觀。此外，本模式所選植物均為耐瘠薄種類，因此，除了適于一般園林綠地之外，也可用作防護(hù)林。

2.2.3 模擬“鵝耳櫪-連翹-披針薹草” 形成“鵝耳櫪-連翹＋衛(wèi)矛-披針薹草”的配植模式。上層以枝葉秀美的鵝耳櫪形成骨架；中層連翹成叢種植配于林緣，衛(wèi)矛植于林下，連翹早春開花，純式花相，盛開之時(shí)，黃花一片，衛(wèi)矛秋葉變紅，為秋季增添景觀，豐富色彩。除了一般園林綠地外，該模式可應(yīng)用于水邊，春、秋季節(jié)黃色的連翹、紅色的衛(wèi)矛均與藍(lán)色的水面形成強(qiáng)烈的對(duì)比。

2.2.4 模擬“蒙椴-小花溲疏-披針薹草” 形成“蒙椴-小花溲疏＋大花溲疏-披針薹草＋玉竹”的配植模式。上層蒙椴形成骨架，中層片植小花溲疏和大花溲疏于林下，兩者花開白色，素雅繁密，大花溲疏花開春季，小花溲疏花開初夏，兩者花期相銜接，植物景觀相延續(xù)；下層以披針薹草鋪底，玉竹作為耐蔭地被自然式群植于林下。此外，該模式中所用種類均為耐蔭植物，除了一般園林綠地外，可用于光照條件不好的小環(huán)境中，如建筑物北面、人工溝谷等。

2.2.5 模擬“鵝耳櫪-小花溲疏-披針薹草” 形成“鵝耳櫪＋北京丁香-小花溲疏＋東北茶藨子＋沙（紅瑞木）-披針薹草”的配植模式。上層以鵝耳櫪形成骨架，北京丁香點(diǎn)綴其中；中層叢植小花溲疏作為主體，東北茶藨子、沙作相應(yīng)點(diǎn)綴，也可將沙替換為紅瑞木，下層以披針薹草鋪底，構(gòu)成四季景觀。春夏季節(jié)，沙、小花溲疏、北京丁香的白色花朵次第開放；秋季，東北茶藨子果實(shí)紅艷，鵝耳櫪果穗奇特；冬季，萬(wàn)木凋零之時(shí)，沙或紅瑞木的枝條紅艷醒目。

表1 摩天嶺植物群落樣地資料Table 1 Plots data of Mount Motianling

表1（續(xù)）

表2 植物景觀配植模式及其主要特色Table 2 Model and characteristics of plant landscape design

2.2.6 模擬“核桃楸-連翹-披針薹草” 形成“核桃楸＋北京丁香-連翹＋土莊繡線菊-披針薹草”的配植模式，營(yíng)造春季有花（連翹、土莊繡線菊），夏季既有綠蔭（核桃楸），又有濃香（北京丁香）的植物景觀。上層空間，核桃楸樹冠開展，枝大蔭濃，形成主體，北京丁香樹冠圓整，稍作點(diǎn)綴；中層空間土莊繡線菊植于林下，連翹植于林緣，兩者枝條開展而下垂，形成統(tǒng)一，此外，兩者一開白花，一開黃花，色彩豐富；下層空間以披針薹草鋪底。

2.2.7 模擬“山桃-連翹-披針薹草” 模擬“山桃-連翹-披針薹草”，形成“山桃＋山杏-連翹-披針薹草”的配植模式，營(yíng)造早春植物景觀。上層空間中，山桃、山杏群植，早春次第開放，花色淡雅；中層空間中，叢植連翹，花開黃色，豐富色彩。該配植模式適用于微地形之上，也可于上層空間增添絳柳配置于水邊。

2.2.8 模擬“三椏繡線菊-披針薹草”和“鵝耳櫪-三椏繡線菊-披針薹草” 形成“鵝耳櫪-三椏繡線菊＋六道木-披針薹草”的配植模式。上層以鵝耳櫪形成骨架，中層三椏繡線菊花開春季，六道木則從晚春至仲秋，花開不斷，三者共同營(yíng)造春、夏、秋三季景觀。

2.2.9 模擬“山楊-連翹-披針薹草” ①山楊＋北京丁香-連翹＋三椏繡線菊-披針薹草。上層空間，以山楊為主體形成疏林，北京丁香為亞喬木層點(diǎn)綴其中。一方面，兩者搭配能夠形成富有變化的林冠線，再一方面，山楊速生，北京丁香生長(zhǎng)速度中等偏慢，壽命較長(zhǎng)，兩者也兼顧了近遠(yuǎn)期的景觀效果；中層空間選擇三椏繡線菊植于林下，連翹配于林緣；披針薹草為下層。此外，該種模式也可應(yīng)用于道路綠地，山楊、北京丁香間植列于道路兩側(cè)，其下配植三椏繡線菊和連翹。②山楊＋槲櫟-連翹＋三椏繡線菊＋土莊繡線菊＋披針薹草。以山楊、槲櫟為上層，連翹、三椏繡線菊、土莊繡線菊為中層，披針薹草為下層，構(gòu)建具有復(fù)層結(jié)構(gòu)的防風(fēng)林體系。

