陈炎森,陈细凤,郭丹韵,许铭宇,3,徐若怡,陈岱榕,陈 平
(1. 深圳市森朗园林生态有限公司,广东 深圳 518108;2. 仲恺农业工程学院,广东省土地复垦植被恢复工程技术研究中心,广东 广州 510225;3. 华南理工大学,广东 广州 510006)
随着城市化水平的不断提升,城市高层建筑不断增加,留给城市基础绿化的用地日渐减少,这让城市基础绿化用地和城市建设基础用地之间本来就难以协调的矛盾日渐扩大,普通的平面绿化方式已不能满足我国大城市绿化要求,因此通过建筑外立面绿化景观营造、屋顶绿化营造,在竖向上提高城市绿化面积显得尤为重要[1]。目前我国绿化墙的研究内容呈现出多样化特征,其研究内容主要包括:在绿化技术上,重视垂直绿化结构系统多样化发展,针对植物种植基质、智能化灌溉系统等专业技术开展研究;在绿化植物上,针对植物品种在绿化中的耐适性、观赏性、生态性能以及植物前期栽培与选择、后期养护中的病虫害防治等开展研究;在绿化墙建设效益上,采用实测、软件模拟等方式开展效益量化研究,并提出了具有指导性作用的研究结论[2-4]。
为了更好地对珠三角地区垂直绿化墙景观进行评价,笔者以广州、深圳的12 面垂直绿化墙景观调查数据为基础,分析了垂直绿化墙本身建设及养护管理技术,以生态价值作为影响绿化墙效果的主要因子,以物种丰富度、盖度、密度、冠层厚度、群落健康度作为植物在环境中的生态价值表现因子,以观赏特征多样性、层次丰富度、色彩丰富度和季相变化作为植物本身形态的美学因子,以养护方式与配套设施、维护频率与维护费用、土壤基质保水性作为垂直绿化墙的管理养护因子,通过评价模型对调研地的垂直绿化墙进行综合评价,以评选出最优绿化墙模式[5-6],并分析其植物、结构营造方法等,以期为珠三角地区垂直绿化墙景观营造提供参考。
广州、深圳作为珠三角地区经济较发达、城市化程度较高的城市,其垂直绿化墙体发展较早,拥有充足且经典的案例可供调研。广州、深圳的垂直绿化可以代表珠三角地区新型垂直绿化墙的发展现状和趋势。因此,选择广州、深圳的12 面垂直绿化墙作为研究对象。
广州市位于中国南部沿海,珠江三角洲中北缘,气候为海洋性亚热带季风气候,夏季长、霜期短,全年温暖多雨、光热充足,有利于植物生长,年平均气温20~22℃,最高气温38.7℃,年均降水量1 736.0 mm。深圳地处广东中南沿海,大部分为低丘陵地,属亚热带海洋性气候,生物资源丰富,年平均气温22.4℃左右,最高气温38.7℃,年均降水量1 882.8 mm[7]。
1.2.1 调查范围于2020 年6—9 月,选择广州、深圳10个大型公园、商场、商圈等,根据不同的环境特征、绿化墙营造形式,选择建设时间较长、生长稳定,已经形成一定养护效果的12 个绿化墙(见表1)作为样地进行调查。
表1 10 个样地的12 个垂直绿化墙样本概况
1.2.2 调查内容(1)植物配置。调查垂直绿化墙的植物配置情况,对每一面墙的植物配置、生长状况进行识别、记录、拍照,必要时采集标本。记录绿化墙的物种丰富度、密度、盖度、冠层厚度、群落健康度。(2)绿化墙美学营造。调查记录绿化墙的整体景观营造情况,对其观赏特征多样性、层次丰富度、色彩丰富度、季相变化进行分析评估。(3)栽植技术和养护管理。通过咨询和访谈建设单位、养护单位,了解绿化墙的栽培技术与日常养护管理细节,调查分析绿化墙墙体构造形式、支撑系统、栽培基质、灌溉系统及常用栽培基质的保水性等。
