垒土基质在植物雕塑中的应用要点——以马山公园“庆祝建党100周年”植物雕塑为例

张 静，梁南南，王庆峰，王永涛，陈香芹

（1.青岛市森林防火监测预警中心，山东 青岛 266000；2.青岛天开园林规划设计有限公司，山东 青岛 266000；3.青岛市园林绿化工程质量安全监督站，山东 青岛 266000；4.青岛市园林和林业综合服务中心，山东 青岛 266000）

植物雕塑作为立体绿化的重要形式之一，又被称为绿色雕塑、立体花坛，是指以植物素材为主，通过培植、修剪或借助工程技术手段搭建框架实现造型的植物景观艺术形式，被誉为世界园林艺术的奇葩。植物雕塑充满生机，体现出自然造物与人工园艺的高度和谐，符合低碳环保的城市发展理念。

植物雕塑在城市景观营造中，不仅发挥生态效应，而且独具艺术内涵。以生机勃勃的多彩植物塑造出的艺术形象，彰显着城市与时代的精神风貌，成为节庆活动的代言者。有些植物雕塑已经晋升为城市的标志性景观和“网红”打卡胜地，不断提升城市居民的幸福感和获得感。在立体绿化技术措施蓬勃发展的加持下，植物雕塑更是从工程成本、植物多样性、造型契合度等多方面实现迭代升级。

1 垒土基质在马山公园植物雕塑中的应用

立体绿化的技术难点很大程度上在于植物栽培基质的选择。在植物雕塑的创作过程中，选择能持久满足各种植物生长需求、且稳固、轻质的基质是其成功的关键。“垒土”技术最早出现在日本，由国立冈山大学环境学博士戚智勇经过了长达4年的研究而形成[1]。“垒土”系列产品是以植物纤维为主要原料，经高科技手段合成，可替代土壤实现多维空间种植的生态新材料，具有固化成型、轻质可塑、稳定持久、环保安全等突出优势。垒土研发机构特别组建垒土研究院，联合国内外顶尖科研单位和院校，深度拓展其应用前景。垒土作为创新型技术产业，其产品特性高度契合立体绿化的发展需求，尤其在植物雕塑的创作中，能够满足各类造型需求。因此，2021年7月，时值建党100 周年的重要历史时刻，马山公园以绿色生态设计理念为指导，采用垒土为栽培基质，制作大型植物雕塑向党的百年华诞献礼，取得良好的社会反响。

马山公园植物雕塑的落地过程分为设计阶段、施工阶段和养护阶段。设计阶段的主要工作内容包括现场踏勘、方案设计、施工图设计等，最终形成全套完整的图纸作为施工依据。施工阶段的工作包括植物材料的选择和垒土基质育苗，同步推进植物雕塑的结构框架搭建及滴灌施肥系统的安装，然后将覆苗垒土固定到框架上，经过修剪整理，植物雕塑基本成型。第三阶段为养护阶段，主要工作包括滴灌施肥系统的调试，设定合理的浇水时间和施肥周期，并定期修剪植物，更换枯死株。因垒土耐久性强，反复多次使用后结构损耗小，所以植物雕塑拆除后，可以进行回收及循环利用。

图1 马山公园植物雕塑实景照片

1.1 方案及施工图设计

马山公园位于青岛市即墨区，是以地质资源保护和展示为核心，兼具城市郊野公园特征，集科普教育、文化展示、自然体验等多功能于一体的益民健身休闲公园。马山公园“庆祝建党100 周年”植物雕塑方案设计灵感来源于中国活字印刷术，通过对参差错落的各色植物块体进行有韵律的组合排布，展开一幅神奇唯美的植物画卷。植物块体环绕着设计主题标志，于花团锦簇、绿意盎然中烘托出庆祝建党100 周年的热烈氛围。

施工图设计包括植物雕塑的平面图、立面图、透视图、钢结构布置图、给排水详图、植物配置图等内容。依据相关设计规范和标准，通过图纸，量化垒土板块、植物等各类物料的规格和数量，为下一步现场施工做好准备。

1.2 植物材料的选择

植物雕塑受常规栽培基质的性状限制，通常选用一年生草本植物，如四季秋海棠、非洲凤仙、银叶菊、彩叶草、五色草等。同时，根据植物花期的长短及环境气温变化，需要定时更换植物和栽培基质以保证其最佳展示效果，这也增加了植物雕塑的养护成本。

马山公园采用垒土作为植物雕塑的栽培基质，大大拓展了植物选择的范围，从1、2年生草本花卉到多年生木本植物均可选择，详见表1。特别是多年生常绿木本植物的选用，尤其对于北方城市而言，可以大大降低植物雕塑更换植物和栽培基质的频率，保证四季景观效果，同时大幅降低成本。通常用于地面绿化的多年生常绿地被植物，如细叶麦冬等，在马山公园植物雕塑的创作中，被创新性地运用于立体绿化中，换个角度就成为了立面观赏的新秀，以自然飘逸的悬垂效果惊艳亮相，搭配花色鲜艳的四季秋海棠、矮牵牛等，超预期实现绿意盎然、花团锦簇的设计初衷。

