奧林匹克公園人工山體的生態(tài)景觀設(shè)計(jì).docx

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除人工山體的生態(tài)景觀設(shè)計(jì)劉曉路、丘榮，2009北京生態(tài)園林城市建設(shè)，中國林業(yè)出版社，2010：12-18淺析奧林匹克森林公園主山綠化工程摘要：本文通過對奧林匹克森林公園主山的景觀設(shè)計(jì)及施工過程的分析，總結(jié)其經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，探討在城市園林中大型人工山體或荒山綠化的景觀設(shè)計(jì)中，如何來進(jìn)行生態(tài)景觀設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：人工山體；水土流失；水土保持；自然山林；維護(hù)管理人工山體指在景觀設(shè)計(jì)中完全由人工堆砌形成的山體，一般高度大于5米，平均坡度大于9度，小于此數(shù)值的地形我們一般稱為園林微地形。人工山體由于體量大，坡度陡，缺乏植被覆蓋，容易出現(xiàn)水土流失等生態(tài)問題，所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取與普通園林微地形塑造不同的處理，以解決這些問題。奧林匹克森林公園主山位于北京市城市中軸線的北端，為一完全由人工堆砌的山體，其面闊680米，與主湖的相對高度48米，基底面積約43.3公頃。前山平均坡度10.2度，后山平均坡度19.3度，為一典型的人工山體。為保證主山山體的穩(wěn)固性，巖土工程采用了分層碾壓的施工方式，施工后土壤密實(shí)度為0.92，山體表面有1米厚疏松種植土。如此大型的人工山體，是在以往的設(shè)計(jì)中是極為少見的，其超大的尺度，多變的坡度坡向，復(fù)雜的土壤地質(zhì)情況，給我們的設(shè)計(jì)帶來了許多難題。1人工山體易出現(xiàn)的生態(tài)問題1.1水土流失的問題人工山體由于初期沒有植被覆蓋，坡長坡度大，表層土光滑疏松易被侵蝕，下層土壤密實(shí)度大不利于雨水滲透等因素，水土流失情況比較嚴(yán)重。1.2種植設(shè)計(jì)如何達(dá)到生態(tài)效益的最大化人工山體與普通園林的微地形塑造相比，具有尺度大，坡度坡向復(fù)雜等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)造成了在公園建成后維護(hù)管理的困難，故在種植設(shè)計(jì)中應(yīng)在保證景觀效果的前提下，建成具有一定自我維護(hù)及調(diào)節(jié)能力的植物群落景觀，提高公園綠地的生態(tài)效益的同時，還可減少公園后期維護(hù)管理成本。2水土保持設(shè)計(jì)水土流失是指在水力、重力、風(fēng)力等外營力作用下，水土資源和土地生產(chǎn)力的破壞和損失，包括土地表層侵蝕和水土損失，亦稱水土損失1。在奧林匹克森林公園主山綠化工程中，首先要解決的就是人工山體嚴(yán)重的水土流失問題，進(jìn)行合理的水土保持設(shè)計(jì)。2.1山體排洪措施山體徑流的合理疏排能有效的防止雨水徑流對山體土壤的大面積沖蝕，減少山體的水土流失。首先，圍繞山體設(shè)置排水橫溝，在雨水徑流對土壤形成大的侵蝕前對其進(jìn)行截留。根據(jù)山體土壤的類型，可得出其最大不沖流速，再根據(jù)山體坡度等數(shù)據(jù)可算出其最大徑流深度，最后便可算出截洪橫溝的最大間距，根據(jù)計(jì)算，奧運(yùn)森林公園主山在截洪橫溝前匯流長度小于130m時，就能夠有效避免雨水徑流對土壤表面形成沖刷。圖3 在水流形成最大流速Vmax和最大徑流深度hmax前設(shè)置截洪溝其次，在山體的山谷中設(shè)置排水縱溝，對橫溝中的雨水進(jìn)行收集，沉沙過濾后排入公園主湖，防止雨水直排入湖中對對主湖水體的污染。 為保證公園景觀效果，排洪溝的布置應(yīng)與公園景觀相協(xié)調(diào)，可與山體道路、水體景觀結(jié)合設(shè)置。奧運(yùn)森林公園主山排洪橫溝就主要結(jié)合了道路來設(shè)置，而主山上最重要的景點(diǎn)之一“林泉高致”就是一條結(jié)合排洪縱溝設(shè)置的自然溪流景觀。