1.2.3 多样性计算方法参照方精云等[8]介绍的香农-维纳多样性指数计算公式(1)计算出垂直绿化墙的物种丰富度。垂直绿化墙植物种类越丰富,个体分配越均匀,H 值就越大,反之越小。
式中:H 为群落的多样性指数,Pi为样品中第i种个体的比例。
1.3.1 综合评价体系建立在预调研的基础上,参考相关研究成果[9-10],咨询相关专家,构建出垂直绿化墙景观评价体系。如表2 所示,该体系包括一个目标层(A 层,垂直绿化墙景观评价),3 个准则层(B 层,作为中间层的约束指标),其中物种丰富度(C1)、盖度(C2)、密度(C3)、冠层厚度(C4)和群落健康度(C5)为生态价值(B1)的指标层;观赏特征多样性(C6)、层次丰富度(C7)、色彩丰富度(C8)和季相变化(C9)为美学(B2)的指标层;养护方式与配套设施(C10)、维护频率与维护费用(C11)和土壤基质保水性(C12)为养护管理(B3)的指标层。
表2 垂直绿化墙景观评价体系
1.3.2 各指标因子的等级评价标准与分数确定评价体系的12 个指标因子,除物种丰富度(C1)的分数通过香农-维纳多样性指数计算公式计算得出外,C2~C12这11 个指标因子先按表3 中各指标因子的评价标准将之分为5 个等级,5 级最好,依次递减;然后参照曾凤等[11]的方法,将5、4、3、2、1 级的分数分别确定为10、8、6、4、2 分。实际操作时可邀请相关园林绿化工程师根据照片及实际调查结果进行打分,再采用公式(2)计算每个垂直绿化墙样本的综合评价分[6],然后采用差值百分比法划分群落景观等级,综合评价指数大于80%的为Ⅰ级,70%~80%的为Ⅱ级,小于70%的为Ⅲ级。
表3 垂直绿化墙景观评价等级及其评价标准
式中:CEI 为垂直绿化墙的综合评价分,S 为该群落景观的各专家评定分值乘以相应的指标权重叠加而得的分值,SO 为最理想分值(10 分)。
续表3
1.3.3 指标权重及一致性检验确定权重时采用1-9互反标度法[6],结合各位专家的意见,对各因子层进行两两比较,并进行层次判断矩阵的计算,结果如表4 所示,运算结果通过了一致性检验。
表4 判断矩阵及一致性检验
在计算得出同一层次指标的相对重要值之后,采用加权法计算C 层对于A 层的权重,从而得出评价模型的各个指标因子的权重。如表5 所示,在C 层对A 层权重排序中,群落健康度、物种丰富度、维护频率与维护费用权重数值排前3 位,分别为0.197 0、0.184 1、0.156 9。在B 层对A 层权重排序中,最高值为生态价值,为0.623 2,其次是养护管理和美学,分别为0.239 5 及0.137 3。
表5 因子层对于目标层的总排序数值
由表6 可知,景观综合评价等级为Ⅰ级的垂直绿化墙共3 个,分别是深圳红树湾地铁站生态公厕垂直绿化墙、深圳粤海城垂直绿化墙和深圳百合花卉小镇垂直绿化墙,占总调查样本的25.0%;等级为Ⅱ级的垂直绿化墙共4 个,分别是深圳香蜜公园垂直绿化墙、广州花城汇垂直绿化墙、深圳IBC 环球商务中心垂直绿化墙和深圳欢乐海岸室外垂直绿化墙,占总调查样本的33.3%;等级为Ⅲ级的垂直绿化墙共5 个,分别是广州高德置地广场垂直绿化墙、深圳欢乐海岸室内垂直绿化墙、广州高德置地广场垂直绿化柱、深圳莱蒙水榭山垂直绿化墙和深圳独树村垃圾转运站垂直绿化墙,占总调查样本的41.7%。