表1 植物品种应用明细表

1.3 垒土基质育苗

垒土基质以植物纤维为主材料，具备稳定的孔隙结构，可形成网状渗水路线，具有良好的保水、排水性，既避免了土壤板结、流失等问题，又可以构建最适合植物生长的三相（汽相，液相，固相）构造。因此，植物栽植前，首先应将垒土浸泡20 min，充分浸透使垒土内部空隙完全打开，然后开始栽植植物。依据施工图纸，马山公园植物雕塑选用50 cm*50 cm*5 cm 规格的垒土板，每板栽植植物16 株。

植物栽植时应选择植株茁壮、无病虫害、无机械损伤、高度合适、枝叶饱满的营养钵苗，用散质垒土将苗木栽植压实于垒土孔洞中，确保植物稳固。植物栽植后，垒土板平放1～2 周进行缓苗，待植物根系生长扎实，即可作为覆苗垒土等待安装。

1.4 结构框架搭建

植物雕塑施工的关键是骨架制作。钢架结构具有可塑性、牢固性、可组合拆装、可重复利用等优点，因此它最适合用作高大、复杂、精细的立体花坛造型[2]。马山公园植物雕塑钢结构分为四层，钢材选型时充分考虑垒土吸水保水性强的特性来计算荷载取值，覆苗垒土在干燥状态下的荷载仅为0.15 KN/㎡，而在最大湿润状态下荷载为0.6 KN/㎡。底层钢梁上满铺脚手架板，堆叠四层防汛沙袋，保证风荷载下抗倾覆安全系数达到1.2。因框架体量较大，因此采用分体焊接，现场组装的方式，构件在运输吊装时采取加固措施防止变形和损害。

1.5 灌溉施肥系统安装

合适配比的水肥供给是保证植物生长的基础条件。植物雕塑的滴灌系统采用微控制系统和根部渗透的方式，实现定时定量灌溉，要求提供水压满足0.25 MPa。滴灌管选用PE 材料，管直径16 mm，上下间距每0.5 m 设置一根，要求每排垒土上都有滴灌管。滴灌管外插1 分4 滴箭，滴箭间距150 mm，出水量为1L/h。排水设置排水管进行有组织性排水，排水管引入市政排水沟。

1.6 覆苗垒土安装

根据图纸布局，将栽植好并经过缓苗的覆苗垒土按照植物品种进行分组编号，运抵施工现场后完成装配。装配时，应组织好悬挂顺序，逐层逐面悬挂到位，并随时调整消除累积偏差，使总安装偏差最小以符合设计要求，确保植物雕塑的安全性。

覆苗垒土与钢结构框架固定的同时，要与滴灌管同步绑扎到位，并确保每个滴箭均插入垒土的合适位置，经放水调试后，水分能均匀浸润整块垒土。安装完毕后，对植物进行修剪和整理，呈现出植物雕塑的最佳状态。

1.7 养护管理

垒土基质与灌溉施肥系统的精准配合，使植物雕塑的养护实现了定时定量浇水、施肥、病虫害防治的精细化管理，特别是借助微控制系统和无线网络进行云管理之后，可在手机上随时随地完成全部操作调整，大幅节约水电和人力成本。

在养护阶段，植物雕塑的水分供给量不是一成不变的，需要养护人员关注天气变化或安装湿度感应装置，根据日照时长、风向风力、环境温度和植物生长状况，适时进行设置更改。如遇空气干燥、水分蒸发量大的天气，应增加浇水时长或加大浇水频率；而遇雨季潮湿的天气，则应缩短浇水时长或降低频率。通过精细化养护，以最优供给比例保证垒土板浸润均匀、水量丰沛，为植物生长创造有利条件。

垒土植物雕塑施用液体肥料，要求薄肥多施，植物生长前期保证每天施肥，肥料比例控制在1：2000，直至植物生长状态满足效果。后期根据植物长势进行施肥。

植物雕塑展出后，应定期剪除枯枝、病株、残枝或过密细弱的枝叶，促进通风、透光，改善株型。以常春藤为例，因栽植前期水肥充足，常春藤在垒土基质上长势极佳，藤蔓过密过长，因此，修剪频率高于其他植物，这也为根据植物特性调整水肥供给比例提供了参考。如果植物雕塑展出时间较长，伴随植物生长，雕塑的形态轮廓逐渐变得不明显，可以进行整体二次修剪。