而溝體的形式則宜軟不宜硬，在滿足徑流沖刷的前提下，盡量使用軟質(zhì)溝體，能夠跟周邊景觀自然協(xié)調(diào)，也更能體現(xiàn)其生態(tài)性。在奧運(yùn)森林公園主山排洪溝的設(shè)計(jì)中，考慮到橫溝的坡度較小，長度較短，雨水徑流量小，采用的是素土夯實(shí)加生物護(hù)土墊或草坪卷的做法，在實(shí)踐使用中我們發(fā)現(xiàn)，草坪卷的效果強(qiáng)于生物護(hù)土墊，生物護(hù)土墊其上的植被恢復(fù)較慢，早期景觀效果不好，而草坪卷成景快，景觀效果好?？v溝的坡度陡、長度長，雨水徑流量大，溝體采用直徑150-200mm的卵石活鋪，不僅更抗雨水沖刷，而且大小不等的卵石形成粗糙的表面，能更大限度的截留雨水，減小徑流，同時應(yīng)在石縫中撒播地被花灌的種子，使其盡快被綠色覆蓋，與山體植被景觀融為一體。2.2雨水滯留措施在對山體徑流進(jìn)行合理疏排的同時，還應(yīng)采取一些局部滯留雨水的措施，一方面可減小雨水初期徑流量，減少對土壤的侵蝕，一方面也有利于雨水的自然下滲，補(bǔ)充地下水，減少水的流失。措施一：結(jié)合種植穴設(shè)置魚鱗坑，利用魚鱗坑對雨水進(jìn)行截留，減少雨水徑流量。措施二：在排水橫溝與縱溝中相距一定距離設(shè)置擋水板，一方面減緩溝中的雨水徑流速度，減少徑流對溝體本身的侵蝕，有利于水中泥沙的沉積；一方面這些擋水板也可形成小型的雨水截留坑，對雨水進(jìn)行截留，減小雨水徑流量。2.3植物處理措施在以往的研究中，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，植物對水土保持具有極為重要的作用，一是植被對雨水的攔截、吸收、蓄積，可有效涵蓄降水，減小地被徑流，減少和消除了外部動力對土壤的侵蝕動能，保護(hù)土壤，二是植被對土壤的覆蓋阻止和減小了降雨對土壤的直接沖擊侵蝕2。因此，在主山種植設(shè)計(jì)中，我們針對以上兩點(diǎn)，采取兩項(xiàng)措施，一方面采用復(fù)層種植，利用多層次的植被對降雨進(jìn)行有效的截留涵蓄，減小地表徑流；另一方面大面積種植北京地區(qū)野生地被，迅速覆蓋地面，減少雨水徑流對土壤的侵蝕。2.4山石護(hù)坡在局部坡度過大的地段，在采取以上技術(shù)措施后，仍會出現(xiàn)局部的水土流失，采取了山石護(hù)坡的辦法，利用山石的垂直高度減緩山體坡度，減輕雨水徑流對土壤的侵蝕作用。3.模擬自然山林的種植手法傳統(tǒng)植物設(shè)計(jì)手法一般比較注重視覺美感的景觀功能，而對植被的生態(tài)功能方面的研究不多，在設(shè)計(jì)中無法做到植物景觀生態(tài)效益的最大化，在本次的設(shè)計(jì)中，我們借鑒了生態(tài)學(xué)、造林學(xué)等相關(guān)學(xué)科的知識，并對北京周邊低山地區(qū)的自然山林進(jìn)行了考察，通過對自然山林的模擬與提煉，針對地塊不同的景觀要求及功能需求，采取適當(dāng)?shù)姆N植手法達(dá)到植物景觀功能與生態(tài)功能的雙贏。3.1空間結(jié)構(gòu)在對自然山林的考察中，可發(fā)現(xiàn)其都是由密林、疏林、林間空地三個基本要素組成，這三個要素的穿插組合，形成了豐富的自然山林景觀。經(jīng)調(diào)查分析后，我們認(rèn)為應(yīng)該要有較高比例的密林，只有高比例的密林才可呈現(xiàn)出莽莽蒼蒼的山林氣勢，保證總體景觀效果。而適量的疏林和林間空地也是必不可少的，它們?nèi)缤笟獾奶齑?，有效的調(diào)節(jié)植物景觀節(jié)奏，豐富植物景觀空間層次，給游人呈現(xiàn)出“柳暗花明、豁然開朗”的意境，使景觀更為自然。另一方面，還可結(jié)合景點(diǎn)、設(shè)施形成游人的休憩活動空間，滿足公園的功能要求。在奧林匹克森林公園主山的種植設(shè)計(jì)中，密林約占80%，保證了主山的總體景觀效果；而疏林及林間空地占20%左右，并結(jié)合景點(diǎn)、觀景平臺及坡度較陡種植喬木困難的地方設(shè)置，有效地利用了現(xiàn)場場地條件。3.2 混交方式及尺度3.2.1混交方式常見的混交方式有株間混交、行間混交、帶狀混交、塊狀混交四種。株間混交：隔株種植不同樹種。此種方式效果自然，園林中多用，但施工難度較大。由于種間位置近，合理搭配有利于發(fā)揮種間作用，搭配不當(dāng)則容易激起種間矛盾。