“双碳”背景下生态园生物多样性景观设计研究

杨 靖,赵丽艳,2,3*,徐婧怡,周楚君

(1.湖北工程学院 建筑学院,湖北 孝感 432000;2.湖北工程学院 湖北小城镇发展研究中心,湖北 孝感 432000;3.湖北工程学院 景观设计研究中心,湖北 孝感 432000)

当前,城市绿地的植物景观多以人工化和园艺化程度较高的栽培植物为主,这些植物群落的配置多基于美学的原则,在丰富生物多样性方面则比较薄弱。并且,由于城市绿地管理方式的影响,也使得潜在的物种栖息地被破坏,导致植物群落在提供栖息、食源等功能不强。生物多样性景观在恢复植物群落多种生态功能上具有明显的优势,尤其是潜在建立起来的与多种生物互利共存的生态系统,对于复兴城市近自然景观风貌以及建立人与生物和谐共处的城市生态环境有非常重要的作用[1]。基于碳达峰碳中和理念的生态园生物多样性景观设计具有低碳环保、休闲观光、生态科普、生物多样性等功能,能实现低碳经济社会和低碳生态效益协调统一,并适应新时代景观设计发展的需求,更符合当下“双碳”发展目标,是城市可持续发展的必然选择。

1 基址概况

1.1 基址条件

1.1.1 项目背景

孝感“飞鸟与鱼”景观生态园位于湖北省孝感市湖北工程学院,校内景观林荫水柔,环境优美。项目用地内部两岸环水,生态种类丰富,全园总用地面积0.5公顷,绿地率达78%。有五大功能分区,十大景观节点,特色突出,内涵丰富。作为可持续的生物多样性景观生态园设计应符合孝感生态文明建设和国家低碳建设需求。

1.1.2 项目定位

“飞鸟与鱼”景观生态园依托良好的校园生态环境,拥有丰富的水陆景观资源与多样的生物种群。

1)通过近自然的城市人工植物群落种植设计达成兼具生态性、可持续性、观赏性、功能性的韧性景观。

2)满足大众休闲体验需要和生物的多样性栖息需求。

3)生态可持续发展城市景观示范。

1.2 基址分析

1.2.1 区位分析

孝感市地处湖北省东北部、长江以北、汉江之东,与武汉市接壤,是武汉城市圈重要节点城市。光照充足、雨量充沛,气候湿润温暖、四季分明,是典型的亚热带大陆季风气候。项目区位于孝感市孝南区湖北工程学院院内,校园占地1748亩,建筑面积72.7万平方米。校园内春晖湖与沿岸植物景观以及多处绿地构成了优美的校园环境。校内随处可见鸟类、昆虫、鱼类等,生物种类丰富,植物繁茂多样,湖水清澈,沿岸杨柳依依,为生态景观营造提供优良环境条件,项目区位分析如图1所示。

图1 项目区位图

1.2.2 周边与交通条件分析

项目周边以住宅用地、教育医疗用地、多功能用地为主。临近商业结构丰富,城市绿地环绕,为学校提供良好社会条件与环境优势,同时园区北邻教学楼,可以为师生提供良好的科普教育与观景环境。项目周边交通北临交通大道,西临航空路,为场地提供了便捷交通条件,但因车流量较大,需要考虑隔离噪音和沙尘(见图2)。

图2 场地环境条件分析

1.2.3 场地现状分析

园内地势整体起伏较小,主要为西南角草坡呈隆起状,地势略高,主要道路单一且缺乏维护。水体现状:水域面积比例较大,水生动植物种类较为丰富。但水面浮萍一类漂浮植物以及藻类植物生长过量,容易遮挡阳光,使有机物积淀发生化学反应、有毒细菌增多,造成水体污染[2]。两岸光照均匀,乔灌木生长状态良好,鸟类、昆虫等生物种群栖居较多。

2 方案策划

2.1 规划理念

项目基于双碳战略背景下,希望通过营造充满野趣的城市荒野花园,传达人与自然和谐共存的自然生态观保护思想。设计旨在展现城市环境的荒野景观和再野化,强调自然生态过程和低维护、低干预及恢复植物群落多种生态功能上具有明显的优势。建立起潜在的与多种生物互利共存的生态系统,复兴城市近自然景观风貌以及建立人与生物和谐共处的城市生态环境。

