武汉东湖磨山风景区不同功能植物景观营造研究

郭慧娟 王俊 朱春阳* Guo Huijuan Wang Jun Zhu Chunyang   2018-07-07 10:04:25

摘要:植物景观作为风景区的重要组成要素,具有生态、美化、休憩、文化、生产等多种功能,基于不同功能的植物景观营造研究将能够更好地分类保护风景资源的真实性和完整性,对风景区植物景观的可持续发展具有重要的理论与实践意义。本研究以武汉东湖磨山风景区97个植物景观单元作为研究对象,通过对植物景观单元的植物群落结构特征分析,提取35个适宜不同立地条件、不同功能类型的植物群落模式。研究得出以马尾松+香樟群系、麻栎+槲栎群系等为主的10个生态型植物群落模式,以池杉群系、三角槭群系、毛竹群系、杜鹃群系等为主的观赏性强的9个观赏型植物群落模式,以枫香群系、朴树群系构成的“内向型”植物空间为主的6个休憩型植物群落模式,以柏、枫、桂、栎、楮、竹、樟、榆、桐、梧桐、柳等具有文化意境或荆楚文籍记载树种为主的8个文化型植物群落模式,以及荷园和盆景园等以专类园形式存在的生产性植物群落模式。

关键词:园林植物;风景区;植物景观单元;功能性;营造模式;磨山;武汉

文章编号:1000-6664(2018)05-0088-06

中图分类号:S 688

文献标志码:A

收稿日期:2017-04-17

修回日期:2018-01-05

基金项目:东湖通道工程专项(编号73754600-8)和广州市越秀区科技创新和产业化专项(编号2016-GX-013)共同资助

Abstract: As an important part of scenic area, plant landscape plays an important role in ecology, beautification, entertainment, culture and production. Research on the constitution pattern of different functional plant landscape of scenic area will be beneficial for the classification to protect the authenticity and integrity of scenic resources, which is of great theoretical and practical significance for the sustainable development of the plant landscape. In this study, 97 plant landscape units of Wuhan East Lake Moshan Scenic Area were investigated. Based on the analysis of plant community structure of plant landscape units, the authors put forward 35 plant landscape patterns, which were suitable for different site conditions and functional types. The results showed 10 ecological plant landscape patterns mainly consisting of Form. Pinus massoniana+ Cinnamomum camphora , Form. Quercus variabilis +Quercus aliena, etc, and 9 beautification plant landscape patterns, which were dominated by Form. Taxodium ascendens , Form. Acer buergerianum , Form. Phyllostachys heterocycla , and Form. Rhododendron simsii, etc, as well as 6 entertainment plant landscape patterns, in which the "introversive" plant space played the strongest function. Furthermore, based on the plant culture characteristics and records in ancient books, 8 cultural plant landscape patterns were summarized, including Cupressaceae, Liquidambar formosana, Osmanthus fragrans, Quercus, Broussonetia papyrifera, bamboo, Cinnamomum camphora, Ulmaceae, Paulowinia fortunei, Salix, etc. In addition, 2 productive plant landscape patterns were observed, which existed in the form of gardens, including lotus garden and specialized garden.

Key words: landscape plant; scenic area; plant landscape unit; functionality; constitution pattern; Moshan; Wuhan

风景区是指具有观赏、文化或者科学价值,自然景观、人文景观比较集中,环境优美,可供人们游览或者进行科学、文化活动的区域[1]。植物景观作为风景区的重要组成部分,表现为生态[2]、美化[3]、休憩[4]、文化[5]、生产[6]等多种功能,针对不同功能的植物景观营造模式展开研究将能够更好地分类和保护风景资源的真实性和完整性,对风景区植物景观的可持续发展具有重要的理论与实践意义。目前关于风景区植物景观相关研究主要集中于植物群落结构特征[7-9]、物种多样性保护[10-11]等方面,调研方法以植物群落样方调查为主[12-13]。考虑风景区植物景观的整体风貌同时体现在风景区内植物景观的功能类型、文化内涵等要素方面,本研究以武汉东湖磨山风景区植物景观作为研究对象进行功能性植物景观量化分析。磨山风景区具有悠久的历史、多样的立地类型及多功能的植物景观,包括山地、坡地、平地、水体、园中园、楚文化园林空间等,是自然环境与人文历史兼容的风景区典型代表。本研究通过实地测绘、拍照记录、古籍文献等手法对东湖磨山风景区植物景观进行分析,对不同功能植物景观的营造模式展开研究,以期为风景区植物景观的可持续发展提供指导。

