基于新自然主义理念的广州市垂直绿化种植设计

吴俭峰，夏 征，阮沐宁，陈暖遥，齐跃强

(广州市林业和园林科学研究院，广州城市生态系统国家定位观测研究站，广州 510405)

近年来，为应对城市化进程中的生态环境问题，对高密度环境具有生态补偿作用的垂直绿化开始在城市中得到广泛运用[1-3]。垂直绿化通过提高城市绿化率、滞尘净化、降低墙体噪音反射等途径，提供观赏景观、提升空气质量、缓解热岛效应以及生物多样性保育等生态功能[4-6]。当前，垂直绿化植物种类适应性与群落稳定性较差，部分垂直绿化为保证景观效果需要频繁更换植物。营造兼具景观效果与生态效益的垂直绿化植物群落，满足低成本和易管养的诉求，是当前城市垂直绿化发展必须解决的关键技术问题[7]。同时受全球自然生态保护浪潮等影响，城市绿化景观设计从过去的纯粹美学导向逐渐转向了强调可持续性的自然生境设计，旨在追求更好的植物群落抗逆性、丰富的物种多样性以及更低的种植养护成本[8]。其中，以尊重自然规律和维持生态平衡为核心的新自然主义种植设计理念为城市垂直绿化的发展提供了新思路。然而，目前诸多学者的研究集中在立体绿化植物种类与应用、人体舒适度、建筑节能灯方面[9-13]，而探索新自然主义种植在垂直绿化景观中的应用并付诸实践的研究却极少。本文从植物种类选择和绿化设计着手，总结广州市展览馆垂直绿墙的植物选择、绿化设计以及施工管养经验，以期助力新自然主义种植设计理念在城市垂直绿化中的应用。

1 新自然主义种植设计理念及功能效益

欧洲学者威廉·罗宾逊(William Robinson)、奈杰尔·邓内特(Nigel Dunnett)和詹姆斯·希契莫夫(James Hitchmough)等相继提出了自然主义种植理念和新自然主义种植理念。相较于自然主义种植理念，后者的设计依托生态学原理，更强调植物群落多样性的建立与表达，使其垂直绿化主要具有更高的系统稳定性和适应能力、丰富的季相表达、较低廉的建植和维护成本等特点[14]，也具有绿化层次丰富和自然野趣盎然、促进城市生态发展、降低建植成本以及提供疗愈景观等功效[15]。

2 广州市展览馆立体墙垂直绿化设计

2.1 垂直立体绿化条件

广州市展览馆所处的广州市市区，属海洋性亚热带季风气候，以温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短为特征，年均日照1 608 h，年均气温20～22 ℃，相对湿度77%，降水量约为1 720 mm，4～6月为雨季，7-9月天气炎热，多台风，10月、11月和3月气温适中，12月至2月为阴凉的冬季。展览馆为漫反射玻璃温室，室内常年无直射光照，入口处的双面立体绿墙，长约4.6 m，宽约0.3 m，高约2.84 m，展览馆采用自然光照，配置循环供水供肥系统，微雾加湿系统。

2.2 植物种类选择

2.2.1 植物种类选择的原则

(1)优先选用乡土植物或已长期利用的植物

按照构建新自然主义设计理念的植物群落理念原则，植物种类选择对本土原生环境具有较强适应性的乡土植物，或在本地长期使用，经过多年的本地气候考验的植物种类(品种)，如绿萝、花叶万年青等。

(2)选用易于建立稳定群落的植物

选用存活率高、抗逆性强、自我繁衍与自我维持能力强的种类(品种)，保证群落结构与功能稳定性，主要有苔藓、蕨类、空气凤梨。苔藓类喜潮湿、有一定散射光线或半阴的环境，是广州地区典型的墙体自生植物种类，对墙体微环境有极强的适应力，具管养成本低、自生能力强、覆盖率高、观赏性强等众多优势。蕨类喜温暖潮湿的半阴环境，对土壤要求不严，生命力旺盛，叶型奇特，充满原始野趣。如空气凤梨可完全在空气中生长，耐干旱、耐强光，它通过根部固定植株，通过叶面上的银灰色绒毛状鳞片吸收养分和水分，品种繁多，形态各异，既能赏叶，又可观花，还具有装饰效果好、适应性强等优点。