表6 垂直绿化墙的景观评价得分与级别
景观综合评价为Ⅰ级的3 个样本,相对于其他样本在生态价值、美学、养护管理方面都具有较强的优势,对垂直绿化墙的建设具有较强的借鉴意义。其营造的植物在丰富度、盖度、密度、冠层厚度以及群落健康度方面都有竞争优势,故其选用的基调植物可在垂直绿化墙的建设中优先选择。其植物物种组成(见表7)中,花叶鹅掌柴、红背桂、龙船花、白掌、红果仔、龟背竹、彩叶草、天门冬等植物在珠三角地区是广泛运用的观花观叶植物(见图1),且具有较好的适应性。
表7 综合评价为I 级样地的植物物种组成
图1 深圳红树湾地铁站生态公厕绿化墙
综合评价为Ⅱ级的4 个样本,在生态价值、美学、养护管理方面具有一定的优势,其垂直绿化模式及植物物种在珠三角较常运用。其植物组成中,波斯顿蕨、茉莉花、栀子花、银边草、天门冬、龙船花等在生态价值及美学方面具有较强的优势,但是在养护管理方面没有优势,考虑到波斯顿蕨、龙船花、银边草具观赏价值较高,也可以作为垂直绿化墙的特色植物选用。同时,其运用的墙体结构技术及选取的植物物种在养护管理上也具有优势,如采用自动灌溉的形式减少人工管理,选用较多可粗放管理的植物(见图2)。
图2 深圳香蜜公园垂直绿化墙
综合评价为Ⅲ级的5 个样本,其选用的植物种类可以作为绿化墙中补充种类,但是作为绿化墙的基调树种,在生态价值、美学、养护管理方面有所欠缺(见图3),主要是美学和养护管理的某些指标得分较高,而大多数指标的得分较低,影响了综合得分。例如:花烛、白掌、孔雀竹芋、欧洲凤尾蕨(Pteris cretica)、花叶万年青、鸢尾等虽然在美学方面的观赏多样性、层次丰富度、季相变化具有较高分数,但在养护管理方面的得分较低(见图4)。然而,这些植物物种对于提高垂直绿化墙的营造多样性具有重要意义。
图3 广州高德置地广场垂直绿化柱
图4 建筑外墙鸢尾植株出现枯萎现象
垂直绿化墙的植物配置在很大程度上影响墙体的景观效果,而墙体的色彩、质感等往往很容易给人最直接的观感。墙体绿化的色彩搭配能够在不同季节给人不同的心理感受[12],植物选取时以同相配色、跨度配色为主,互补色为点景作用,能够形成层次丰富、色彩饱满的植物景观效果。垂直绿化墙的色相普遍以绿色为主,适当加入彩色叶植物能够增添其观赏性,常用的彩色系有红色、白色、黄色、紫色。同时,暖色调的垂直绿化墙可以使空间变得活跃,给人带来视觉上温暖、活泼的感受;而冷色调的垂直绿化墙则使空间变得静谧,在视觉感官上能够给人带来清凉舒适的感觉。垂直绿化墙的表现形式多样,植物多样性、叶片质感、观赏特征及绿化墙的构图形式都在很大程度上影响人们对垂直绿化的审美偏好,应运用不同的造景手法展示其独特的主题意境,营造不同的氛围。笔者调研的深圳、广州的垂直绿化墙景观效果良好,但优质垂直绿化墙体案例较少。在生态价值方面,复合结构的垂直绿化墙生态价值较高,如灌木和草本植物的搭配,灌木、草本和藤本的搭配。绿化墙上运用的植物种类至少要有4 种,视觉上才有不同的层次感。在美学功能上,植物景观美学较好的垂直绿化墙体,通常具有植物种类丰富、色叶植物搭配种植、植物叶型多样的特点。在建造和养护管理上,与滴灌喷头分布有密切的联系,如深圳红树湾地铁站、香蜜公园、百合花卉小镇、花城汇的垂直绿化墙都有配套的滴灌系统,整体景观效果良好。