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未來城市森林構(gòu)建靠什么?

景觀設(shè)計(jì)學(xué) 2023-09-13 來源:景觀中國(guó)網(wǎng)
原創(chuàng)
設(shè)計(jì)師和建造者需要突破對(duì)城市森林的傳統(tǒng)認(rèn)知,重新理解“森林”的定義及功能,并認(rèn)識(shí)到立體綠化是城市森林的重要組成部分。
注:本文為刪減版,不可直接引用。原中英文全文刊發(fā)于《景觀設(shè)計(jì)學(xué)》(Landscape Architecture Frontiers)2023年第1期“城市森林與全球氣候變暖”。獲取全文免費(fèi)下載鏈接請(qǐng)點(diǎn)擊https://journal.hep.com.cn/laf/EN/10.15302/J-LAF-1-030039;參考引用格式見文末。


導(dǎo) 讀

在高密度城市中,較大的已建成區(qū)域能帶來相應(yīng)的立體綠化增量空間,成為應(yīng)對(duì)全球氣候變化的有益補(bǔ)充。本文強(qiáng)調(diào),設(shè)計(jì)師和建造者需要突破對(duì)城市森林的傳統(tǒng)認(rèn)知,重新理解“森林”的定義及功能,并認(rèn)識(shí)到立體綠化是城市森林的重要組成部分。目前立體綠化的實(shí)踐受氣候環(huán)境條件制約,但技術(shù)進(jìn)步和材料變革可以為城市森林的發(fā)展創(chuàng)造新的機(jī)遇。此外,本文指出,城市森林的未來發(fā)展應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展裝配式綠化以適應(yīng)日益增長(zhǎng)的城市森林構(gòu)建需求;構(gòu)建綜合性評(píng)價(jià)體系,將生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等多方面納入考量;通過公眾可切身感受到的環(huán)境與社會(huì)效益變化,提高其對(duì)城市森林的關(guān)注度與參與度。


關(guān)鍵詞

城市森林;立體綠化;裝配式綠化;功能性;基質(zhì);材料



氣候變化背景下的城市森林構(gòu)建與立體綠化發(fā)展

Urban Forest Construction and Vertical Greening Development Under Climate Change

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戚智勇

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所


01 城市森林的再理解

面對(duì)當(dāng)前嚴(yán)峻的氣候挑戰(zhàn),城市森林有助于擴(kuò)充城市綠地面積,提升城市固碳釋氧的能力;改善城市空氣質(zhì)量;緩解城市熱島效應(yīng)、光污染等問題;為候鳥、昆蟲等提供棲息之所以提高城市生物多樣性;引導(dǎo)公眾關(guān)注全球氣候變化,提升環(huán)境保護(hù)意識(shí)和參與環(huán)境保護(hù)行動(dòng)。在城市森林構(gòu)建的過程中,設(shè)計(jì)師和建造者需要進(jìn)一步突破自身的認(rèn)知局限:首先,要拓寬對(duì)“森林”的定義。森林不應(yīng)局限于郊野森林、防護(hù)林和綠地中的林帶等,城市中密集的建筑也可以成為“垂直森林”。2009年,意大利建筑師史蒂法諾·博埃里提出這一新的建筑原型。旨在創(chuàng)造一個(gè)強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)和可棲居的城市森林,讓人從現(xiàn)代都市的水泥森林中脫離。隨著城市化發(fā)展,建設(shè)用地愈發(fā)緊張,大規(guī)模的綠地建設(shè)和維護(hù)成本高昂;而通過“垂直森林”的構(gòu)建,可在節(jié)約用地的同時(shí),提供更具可達(dá)性的綠色空間和多樣化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。其次,城市森林的營(yíng)建應(yīng)不僅僅出于城市小氣候調(diào)節(jié)這一單一目的,而應(yīng)滿足生產(chǎn)、生態(tài)和生活的多維度需求。黨的二十大報(bào)告中指出,要“樹立大食物觀,發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè),構(gòu)建多元化食物供給體系”,城市建設(shè)者可以結(jié)合都市農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),發(fā)展多用途植物的種植,探索城市森林的功能多樣化。


02 城市森林中的立體綠化發(fā)展

立體綠化是城市森林的重要組成部分。高密度城市中的建成區(qū)域可以提供大量潛在的綠地增量空間(如公共建筑的屋頂綠化、邊坡綠化、橋梁等構(gòu)筑物綠化,以及市民的陽臺(tái)綠化),并為應(yīng)對(duì)氣候變化提供有益的自我調(diào)節(jié)能力。在世界范圍內(nèi),新加坡、意大利、德國(guó)、日本等國(guó)家的立體綠化發(fā)展走在前沿;在中國(guó),深圳、廣州、上海、杭州、成都等城市的發(fā)展較好。一般而言,立體綠化的應(yīng)用范圍比較廣,但可種植物種的選擇、種植形式和最終呈現(xiàn)的效果往往受到地域(氣候帶)和技術(shù)因素(如冬季戶外灌溉管網(wǎng)防凍)的制約。相較于原始森林,城市森林是一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng),即一個(gè)人工干預(yù)和加速進(jìn)化的過程,技術(shù)進(jìn)步和材料變革會(huì)大幅提高這一過程的效率并拓展其功能。