行間混交：不同樹種隔行栽植。種間互利互害關(guān)系較緩，施工較方便，但效果過于人工化。帶狀混交：一個樹種連續(xù)三行或三行以上構(gòu)成一帶與另一樹種帶混交。種間關(guān)系較緩，施工方便，效果過于人工化。塊狀混交：一個樹種成規(guī)則或不規(guī)則的塊狀與另一樹種的塊依次配置或穿插的混交方式。此種混交方式種間關(guān)系弱，施工簡單，如與地形起伏結(jié)合，效果也較好，但塊與塊之間關(guān)系生硬，不夠自然。在對以上幾種混交方式進(jìn)行分析后，我們從本項(xiàng)目的規(guī)模、地形、目標(biāo)效果及施工等幾個方面進(jìn)行綜合的考慮，決定以不規(guī)則塊狀混交為主，在兩塊片林的邊緣處結(jié)合株間混交，從邊緣向內(nèi)部滲透，形成大氣、自然的山林景觀。3.2.1混交尺度混交林的單塊尺度應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的具體情況來確定，過大顯得單調(diào)，過小又顯得零碎，在奧運(yùn)的主山的設(shè)計(jì)中我們參照了北京地區(qū)的部分自然山林，同時考慮在600米以外的奧海（即主湖）對面的觀賞效果，確定了大面積不規(guī)則塊狀混交大于2000平米，邊緣部分小面積塊狀混交不小于25平米的尺度，現(xiàn)在看來，其尺度基本合適。3.3復(fù)層種植在奧運(yùn)主山的種植設(shè)計(jì)中，大量采取了復(fù)層種植的設(shè)計(jì)手法，尤其是在林緣部分。這是因?yàn)椋菏紫仍谡{(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)多層次、多品種是自然山林的一個重要特點(diǎn)，尤其是在林緣部分，各種喬木、灌木、草本及藤本植物層層疊疊，形成了豐富的植物群落，這些多層次的植物群落創(chuàng)造了優(yōu)美的林冠線和自然的林緣線，加強(qiáng)了景深，具有很高的觀賞性；其次，合理配置的植物群落具有一定的自我調(diào)節(jié)及維護(hù)的能力，對病蟲害的抵抗能力也比單一純林強(qiáng)，可避免毀滅性的災(zāi)害；第三，復(fù)層種植增加了單位面積內(nèi)的綠量，對城市園林綠地的生態(tài)作用比單層樹木大，具有更好的生態(tài)效益。 3.4異齡樹種植在自然山林中，植物自身繁殖生出小苗，形成同種樹異齡存在的現(xiàn)象，且一般植物在幼苗階段，對生境的適應(yīng)能力較成年階段強(qiáng)，異齡樹栽植可充分利用光照、水分、土壤等資源，條件，實(shí)現(xiàn)群落功能的最大化，這也是群落自我恢復(fù)、自行演替的必要條件。同時異齡樹在樹形體量上的差異，使單一品種的片林也可呈現(xiàn)出豐富的景觀層次。為了體現(xiàn)自然山林的效果，主山種植采用同種異齡樹混合栽植，落葉喬木規(guī)格在6-15厘米之間，其中6-8厘米占15%，8-10厘米占15%，10-13厘米占50%，13-15厘米占20%，常綠喬木規(guī)格在3.5-6米之間，其中3.5-4米占20%，4-5米占60%，5-6米占20%。4.植物品種的合理選擇4.1鄉(xiāng)土化在植物品種選擇上應(yīng)貫徹鄉(xiāng)土化的原則，盡量選擇鄉(xiāng)土樹種。這里的鄉(xiāng)土樹種除了原產(chǎn)地土生土長的植物外，還應(yīng)包括引種成功后已經(jīng)本地化且不會造成生物入侵的植物品種。鄉(xiāng)土植物在當(dāng)?shù)丨h(huán)境中具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，抗性強(qiáng)，由鄉(xiāng)土植物組成的群落，生物間相生相克制約完善，不會對本土其它生物造成嚴(yán)重危害，減少外來植物品種引種不慎時對本地生態(tài)系統(tǒng)造成的破壞。且鄉(xiāng)土樹種相對于外來樹種具有種植成本低、成活率高，抗逆性強(qiáng)、后期養(yǎng)護(hù)管理簡單等優(yōu)點(diǎn)。而緩苗快，長勢好，對一個需要在短時間內(nèi)就要達(dá)到一定景觀效果的項(xiàng)目來說更是顯得非常重要。另一方面，鄉(xiāng)土植物的大量運(yùn)用還能使園林綠地具有鮮明的地域特征，體現(xiàn)地方特色。