图1 植物景观单元分布图1 研究区域与研究方法

1.1 研究区域概况

东湖风景区位于湖北省武汉市,隶属国家级风景名胜区,同时也是中国最大的楚文化游览地,本文选取武汉东湖磨山风景区作为研究对象,磨山风景区(30°33'N, 114°23'E)最高海拔118m,总面积148hm 2;属亚热带季风性湿润气候,年均气温为16.7℃,年均降雨量1 191.6mm;主要土壤类型为黄棕壤,呈酸性,pH值为5~6。

武汉属于江汉平原湖泊植被区,植物区系属中亚热带常绿阔叶林向北亚热带落叶阔叶林过渡的地带。根据《中国植物志》《中国植被地理格局与植被区划》《湖北植物志》、湖北植物区划、湖北省植被分类,以及武汉市区典型自然植物群落中对武汉市各山体植被的记载,磨山风景区的部分植被现状已基本具备北亚热植被带的典型群丛特征。实地调查结合文献资料[14],磨山风景区植物种类丰富,共有植物616种(含变种),其中乔木232种,灌木101种,藤本25种,蕨类26种,竹类47种,草本179种(其中蕨类26种)。

1.2 研究方法

1.2.1 植物景观单元类型的划分

种植设计单元是园林种植设计中的基本单位[15],是植物景观营造中的最小组成部分。本文结合种植设计单元的概念,对武汉市东湖磨山风景区植物群落特征的调研分析,将整个区域内植物景观按照立地条件、群落结构、树种种类等特征划分为若干植物群落,将该植物群落定义为植物景观单元。

本研究中共调研出9 7个植物景观单元。按照风景区功能区域特征划分为生态型、观赏型、休憩型、文化型、生产性5种类型(图1)。其中生态型植物景观单元划分依据湖北省武汉地区地带性森林植被特征①;观赏型植物景观单元划分依据植物的花、叶、枝、果的形态特征、季相变化;休憩型植物景观单元划分依据游人的活动分布、数量及植物空间类型等;文化型植物景观单元划分依据植物文化意境、荆楚古籍、文献记载植物种类;生产性植物景观单元即发挥经济、生产功能的植物种类,实现科普、生产、社会等效益。

1.2.2 样方设置

在每个植物景观单元内部设置面积20m×20m样方调查乔木层,在样地内四角分别灌草样方,灌木层样方面积为5m×5m,草本层样方为1m×1m。乔木层记录样方内树种名称、树高、胸径、冠幅,灌木层及草本层记录物种名称、多度、盖度、高度。

1.2.3 数据处理

根据外业数据,计算各植物在其所在层片中的相对重要值,相对重要值是反映某个物种在植物群落中作用和地位的综合数量指标。结合城市公园及近郊绿地物种多样性相对重要值指标选取文献[16-18]比对及样地特征,本文乔木层和灌木层的相对重要值计算方法为:相对重要值=(相对密度+相对高度+相对显著度)/3;草本层的相对重要值计算方法为:相对重要值=(相对多度+相对高度+相对盖度)/3。本研究在进行灌木和草本测定时,测定投影盖度;对于乔木,测定基部盖度,即某一树种的胸高断面积与样地内全部树木总断面积之比,也称为显著度。

根据物种重要值构建物种-样地二元数据矩阵,通过单连接聚类法、完全连接聚类、平均聚合聚类、ward最小方差聚类等方法聚类结果的对比分析,完成对不同功能类型的植物群落的聚类分类。同时,为了解地形与植物群落的关系,本研究共记录测量海拔、坡度、坡向等环境因子与植物景观单元进行分析,其中海拔采用便携式GPS进行野外测量,坡度与坡向采用手持罗盘仪测量。坡向:1北坡、2东北坡、3西北坡、4东坡、5西坡、6东南坡、7西南坡、8南坡;坡位:1下坡、2中坡、3上坡、-1不具有下坡方向的平坦区域。