项目规划集植物营造、生物宜居、功能组织和水系规划等一体的生态景观规划设计理念(见图3),以“飞鸟与鱼”为主题(见图4),设计的概念提取自泰戈尔的诗集《飞鸟与鱼》,飞鸟与鱼在诗歌意境中是世界上最遥远的距离,但在生境中近在咫尺,描绘出鱼鸟交融的诗情画境,打破边界,融合共生。

图3 项目规划理念

图4 “飞鸟与鱼”规划设计主题构思

水平空间上通过植物种类选择、乡土植物筛选,在不破坏整体环境的基础上,营造设计适宜生物栖息繁衍的荒野景观。垂直空间上以昆虫草本、灌木层和鸟类林冠、林冠下层为主,兼具观赏性和适宜生物采食巢居等特点,设计生物多样性景观。通过近自然的城市人工植物群落种植设计达成兼具生态性、观赏性、功能性的韧性景观。希望通过营造水陆共生的绿色生态景观,来传达人与自然和谐共存的自然生态观保护思维。强调自然生态过程和低维护、低干预,以及施工过程中的节能减排,维护生态平衡,使人与之共存[3]。整个生态园采用生物宜居性景观设计,形成整体、协调、自然和人工复合生态系统,营造特色景观,切实有效地保护、修复城市生态环境及丰富物种多样性,促进碳中和与碳达峰,提升发展内涵。

2.2 总平面图

充分考虑场地地形地貌和水系等综合条件布局项目,充分发挥各种生态自然环境优势,结合规划区的现状条件形成点、线、面相结合的景观系统,以提供多样化的活动空间[4]。通过沿水岸的湿生植物景观、中心花卉植物景观和边缘乔木林景观,形成“一带、二心、三林”的总体景观控制格局。

一带:是沿水岸的湿生植物带,丰富水岸生态系统形成独特景观的同时,净化水体质量,改善水域环境。

两心:中心花卉台地景观和“飞鸟与鱼”中心广场,形成整个园区水岸两侧相对的主要节点区域。

三林:分别是西北生态鸟居林,西南隔尘隔音林和东南植物科普林。

2.3 功能分区

项目根据生态园的观赏游憩、科普教育、协调生态等功能,将全园分为“飞鸟与鱼”入口主题景观区、“一叶知秋”药理植物科普园、“风花之诗”台地景观区、“巢居知林”鸟类栖息区和“浮游居水”水域生态区5个部分。

2.3.1 入口景观区

园区主入口以飞鸟廊架和鱼形临水铺地的组合,构成供游人休憩娱乐的小广场区域。树池结合座椅的形式增加自然亲和感,滨水部分的岸线设计成亲水栈道,选择贴近自然且具有防水性的木头作为亲水栈道的材质,以增强渗透性[5]。

临近栈道的水面种植了荷花、莲叶、芡实等浮叶植物、漂浮植物,提高水面丰富度,增强景观层次感,为水域空间增添活力。广场与主园路衔接处种植花境,增加景观空间观赏性,吸引游人进入停留。

2.3.2 药理植物科普区

药理植物园是实现植物科普教育功能的生态特色区,位于园区东南部。植物种植以乡土植物为主,选取香樟、栾树等大型乔木作为遮阴树种,同时选择几十种药用、观赏的草本植物,如桂花、云南黄馨、火棘、枇杷、月季、银杏、杨梅、芍药等。为稳定植物群落,种植区块间选择碎石板道路廊道来阻隔,确保植物群落的相对稳定,同时,能调节土壤,控制和阻断杂草。

2.3.3 台地景观区

区域中的台地景观尊重场地原有的隆起草坡地形设计而成,以花卉和灌木为观赏主体,同时融合了“昆虫旅馆”等生态设计,在美观富有趣味的同时,供各类昆虫栖居生活,丰富生物多样性。

台地有小路可供游人行走,顶层选植香樟、枫杨、水杉等乡土树种,中层搭配水栒子、火棘、麦李等浆果或蜜源灌木,水体与栈道边缘种植大量的香蒲、千屈菜、水生鸢尾、花叶芒、再力花等草本、禾本科植物。