因此我們在奧運(yùn)主山的植物品種主要以北京平原地區(qū)及低山地區(qū)的鄉(xiāng)土植物為主，其中喬木主要為欒樹(Koelreuteria paniculata Laxm.)、元寶楓(Acer truncatum Bunge)、白蠟(Fraxinus chinense Roxb.)、臭椿(Ailanthus altissima (Mill.) Swingle)、山桃(Prunus davidiana (Carr.) Franch.)、山杏(Prunus armeniaca Var.ansu Maxim) 、黃櫨(Cotinus coggygria Scop.)、暴馬丁香(Syringa reticulate var. mandshurica（Maxim.） Hara)、油松(Pinus tabulaeformis Carr.)、側(cè)柏(Platycladus orientalis (L.) Franco)等；灌木主要有：金銀木(Lonicera maackii (Rupr.) Maxim.)、胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.)、多花胡枝子(Lespedeza floribunda Bunge.)、野薔薇(Rosa multiflora Thunb.ex Murray)、三裂繡線菊(Spiraea trilobata L.)、荊條(Vitex negundo Var. heterphylla)、大葉鐵線蓮(Clematis heracleifolia DC.)等；地被花卉多為野生花卉地被：甘野菊(Chrysantheum eticuspe)、紫花地丁(Viola philippica ssp.)、馬藺(Iris lacteal)、二月蘭(Orychophragmus violaceus (L.) O.E.Schulz)、連錢草(Glechoma hederacea L.)、蛇莓(Duchesnea indica (Andr.) Focke)等。4.2多樣化植物品種的多樣化是實(shí)現(xiàn)生物多樣性的前提條件，豐富的植物品種與地形水系結(jié)合營造出多種多樣的生境，為其它生物如野生動物、微生物等創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件。豐富的植物品種還提高了植物景觀的觀賞性，增強(qiáng)植物的抗逆性，減少病蟲害的發(fā)生，取得良好的景觀和生態(tài)效益。奧運(yùn)主山我們共設(shè)計(jì)喬木64種，灌木70種，地被花卉（含水生花卉）66種，高于北京地區(qū)一般園林工程植物品種量。5.后期維護(hù)管理措施作為有生命會生長的園林要素，植物的景觀效果和生態(tài)效益在施工結(jié)束后會隨著時間而變化，要讓植物在今后能夠具有更好的景觀效果和生態(tài)效益，還需要恰當(dāng)?shù)暮笃诰S護(hù)管理措施，并在設(shè)計(jì)中予以體現(xiàn)。5.1鄉(xiāng)土野生植物的撫育在公園人工栽植植物的生長過程中，會有一部分鄉(xiāng)土野生植物侵入到人工植物群落中，這些野生植物的出現(xiàn)是自然選擇的結(jié)果，對鄉(xiāng)土植物群落的恢復(fù)具有重要的意義。在公園的維護(hù)管理中對這些野生植物不應(yīng)清除，而是對其進(jìn)行有目的的撫育，促進(jìn)公園植物群落的自我恢復(fù)，形成穩(wěn)定的植物群落。5.2自播苗的撫育在主山種植的植物品種中，有一部分品種具有一定的自播能力，如元寶楓、欒樹等，在今后林下會有自播苗出現(xiàn)。這些自播苗的存在，豐富了植物群落的層次，增加了單位綠地的綠量，具有一定的景觀與生態(tài)價值。因此在公園的維護(hù)管理中應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)中地塊不同的景觀要求決定是予以清除還是予以保留，并對這些自播苗進(jìn)行撫育，以達(dá)到更好的景觀效果與生態(tài)效益。5.3入侵物種的控制在自然界長期的進(jìn)化過程中，生物與生物之間相互制約、相互協(xié)調(diào)，將各自的種群限制在一定的棲境和數(shù)量，形成了穩(wěn)定的生態(tài)平衡系統(tǒng)。而外來入侵物種在脫離了人為控制逸為野生后，在適宜的氣候、土壤、水分及傳播條件下，極易大肆擴(kuò)散蔓延，形成大