立體綠化的成功有賴于氣候、植物、水分和栽培基質(zhì)四個(gè)因素。通常,我們只能人為干預(yù)小氣候,而不能改變大的氣候環(huán)境;植物選種原則上以鄉(xiāng)土物種為佳;水分的提供主要依靠滴灌和自動(dòng)灌溉技術(shù);傳統(tǒng)的立體綠化受基質(zhì)的制約,多借助塑料或布袋等容器懸掛在立面上,需頻繁更換植株,或者簡(jiǎn)單進(jìn)行立體株擺以滿足短期的視覺效果需求。這些做法不僅難以提供生態(tài)效益,反而會(huì)增加城市垃圾處理的負(fù)荷及養(yǎng)護(hù)壓力。因而,研發(fā)更加適用于城市高密度環(huán)境和惡劣氣候、滿足建筑荷載要求、適合種植立體綠化植物的新型基質(zhì)成為關(guān)鍵。

目前,諸如“壘土”的新型基質(zhì)研發(fā)為立體綠化種植的發(fā)展提供了新的可能。作為一種就地取材、可替代自然土壤的生態(tài)種植新材料,壘土具有按氣候帶、區(qū)域帶和種植方式劃分的多樣化產(chǎn)品體系,可適應(yīng)小喬木、灌木、草本和藤本的不同種植需求。其研發(fā)源于農(nóng)業(yè)無土栽培,在屋頂、墻面、陽臺(tái)等立體綠化應(yīng)用中效果顯著。和傳統(tǒng)技術(shù)相比,壘土具有以下優(yōu)勢(shì):1)固化成型,充分利用空氣修根,能實(shí)現(xiàn)不需要盆缽的立體栽培,避免受風(fēng)力、引力、水流等影響而造成的土壤流失和飛散;2)保水透氣,壘土內(nèi)部為網(wǎng)狀滲水路線,不易板結(jié),可以克服立面種植水分流失較快的問題,有助于降溫增濕;3)可塑性強(qiáng),造型方便,可根據(jù)景觀、植物的需要定制,能適應(yīng)屋頂、墻面、陽臺(tái)、高層建筑等各類使用場(chǎng)景;4)質(zhì)輕,對(duì)構(gòu)筑物荷載要求低,其干燥狀態(tài)自重約是同體積普通土壤的十分之一;5)耐久性強(qiáng),經(jīng)過高溫(80℃)、高濕度(90%)實(shí)驗(yàn),耐久性可達(dá)5~26年;6)環(huán)境友好,其原材料主要為回收利用的園林綠化廢棄物、農(nóng)作物秸稈等有機(jī)纖維等,有助于減少立體綠化改造過程中的碳足跡。

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常見規(guī)格的壘土種植塊 ? 戚智勇

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壘土基質(zhì)可滿足多種植物的種植需求 ? 戚智勇

目前,壘土技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于不同地區(qū)的立體綠化項(xiàng)目實(shí)踐中,均取得了良好的成效。例如,重慶市的九龍外灘地處嘉陵江沿岸,有高約20m的陡岸,巨大的高差和鋼筋混凝土防洪墻形成了不適宜觀覽或停留的濱水空間。通過借助壘土技術(shù)實(shí)施立體綠化改造,原本大面積的硬質(zhì)陡岸變成了可供數(shù)十種植物生長(zhǎng)的綠色坡面,營(yíng)造了生機(jī)盎然、廣受市民喜愛的親水休閑空間。此外,杭州蕭山機(jī)場(chǎng)高速道路更新項(xiàng)目拋棄了通常采用的月季盆栽懸掛的做法,利用壘土技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在高架橋兩邊護(hù)欄上的真正覆“土”種植。在項(xiàng)目實(shí)施后的三年多內(nèi),植被已實(shí)現(xiàn)自然生長(zhǎng),僅需正常養(yǎng)護(hù),無需更換植株或配件。就壘土技術(shù)的效用而言,我們的研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)武漢機(jī)場(chǎng)高速的立體綠化項(xiàng)目的后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、植物生物量,以及能源消耗進(jìn)行評(píng)估,發(fā)現(xiàn)壘土在單位面積的碳吸收上幾乎與地面種植的同等植物無異。

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重慶九龍外灘的鋼筋混凝土坡面經(jīng)立體綠化改造前后的對(duì)比 ? 戚智勇

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杭州蕭山機(jī)場(chǎng)高速上盛開的月季 ? 戚智勇