另外场地在与外界主干道的交界处,选用了防尘降噪的植物,这样不仅能将场地与外界自然地分隔开,保持场地的独立性,还可以保证场地的空气质量[6]。在东西场地交汇边缘处适当增加了营巢、蜜源等乡土树种,如枇杷、杨梅、樱花树、山楂、槐树及金银木等,有效招引昆虫、鸟类。

2.3.4 鸟类栖息区

该区域主要为满足丰富的鸟类种群栖居生活,以高大的乡土树种为骨架,采用近自然异龄复层混交林模式,合理搭配乔灌草,营造半自然生态鸟林植物群落景观[7]。在此基础上设计搭配彩叶树种背景林,能丰富季节植物景观特色,缓解斑块色调过渡和种植层次生硬,形成相对柔和连续的林缘景观过渡空间,乔灌草在垂直空间的相互协调搭配,形成变化丰富的多样性景观类型,适合不同生态位鸟类栖息。区域主要植物种类有侧柏、玉兰、雪松、栾树、桂花、枇杷、慈竹、深山含笑和香樟等。

2.3.5 水域生态区

水域种植了芦苇、千屈菜、香蒲、荷花等水生植物,软化水体的边界,使陆地与水体的衔接更自然,同时植物和固定藻类也可进行光合作用,保证水中氧气,改善鱼类种群的生存环境[8]。设计要求水体植物多样性与个体数量适中,既能保持观赏性,也有利于增强水生植物净化水质的效果,去除污染物,从而保持水体清洁。

项目总平面图、鸟瞰图、透视图如图5、图6、图7和图8所示。设计者将区域的植物、水体、驳岸和微生物这一完整的生态系统统一考虑进行设计规划,实现各元素的相互联动和协调,最终达到水质清澈、生物栖息、水域生态稳定和人类娱乐休憩的综合目的。

图5 总平面图

图6 鸟瞰图

图7 节点透视图

图8 入口透视图

2.4 道路、水系规划

2.4.1 道路交通规划

园区的西侧紧邻城市干道,到达交通较为方便,东侧临接校园内部主要游览道路,道路宽度5米,呈环状贯穿全园,仅供人行。内部次要道路内部景观连接线路,一般宽度为2.5米,形成错综交叉、依地而建的回环路线。

道路铺装采用透水砖,并且在道路两旁用鹅卵石收边以达到渗水的效果。透水铺装下方设有几层碎石垫层和排水管道,这能在夯实路基的同时加速道路渗水,以防在暴雨天气出现路面积水的情况。在铺装面积较大区域,避免采用水泥或花岗岩铺装,而是用植草砖替代,有利于水分小循环,也能适当降低地面温度[9]。

2.4.2 水系规划

灌溉采用明渠输水、防渗管道和喷灌滴灌相结合方式,形成高标准景区灌溉渠系,有利于改善生物群落环境。排水沟采用二级排水设计,排水系统相互连通,并最终能泄洪到库塘,集防洪与蓄水于一体,内部灌排渠系相通,形成网状灌排渠系。同时场地利用植物的蒸腾作用和土壤的下渗作用,配合高大乔木的树冠截流使场地内的水分形成一个闭环。在道路两旁设置植草沟,促进雨水的沉淀下渗,利用周边的小灌木形成一个草地过滤带,增强地表径流。通过树木的循环系统、草地的下渗功能,在提高用地美观性的同时减少碳排放量。

3 结语

发展可持续性生态景观,既迎合了当前“双碳”发展目标,又体现了对自然的尊重,为我国绿色、高质量发展事业奠定了基础。在“飞鸟与鱼”生物多样性景观生态园设计中,设计者通过近自然的城市人工植物群落种植设计达成兼具生态多样性、可持续性、观赏性、功能性的韧性景观。尊重绿色自然的生态理念,场地内乡土树种的运用占75% 以上,而蜜源、食源类植物占 50%,分布于场地各分区内。此类植物的应用为不同生态位的动物提供了适宜的栖息场所,丰富了场地物种多样性。在场地生态修复方面,减少人为干预,利用植物生长的优胜劣汰法则,实现生态自我修复与动植物群落稳定,从而减少后期管理任务。