近自然理念下的城市河岸带草本植物群落构建方法

近自然理念下的城市河岸带草本植物群落构建方法

 

自然存在的植物群落具有众多已被广泛证实的生态系统服务功能[19]。在适宜的城市生境中，以近自然的植物群落生态系统服务特征（如物种丰富度、功能多样性和空间丰富度）为参考，可提升人工草本植物群落的生态系统服务功能。

 

2.1近自然理念的内涵

 

近自然理念最早起源于19世纪的德国，于20世纪中后期在欧美国家的近自然森林经营中得到广泛应用[20]。近年来，近自然理念在中国逐渐发展为近自然恢复[21]、近自然园林[22]、近自然植物群落[23]等概念，且在中小尺度的河岸带植被评价[24]、河流景观规划[25]等方面多有研究。

近自然理念下的植物群落构建是指通过研究分析与城市生境相似条件下原生自然植物群落的基本类型、层次结构，提炼能够反映自然植物群落形式、质感、色彩和美学等方面的特征要素，创造新型的“人为设计的自然”。

本质上，强调运用人工设计转译③，对自然植物群落进行优化，使得草本植物群落具有“乡土植物种类、多样性的植物组合、复层-动态-混植”的近自然植物群落特征。而植物群落构建的关键在于人工植物群落与自然植物群落原型二者生境的相似性，以及植物群落对于城市异质生境较强的适应性。

 

2.2构建方法

 

以生态学理论、恢复生态学理论和种植设计学理论为基础，从选择适应性较高的植物种类、混植多种可协同共生的植物、设计转译植物群落空间复层结构、设计转译植物群落物候动态变化4个方面提出城市河岸带草本植物群落构建方法（表1）。

 

2.2.1选择适应性较高的植物种类

 

适应性较高的本土和非本土植物有助于稳定群落的建立[26]。潜在自然植被理论认为从城市环境相似的栖息地中选择的植物通常会具有相似的生态适应性[27]。例如，在湿润的近岸地带，从湿地沼泽等土壤湿度较高的自然生境中选择的植物，能够适应水分充足的竞争环境。

城市中乡土植物种类较少，而野生植物是乡土植物的主要来源，因此需要到野外自然生境中挖掘野生植物种类。由于城市河岸带与水系的关联以及人为干扰，河岸带呈现分异特征，野生植物的引种应充分考虑原产区域与引种区域的气候、地理条件、季节等要素，合理选择野生植物种类[28-29]。

根据气温、降雨量、海拔的相似性找到野生植物调查样区，并进一步根据土壤水分、光照等因子的相似程度，找到调查样地，类比推断找到生长表现较好且具有观赏价值的野生植物。通过草本植物景观应用适应性的测定实验，对比观测野生植物在城市生境中的生态适应性、生物特性以及物候期。

 

2.2.2混植多种可协同共生的植物

 

植物对环境压力的耐受性将很大程度上影响其在场地中的分布，种类单一的植物群落抗性较差，群落要实现长期的生存、繁衍，须多种类型植物协同共生。植物竞争-耐胁迫-杂草型（competitor-stresstolerator-ruderal,CSR）对策理论认为，选择对胁迫、干扰、竞争表现出相似适应性状的物种，构建多样化的植物组合，有助于构建具有兼容性、长期稳定的植物群落[30]。而多种植物之间的协同共生与植物繁殖能力和生长速度有关[31]。了解野生植物的环境耐受性是选择最具景观应用潜力物种的关键，可通过自然植物群落分布与耐胁迫试验探究野生植物和园艺植物的耐受力，为混植多种可协同共生植物提供数据。

构建多样化的草本植物群落，需选择对相同或相似环境压力具有抗性的植物。尤其是尽可能使用侵略性较低的团块状植物，并与一些生长速率较低的自播植物和无性繁殖物种混合种植。城市河岸带周边相似生境中自然群落的物种组成，为人工草本植物群落混植模式提供了原型参考。在模拟自然群落优势物种组合的基础上进行配比优化，通过撒播或栽植的方式进行混植实验，探究人工草木植物群落中多种植物之间的协同共生性。

 

2.2.3设计转译植物群落空间复层结构

 

植物群落空间复层结构的分化，即层的分化，体现了不同高度植物在垂直空间上的结构关系[32-33]。自然草本植物群落往往具有1~3层的复层结构，当一个群落中的不同物种在空间和时间上占据不同的生态位时，就可维持植物组合的长期稳定[34]。

种植设计理论认为，构建多样植物组合的关键在于由耐阴植物构成低矮覆被层，由直立茎叶植物、露生层植物或亚灌木构成上层结构层[35]。城市河岸带草本植物群落空间复层结构的设计转译，可通过草本植物群落样方建立实验，在模拟自然群落亚层结构的基础上进行单层或多层设计，并根据植物的生物特性（如茎叶形态、株高）参数进行各层空间的植物选择和应用，探究不同模式植物群落的种间竞争关系。

 

2.2.4设计转译植物群落物候动态变化

 

植物群落物候动态变化的设计转译体现在全季对植物进行时间上的分层，通过草本植物不同物候相互作用形成随时间变化的视觉效果，延长整个植物群落的观赏周期[36]。自然草本植物群落因绿期、花期、枯萎期等物候变化呈现生动的动态外貌，群落中有些处于同一空间的物种，可以通过不同的物候来平衡竞争。

 

例如鸢尾（Iristectorum）等隐芽植物在早春生长开花，而从夏季开始处于休眠状态，与夏秋季出现的喜阳且植株较高的植物在完全相同的空间共存，如黑心菊（Rudbeckiahirta）。奈杰尔·丁奈特（NigelDunnett）发现多样化的自然草本植物群落可能包含10~20种物种，但在不同季节仅有3种左右的植物处于盛花状态，并由这些处于盛花期的植物带来主要的审美体验[37-38]。同时，枯萎期具有较完整茎叶形态和宿存种苞的植物是良好的冬季主题植物[39]。

 

城市河岸带草本植物群落物候动态变化的设计转译，可通过草本植物群落样方实验，根据植物物候期（如花期、绿期）和生物特性（如花量、花色、冠幅）进行连续动态设计和植物选择，探究植物种间竞争对群落空间结构和物侯动态的影响。