1.8 拆除回收

马山公园植物雕塑展期结束后，对钢结构骨架、灌溉施肥系统及覆苗垒土进行了拆除及回收。其中，钢结构骨架拆除遵守安全性、经济型的原则进行，后装的先拆、先装的后拆，回收至仓库以备后期使用。灌溉施肥系统和覆苗垒土则全部移入室内展馆，植物及基质损耗接近零，通过重新组合布展循环利用，使得植物景观的生态效益和经济效益得到最大的发挥。垒土基质具有10年以上的长效使用期，因此可为植物提供长久的生长环境，较之传统植物雕塑一次性的展示效果，其具备更高的性价比。

2 垒土基质在植物雕塑应用中的要点分析

目前，我国植物雕塑进入了蓬勃发展的阶段，尤其是逢迎重大节庆活动，植物雕塑已经成为不可或缺的标志性景观，装点着城市的广场和街道。基质具有支撑、保水、透气、保肥几个基本功能，因此立体绿化基质的选择尤为重要[3]。然而，传统的框架罩网，再填充散状基质的制作方式，在一定程度上制约了植物雕塑的创新与突破，存在造型欠精细，施工养护成本高，效果维持时间短等问题。面对这些问题，垒土凭借独有的造型可塑、固化持久、智能养护等突出优势，成为立体绿化的首选基质材料，为植物雕塑实现迭代升级奠定基础。

2.1 造型可塑，精准呈现设计效果

为塑造更加生动的艺术形象，植物雕塑对于造型的细腻度和复杂度有很高的要求，特别是为满足多面观赏的需求，面与面之间的过渡衔接必须顺畅自然，避免生硬。传统做法受施工人员的技术水平影响较大，很难把控造型的精准度，而垒土的最大优势在于固化成型，可根据设计方案定制各种形态的垒土模块，通过拼接组装，精准地呈现设计效果，不需要罩网或盆钵即可实现立体栽培。同时，固化成型的基质使得植物雕塑不存在因风雨而流失、飞散的情况，很大程度上减轻了重力作用和风力的影响。

较之传统做法，在植物雕塑制作前期，垒土模块的规格选择尤为重要。应根据植物雕塑的造型，配合骨架设置，将整体拆解为若干面，选择或定制相应尺寸的垒土模块，再进行合理布局、排版和组装。一般而言，拆解工作越细致，分割的面越小，则曲线越平滑，还原度越高，这是保证完美呈现设计效果的关键一步。

2.2 性价比高，可持续利用

造价高和养护费用高是制约植物雕塑发展的又一重要因素。尤其是为保证植物雕塑的四季效果，养护阶段需要频繁更换植物，进而造成散状基质的损耗，成本进一步加大，也使植物雕塑陷入片面追求植物装饰作用，而忽略植物自身生命力和生态价值的怪圈。

采用垒土基质则可实现装配式绿化，将覆苗垒土板块作为植物配件在施工现场直接完成组装，省时简便，大幅提高作业效率，有效降低施工阶段成本。同时，垒土基质的纤维结构，使植物根系能够和空气充分接触，借空气修根，避免植物徒长，降低修剪频率。这种纤维结构的稳定性，配合滴灌施肥系统持续的水肥供给，可供植物良好生长10年以上，无需更换植物。特别对于北方城市而言，如果选用多年生常绿植物，则可塑造四季长青的植物雕塑，这也将植物的生命周期赋予了雕塑，实现可持续利用，大幅降低养护阶段成本。

以垒土为基质的植物雕塑在植物品种选择上，应打破传统思维，不再将选苗范围局限在1、2年生草本花卉上，而应扩展思路，水平面长势良好的植物均可以垒土为介质，成为立体绿化的优质素材。经应用实践，胶东卫矛、金边黄杨、金森女贞、亮晶女贞、火焰南天竹、阔叶麦冬、矾根、金丝苔草等植物均在立体绿化中表现不凡。

2.3 科技引领，智能化精细养护

垒土是以科技为引领的新型立体绿化基质材料，必须配合滴灌施肥系统才能更好地展现其性能优势，这也对精细化养护管理提出了更高的要求。除了掌握软件操作之外，还要对滴灌时长、滴灌间隔和施肥周期进行不断调试，“三分种七分养”是运用好垒土的要点之一。只有通过细致观察垒土的浸润程度，并与气象数据和水质水压情况相关联，才能逐步掌握相关参数的设置规律，以最佳水肥配比为植物提供良好的生长环境。

3 结语

垒土基质在马山公园植物雕塑中的成功实践，展现出新材料、新技术、新工艺的卓越优势，在提升植物雕塑景观效果的同时，使植物雕塑更具生态性和经济性，同时也带动配套施工工艺、植物新品种引进、智慧养护系统等蓬勃发展。

植物雕塑的本质属性是自然、生态、环保[4]。马山公园“庆祝建党100 周年”植物雕塑收获了社会各界的一致好评，表达出广大人民群众对立体绿化的高度认可，也指明了城市绿地必将走向多维空间发展的趋势。在城市化进程的不断加速推进中，立体绿化应加大深耕力度，不断引入新材料，研发新工艺，运用新技术，营造更加健康、生态的城市环境，满足人民群众对美好生活的向往！