2 不同功能植物景观单元特征与植物群落模式分析

2.1 生态型植物景观单元调查与数据分析

依据湖北省武汉地区地带性森林植被群落构成特征[19-20],对34个生态型植物景观单元进行调研,根据物种重要值构建物种-样地二元数据矩阵,完成植物群落的聚类分类。通过多种聚类方法聚类结果的对比分析,平均聚合聚类的UPGMA算法分类产生的树状图失真最少,结果最优,其所对应的轮廓宽度值为10组。结合调查区域的实际生态意义,将10组划分为2个植被型组、10个群系、10个群丛(图2)。

采用U P G M A聚类将磨山风景区3 4个生态型植物景观单元划分为10个植物群落。主要包括:A1马尾松-香樟(苗)+海桐(Pittosporum tobira)-络石(Trachelospermum jasminoides)群落;A2马尾松+侧柏-牡荆(Vitex negundo var. cannabifolia)-海金沙(Lygodium japonicum)+天葵(Semiaquilegia adoxoides)群落;A3马尾松+香樟-山胡椒(Lindera glauca)+海桐-络石群落;A4马尾松+麻栎(Quercus acutissima)-香樟(苗)+竹叶椒(Zanthoxylum Planispinum)-络石群落;A 5香樟-海桐+香樟(苗) -鳞毛蕨(Dryopteris)+接骨草(Sambucus chinensis)群落;A6桂花-桂花(苗)+泡桐(苗)(Paulowinia fortunei)-天葵群落;A7香樟+构树-牡荆+海桐-井栏边草(Pteris multifida)+肾蕨(Nephrolepis auriculata)群落;A8香樟+枫香(Liquidambar formosana)-枫香(苗)-鳞毛蕨群落;A9麻栎+槲栎(Quercus aliena)-山胡椒-鳞毛蕨群落;A10枫香+槲栎-山胡椒+檵木(Loropetalum chinense)-肾蕨+井栏边草群落。图2 生态型植物景观单元UPGMA聚类树状图

图3 生态型植物景观单元分层盖度图

图4 观赏型植物景观单元UPGMA聚类树状图

图5 观赏型植物景观单元分层盖度图生态型植物景观单元主要以马尾松群系、马尾松+香樟群系分布最为广泛且数量最多,香樟群系及香樟与多种落叶阔叶树、多种落叶栎林及其混交林亦较常见;生态型植物景观单元所处立地环境多数为坡度10~50°,少数坡度在0~10°,在不同坡位、坡向均有分布(表1);建群种有马尾松、侧柏、香樟、槲栎、麻栎、枫香、构树、桂花等;乔木层盖度较高,多集中在80%~100%以内,灌木层盖度多集中在20%~60%,草本层盖度一部分集中在10%~30%,少部分集中在70%~100%,乔木层与草本层盖度存在一定程度的负相关,乔木层盖度大的草本层盖度相对较小(图3)。

2.2 观赏型植物景观单元调查与数据分析

运用U P G M A聚类将磨山风景区3 3个观赏型植物景观单元划分为9个植物群落(图4)。主要包括B1池杉(Taxodium ascendens )-杜鹃(Rhododendron simsii)-酢酱草(Oxalis corniculata)群落,B2垂柳(Salix babylonica)-狗牙根群落,B3三角槭(Acer buergerianum)-杜鹃+鸡爪槭( A c e r p a l m a t u m ) -络石群落,B 4枫香-狗牙根群落,B 5日本晚樱-酢浆草群落,B 6香樟-杜鹃-酢浆草+葱兰(Zephyranthes candida )群落,B7桂花-杜鹃-麦冬(Ophiopogon japonicus )群落,B8毛竹(Phyllostachys heterocycla )-破铜钱(Hydrocotyle sibthorpioides var. batrachium)+鸭跖草(Commelina communis)群落,B9杜鹃(Rhododendron simsii)-麦冬群落。