(3)选用观赏价值高、观赏期长的植物

新自然主义设计理念也不排斥选择观赏性价值高、观赏期长的植物品种，实践案例选择的种类如鹿角蕨、彩叶芋、空气凤梨、蝴蝶兰、文心兰、石斛兰等都各具优势和特点(表1)。

2.2.2 广州市优良绿墙植物的选择 根据实践经验初步确定的广州市优良绿墙植物共有22种(表1)，其中天南星科最多，兰科也较多。

表1 广州市优良绿墙应用植物

续表1

2.3 立体墙垂直绿化设计方案

依据新自然主义植物群落设计原则，采用模拟自然生境的生态绿墙设计方案，选用苔藓、蕨类、秋海棠、附生兰、垂吊类等观赏植物有机结合，使植物犹如在自然环境中的生长，展示自然之美(图1- 4)。

图1 绿墙正面绿化设计 图2 绿墙正面绿化实景

图3 绿墙背面绿化设计 图4 绿墙背面绿化实景

绿墙正面采用生态分层式种植，通过配置不同种类植物营造层次分明、四季有花的优雅气质。底层选用苔藓，形成平整、细腻的质感；前景选用天然木质材料作为植物攀援辅助物，种植附生植物，包括蕨类、空气凤梨、热带兰；边框选用蕨类、热带兰、垂吊的观叶植物。

背面通过配置色彩丰富的天南星科、蕨类、竹芋类植物着力营造生机盎然、色彩丰富的景观效果。整个绿墙通过色彩搭配及季相变化营造四时常绿、花叶共赏的绿化景观，以苔藓、绿色观叶植物为基底，增添具彩色条纹的观叶植物或点缀色彩鲜艳的开花植物，使色彩空间在统一中富有变化。

时间维度上，绿墙种植的苔藓、鹿角蕨、空气凤梨等在春夏季节色彩明亮，秋冬季节色彩厚重，附生兰花交错开花，以体现植物不同季节的花期和叶形叶色等周期变化动态景观，符合新自然主义种植时间维度的逻辑，并充分展现植物群落景观格局由自然演替形成的变化及韵律。

2.4 绿墙施工工艺

采用铺贴式垂直绿化结构，即采用在墙体上直接铺设软性定制种植毯，将墙体与植物栽培系统相结合的垂直栽植工艺，以达到成景快、寿命长、施工易、造价低等优势效果，植物可在墙体上自由设计或按设计图案组合，系统总厚度薄，通常只有20～30 cm厚，景观效果不受花槽限制，能尽可能表达自然风格和展现植株姿态美。具体施工流程主要包括安装支撑龙骨作为墙面——铺设防水层——架设隔板——安装浇灌系统与排水系统——种植基质——按设计方案种植植物(图5-7)。

图5 安装支撑墙面

图6 安装防水层与填充基质

图7 植物种植

2.5 可持续管养

采用新自然主义种植设计营建的绿墙尽管具有低维护成本的优势，但种植后也需要适时适度维护管理，以保障水分养分等供应和延长观赏期。本实践案例在浇筑三遍透水后转入正常养护。采用自动滴灌系统对植物进行灌溉，控制器对滴灌时间、浇水量及浇水次数的控制根据不同季节以及植物生长情况调整。在顶部和前景的辅助木材上配置微雾装置达到增加湿度的目的(图8- 9)。

图8 绿墙滴灌布置

图9 绿墙喷雾布置

进入长期养护后每月进行一次养护管理，主要是清除杂草和控制植物生长密度，避免密度过大影响植物生长对光照和通风的需求。绿墙植物具有自生性，可以持续生长，不需要更换植物。

3 结语

目前，我国城市垂直绿化应用主要的问题在于保持较高观赏性与植物生长不良的矛盾。本案例设计运用顺应自然的新自然主义种植设计原则，对城市垂直绿墙景观设计进行了有益尝试。近两年的实践表明，本设计立体绿墙实现了长期稳定发展且兼具“低维护”“景观佳”和“生态性”等目标，明显区别于传统垂直绿化类型，补充了现阶段垂直绿化发展中急需的一种可持续性的立体绿墙，对广州市乃至华南地区立体绿墙设计营建和实践有一定的指导参考价值。本案例气侯等条件较好，在其他不同场景的推广应用还需要在植物选择、绿化设计、配套养护设施等方面继续深化探索。