2.2.10 模擬“鵝耳櫪-多花胡枝子-披針薹草” 形成“鵝耳櫪-多花胡枝子＋秋胡頹子＋三椏繡線菊-披針薹草”的配植模式，選擇鵝耳櫪形成上層骨架，叢植的多花胡枝子為中層主體，三椏繡線菊、秋胡頹子點(diǎn)綴其中，下層以披針薹草鋪底。該模式春可賞花（多花胡枝子、三椏繡線菊），秋可賞果（秋胡頹子），具有明顯的季相變化。

2.2.11 模擬“槲櫟-胡枝子-黃背草” 形成“槲櫟-胡枝子＋小葉鼠李-黃背草”的配植模式。以槲櫟為上層，胡枝子、小葉鼠李為中層，黃背草為下層，構(gòu)建具有復(fù)層結(jié)構(gòu)的防風(fēng)林體系。

2.2.12 模擬“胡枝子-披針薹草” 形成“胡枝子-披針薹草”的配植模式。該模式主要應(yīng)用于土層薄的荒山早期修復(fù)，可用于寸草不生的開采地、荒山等立地條件，這種模式起到先鋒群落和水土保持的作用。

3 討論

本研究采用系統(tǒng)取樣法和二元指示種分析方法（TWINSPAN）對(duì)邯鄲摩天嶺森林植被進(jìn)行植被調(diào)查和分析，獲得13個(gè)自然植物群叢；通過(guò)分析各個(gè)群叢的層次結(jié)構(gòu)和外部特征，選用群叢中的優(yōu)勢(shì)種和伴生種構(gòu)建骨架，對(duì)自然群叢進(jìn)行模擬，最終形成13個(gè)具有當(dāng)?shù)靥厣闹参锞坝^配植模式。

目前，在中國(guó)大多數(shù)城市的防護(hù)林地和以林植、片植等手法進(jìn)行配植的城市綠地中，普遍存在著植物種類單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和景觀單調(diào)的問(wèn)題。種植結(jié)構(gòu)多以單層喬木為主，間或出現(xiàn)喬-草結(jié)構(gòu)，垂直結(jié)構(gòu)普遍缺少層次；栽植形式通常采用以一定株行距的苗圃式栽植，造成林冠線、林緣線等單調(diào)乏味，缺乏變化；在防護(hù)林中，植物種類通常單一采取楊屬、柳屬植物進(jìn)行栽植，缺乏季相變化和景觀效果?；谀M自然群落而進(jìn)行的植物景觀設(shè)計(jì)，為解決上述問(wèn)題和建設(shè)城市生態(tài)園林提供了一條新的途徑。一方面，根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境及植物自然群落的組合規(guī)律、結(jié)構(gòu)特征組成的植物配植模式，能夠在滿足各自生態(tài)位的基礎(chǔ)上，充分利用空間資源，發(fā)揮出城市綠地的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，選用自然群落中優(yōu)勢(shì)種和伴生種構(gòu)建的配植模式，植物種類豐富，能夠展現(xiàn)出豐富的季相變化和景觀效果，同時(shí)，大量鄉(xiāng)土植物的應(yīng)用也展現(xiàn)了濃郁的景觀特色。

模擬自然群落進(jìn)行植物景觀建設(shè)的推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)，其關(guān)鍵點(diǎn)在于植物材料的供給。一方面，本研究的自然植物群落調(diào)查點(diǎn)處于1 000 m以上的高海拔區(qū)域，鵝耳櫪、六道木、沙等部分種類喜冷涼氣候，對(duì)平原地區(qū)的生態(tài)環(huán)境有一個(gè)適應(yīng)過(guò)程，因此，植物的引種馴化成為必要；另一方面，也有部分植物種類處于已經(jīng)被成功馴化但尚未被充分利用和推向市場(chǎng)的狀態(tài)，如大花溲疏、小花溲疏、土莊繡線菊、三椏繡線菊等早在20世紀(jì)八九十年代就被提出應(yīng)當(dāng)作為耐蔭下木進(jìn)行大力推廣和應(yīng)用［7］，其引種馴化工作早已完成，但由于市場(chǎng)的滯后性及與科研的脫節(jié)，大量的苗圃生產(chǎn)并未就此展開，目前僅在植物園等科研、科普單位能見到它們的身影，因此，做好專家學(xué)者與市場(chǎng)的銜接工作成為關(guān)鍵。

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