观赏型植物景观单元主要分布于南部活动区、滨水区、后山西,在前山东、前山西、专类园有少量分布,其中,以桂花群系分布最为广泛且数量最多,以池杉群系、三角槭群系、毛竹群系、杜鹃群系等观赏性强的群系较为典型;植物景观单元所处立地环境坡度均在0~10°;乔木层盖度多数在20%~70%,少数在10%~20%,如枫香群系通过孤植的枫香来体现群系景观效果;灌木层盖度多数较低,一方面保证视线的通透性,另一方面创造疏林空间,其中垂柳群系、枫香群系、毛竹群系均是乔草结构,杜鹃、桂花群系灌木层盖度在90%~100%以烘托主景;草本层盖度多数集中在80%~100%或小于10%,灌木层与草本层盖度存在一定程度的负相关,灌木层密度及盖度高的草本层盖度相对越低(图5);滨水区水生植物景观单元中以观赏型水生植物为主,适当配以观春花和观赏秋色叶树营造舒适的湖滨带景观;主要景观树种以池杉、桂花、垂柳、枫香、三角槭、苦楝、朴树、乌桕(Sapium sebiferum)、夹竹桃、杜鹃等具有明显形态特征及季相变化的树种来体现(表2)。图6 休憩型植物景观单元Ward聚类树状图

图7 休憩型植物景观单元分层盖度图2.3 休憩型植物景观单元调查与数据分析

运用Ward聚类将磨山风景区11个休憩型植物景观单元划分为6个植物群落(图6)。主要包括C1池杉-破铜钱-荷花+睡莲+芦苇群落,C2枫香-杜鹃+栀子(Gardenia jasminoides)-麦冬群落,C3朴树-狗牙根群落,C4垂柳-狗牙根群落,C5香樟-杜鹃-酢酱草群落,C6桂花-紫薇-马蹄金(Dichondra repens)群落。

休憩型植物景观单元主要分布于滨水区与南部活动区,其中以枫香群系数量最多;植物景观单元所处立地环境坡度均在0~10°(表3);乔木层盖度多集中于10%~30%或80%~90%,如枫香群系由枫香等形成林下顶平面型儿童活动空间,朴树群系由孤植的朴树等创造焦点型空间;灌木层盖度多数小于40%,以创造休憩活动区;草本层盖度一部分大于90%形成开敞草坪空间,一部分在60%~80%以硬质铺装形成活动场地;该类型以“内向型”“焦点型”等形式的植物空间为主,其中以“内向型”植物空间停留人数最多(图7)。

2.4 文化型植物景观单元调查与数据分析

本文所研究景区的文化背景为园林生成期的荆楚文化,磨山风景区文化型的植物景观主要是以其文化艺术、道德风尚、风俗习惯为依托,因此整个景区都在围绕该文化主题而进行意境含韵的表达,在当时文学作品中如《诗经》《楚辞》《离骚》等名著中就对植物有详细记录并赋予特殊含义。据《诗经》等记载,在荆楚文化中的乡土树种有栗、梅、竹、柳、杨、榆、栎、桐、梧桐、桑、梓、槐、楮、枫、樟、桂、桧等,而松、柏、栗更是作为象征民族、部落的“社稷之木”被人所顶礼膜拜②。

对磨山风景区17个文化型植物景观单元进行TWINSPAN分类,共划分为8个植物群落。主要包括D1侧柏-牡荆-络石群落,D2马尾松+香樟-海桐-紫藤群落,D3构树-竹叶椒+檵木-狗牙根+喜旱莲子草(Alternanthera Philoxeroides)群落,D4枫香+梧桐-鸡爪槭-破铜钱+狗牙根群落,D5垂柳-狗牙根群落,D6香樟-云南黄馨(Jasminum mesnyi)-爬山虎群落,D7香樟-杜鹃-酢酱草群落,D8香樟+枫香-破铜钱+马蹄金群落。

文化型植物景观单元主要分布于刘备郊天坛、后山西、雕塑园,少量分布于滨水区及专类园,分布区域主要位于0~10°缓坡及40~50°陡坡区域。该植物景观单元内以侧柏群系、构树群系、香樟群系数量最多且分布最为广泛,其中侧柏群系、马尾松+香樟群系因烘托刘备郊天坛、楚天台的肃穆气氛。乔木层盖度多大于80%,灌木层盖度多小于40%。植物种类以柏、枫、桂、栎、楮、竹、樟、榆、桐、梧桐、柳、竹等荆楚时期记载植物文化为主(表4)。