除此之外,基質(zhì)的革新也能夠幫助我們?cè)诔鞘猩旨{入生產(chǎn)性景觀的營(yíng)造。新型基質(zhì)可以在復(fù)雜的城市環(huán)境中為蔬果提供適宜的生長(zhǎng)條件,結(jié)合陽臺(tái)園藝、市民菜園等實(shí)踐,形成具有多種功能的城市森林體系。在卡塔爾這一中東沙漠國(guó)家,我們的研究團(tuán)隊(duì)充分利用當(dāng)?shù)啬茉磧?yōu)勢(shì)采用LED光照,利用淺液流栽培和壘土栽培技術(shù)相結(jié)合的技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超級(jí)節(jié)水和植物根系的溫度控制,在三四十度的戶外高溫下達(dá)成了十多種蔬菜的種植及量產(chǎn),為都市農(nóng)業(yè)和城市森林的結(jié)合創(chuàng)造了新的思路。

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在卡塔爾高溫環(huán)境下的蔬菜種植實(shí)踐 ? 戚智勇


03 城市森林的未來發(fā)展方向

在技術(shù)層面上,面對(duì)城市中日益增加的綠色空間營(yíng)建需求,行業(yè)需要在設(shè)計(jì)、施工和管養(yǎng)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范化、高效化發(fā)展。近年來,建筑行業(yè)大力發(fā)展裝配式建筑來進(jìn)行大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),綠化體系也出現(xiàn)了相關(guān)探索。裝配式綠化系統(tǒng)指集合了裝配技術(shù)、植物開發(fā)、智能管控和效益分析的綠化體系,旨在根據(jù)城市森林建造中的需求或問題,批量式、模塊化地提供方案。在未來的立體綠化實(shí)踐中,應(yīng)進(jìn)一步關(guān)注如何借助裝配式綠化系統(tǒng)打通傳統(tǒng)苗圃公司與規(guī)劃設(shè)計(jì)建造公司之間的壁壘,從既有的聚焦于水分、植物長(zhǎng)勢(shì)和養(yǎng)護(hù)的監(jiān)控體系轉(zhuǎn)向生態(tài)效益監(jiān)控分析,并建立全周期的智能管控系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)更少的人力投入。

在經(jīng)濟(jì)層面上,雖然目前立體綠化在中國(guó)已經(jīng)推廣和普及了十多年,但由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問題,導(dǎo)致許多“重形式、輕內(nèi)容”的立體株擺,只重視短期效果而忽略了后期的養(yǎng)護(hù)及植株成活率,公眾也難以在生活中體會(huì)到相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展。在應(yīng)用中采用新材料如壘土等,雖然會(huì)增加一部分前期投入,但可以實(shí)現(xiàn)真正自維持的種植,并帶來相應(yīng)的生態(tài)及社會(huì)效益。在未來的發(fā)展中,應(yīng)重視技術(shù)和材料的突破,敢于投入并積極推廣和應(yīng)用。對(duì)立體綠化成本和效益的衡量要構(gòu)建系統(tǒng)性的綜合評(píng)價(jià)體系,全面考慮其對(duì)建筑創(chuàng)造的價(jià)值及影響——如對(duì)構(gòu)筑物使用周期的延長(zhǎng)與建筑能耗的降低,相較傳統(tǒng)綠地所減少的用地費(fèi)用和對(duì)周邊土地帶來的增值空間,以及居民對(duì)城市環(huán)境中對(duì)15分鐘生活圈內(nèi)和城郊綠地的不同使用意愿及使用成本等因素。

在社會(huì)層面上,應(yīng)當(dāng)在社區(qū)尺度進(jìn)一步探索城市森林的發(fā)展。例如,我們可以開展社區(qū)立體綠化展示學(xué)習(xí)園地推廣普及相關(guān)知識(shí),如立體綠化可以為居民帶來的療愈、康養(yǎng)功效等,吸引更多的市民關(guān)注和參與城市森林建設(shè)與氣候變化的討論,通過陽臺(tái)園藝、市民菜園等形式,更積極地投身于城市立體綠化行動(dòng)中。



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本文引用格式 / PLEASE CITE THIS ARTICLE AS

Qi, Z. (2023). Urban forest construction and vertical greening development under climate change. Landscape Architecture Frontiers, 11(1), 58-64. doi:10.15302/J-LAF-1-030039



編輯 | 高雨婷,田樂
翻譯 | 楊睿,王穎,高雨婷
注:本文由作者及來源機(jī)構(gòu)授權(quán)景觀設(shè)計(jì)學(xué)前沿發(fā)布,未經(jīng)授權(quán)不得以任何形式、任何文種在其他印刷版、網(wǎng)絡(luò)版等媒介發(fā)表,如有違反,本刊將保留追究其法律責(zé)任的權(quán)利。若有轉(zhuǎn)載,請(qǐng)后臺(tái)回復(fù)關(guān)鍵詞“轉(zhuǎn)載”聯(lián)系授權(quán)。



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