2.5 生产性植物景观单元调查

生产性植物景观单元主要分布于专类园,包括荷花园及盆景园,景观单元编号为11、20。荷花园是世界上规模最大、品种最全的荷花品种资源圃,培育荷花700余种。多样品种荷花搭配,再配植草坪、水池及建筑小品,结合海棠、杏、桃、枇杷、柿、桔等经济树种,以及杜鹃、白玉兰、樱花、广玉兰等观花植物,形成以经济生产为主的多功能植物景观单元。

盆景园为了营造适宜研究、创作、收藏和展览盆景的园林环境,盆景与主体建筑在体量、造型、色彩上交相辉映,春季山樱花(Cerasus serrulata )、樱花、白玉兰、垂丝海棠(Malus halliana)、山茶姹紫嫣红,夏季广玉兰、石榴、夹竹桃、凤尾丝兰(Yucca gloriosa)色彩绚烂,秋季观果的桑树、枇杷与观花的银杏、桂花、鸡爪槭争奇斗艳,加之冬季斗寒傲霜的蜡梅,达到四季有景可观的效果,别有情趣。

3 结论

风景区植物景观营造对风景区内风景资源价值的提升及整体风貌保护均具有重要的作用。本文综合考虑地带性植被群落构成、人文需求、空间层次、季相变化等基础上,探求较为系统、全面的风景区植物景观发展模式,旨在为风景区植物景观的可持续发展提供建设性意见。本研究通过对东湖磨山风景区97个植物景观单元的划分与特征分析,总结出36个植物群落模式,为不同立地条件、不同功能需求的植物景观营造提供具体借鉴与量化参考。

1)生态型植物景观单元以马尾松+香樟群系、香樟群系分布最为广泛并且数量最多,香樟与多种阔叶树的混交林、多种落叶栎林及其混交林亦较常见。该类型植物种类以樟科、壳斗科、柏科、山毛榉科植物为主,其次为冬青科、杜鹃花科、山矾科植物。

2)观赏型植物景观单元以桂花群系分布最为广泛且数量最多,以池杉群系、三角槭群系、毛竹群系、杜鹃群系等观赏性强的群系较为典型,该类型以池杉、桂花、垂柳、枫香、三角槭、苦楝、朴树、乌桕、夹竹桃、杜鹃等具有明显形态特征及季相变化的树种来体现风景特色。

3)休憩型植物景观单元以落叶阔叶林、常绿阔叶林最为典型。其中以枫香群系数量最多,其类型以樟科、金缕梅科植物为主,形成外向型、内向型、焦点型、顶平面行等形式的植物空间,其中以内向型植物空间停留人数最多。

4)文化型植物景观单元以侧柏群系、构树群系、香樟群系植被类型较为典型。该类型借荆楚文化中记载树种柏、枫、桂、栎、楮、竹、樟、榆、桐、梧桐、柳、竹等为主来衬托荆楚文化以及松柏等营造刘备郊天坛的庄严气氛。

5)生产性植物景观单元包括荷园、盆景园,以专类园形式存在,同时多以经济树种达到四季有景可观的效果。

注:文中图片均由作者绘制。

注释:

①湖北省植被划分为2个植被地带,6个植被区和19个植被小区,武汉属于江汉平原湖泊植被区,在武汉市植物区系属中亚热带常绿阔叶林向北亚热带落叶阔叶林过渡的地带。生态型植物景观单元划分根据《中国植物志》《中国植被地理格局与植被区划》《湖北植物志》、湖北植物区划、湖北省植被分类及武汉市区典型自然植物群落中对武汉市各山体植被的记载,确定湖北省武汉地区地带性森林植被特征。

②《论语·八佾》:哀公问社于宰我,宰对我曰:“夏后氏以松,殷人以柏,周人以栗。”社即社木,也就是象征民族部落的“社稷之木”。夏、殷、周分别把松树、柏树、栗树作为社木,足见古人对树木的崇敬与敬畏。

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(编辑/金花)

作者简介:

郭慧娟

1992年生/女/山西临汾人/硕士/华中农业大学/广州普邦园林股份有限公司/研究方向为园林生态与植物景观(武汉 430070)

王俊

1984年生/男/江苏金坛人/上海久盛建设监理咨询有限公司/研究方向为园林生态与植物景观(上海 200231)

朱春阳

1983年生/男/河北卢龙人/博士/农业部华中地区都市农业重点实验室(试运行)/华中农业大学风景园林系副教授/研究方向为园林生态与植物景观(武汉 430070)

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