有序又野性，種植設計還能這么做？

通過創建由植物構成的人工生態系統，景觀設計項目得以緩解氣候變化的嚴峻影響。盡管人們普遍認識到了生態學對于景觀塑造的重要性，但景觀設計專業人士卻普遍缺乏構建穩定植物系統的知識和實踐技能，因此迫切需要探索種植設計的新方法和新工具。本文概述了城市環境下高生物多樣性植物系統的設計原理和方法，著重介紹了可提升物種豐富度、功能多樣性和空間復雜性，有助于構造更具韌性的植物景觀的設計方法。種植設計中選擇那些對脅迫、干擾和競爭表現出相似適應性狀的物種，以及構建由多樣化植物形態構成的多層次組合，將有助于建構具有兼容性、長期穩定的植物組合。為平衡多種植物組合帶來的視覺復雜性，本文結合美國華盛頓特區Phyto設計工作室的案例與研究和實踐經驗，探討了提升景觀效果的種植設計策略。這些方法總結于作者探討如何創建人工植物群落的著作——《后荒野世界的種植設計》一書。

生態種植勢在必行：創建功能性的系統，而非程式化的生態

Ecological Planting Imperative:

Functional Systems, Not Stylized Ecologies

^{托馬斯·雷納}

^{Thomas RAINER}

^{Phyto Studio設計工作室負責人}

基于生態學的種植設計需求

景觀設計領域能否為應對氣候變化作出貢獻，取決于人工生態系統成功與否。這類生態系統由諸多元素構成，包括土地、水、石頭、構筑物、管網等；但在生態層面而言，植物或為其中最重要的元素。植物群落整體上作為一個動態系統，對于陸地生態系統的功能發揮舉足輕重：植物可驅動碳、氧循環，輔助成土，調節水循環，并滋養萬物。盡管人們普遍認識到了生態學對于景觀塑造的重要性，但景觀設計專業人士卻普遍缺乏構建穩定植物群落的知識和技能。

傳統的種植方法仍然在行業中占主導地位，以致人工設計的環境難以具備自然環境的復雜性和功能性，因而亟需探索植物設計的新方法與新工具。本文結合美國華盛頓特區Phyto設計工作室的研究和實踐經驗，對城市環境下的多樣化城市植物群落設計原理與方法進行了闡述。

▼《后荒野世界的種植設計》封面

通過種植設計來改善景觀生態功能潛力巨大。生態思維的謹慎運用可以為應對更宏大的環境問題（如干旱、洪水、水土流失和物種入侵）提供創新型解決方案。此外，生態思維的運用還可以幫助解決持續存在的城市問題，如抑制雜草、避免植被管理中對化學品的過度依賴，以及高效利用維護資源。

為了提升景觀設計項目的生態健康水平，設計師需要重新理解種植設計的功能性，而非形式上的美學特性——這并非否認美學在種植設計中的重要性；實際上，令公眾意識到植物景觀的有序乃至賞心悅目，才是自然種植設計成功的關鍵。然而，植物物種的篩選、布置與管理不能僅僅出于形式考慮；種植設計應依據當代生態科學和恢復生態學的生態學原理進行。

作者認為，人工植物群落的生態功能取決于其所提供的生態系統服務。天然存在的植物群落具有眾多已被廣泛證實的生態系統服務[1]，這些服務對于土壤微生物的生長繁殖、養分循環、無脊椎動物和其他動物的生命支持，以及大氣環境中的碳封存、雨水滲透和存儲、廢物處理和旱澇災害的緩解至關重要[2]?？梢蕴嵘参锶郝涞纳鷳B系統服務的特征包括物種豐富度（物種總數）、功能多樣性（不同物種在群落中發揮的功能作用）和空間復雜度（物種的空間分布與棲息方式）。

簡而言之，物種多樣性的提升可優化植物群落的功能服務[3]——即使在某一群落中兩個物種可能發揮著相似的功能，但由于環境條件的變化，它們在不同發展階段的表現也會出現優劣差異[4]。植物群落中的這種功能性交疊使其能夠更好地應對氣候變化的影響。

超越單一物種集群：當前景觀設計中種植設計手法評述

一項針對中國、北美和歐洲景觀設計獲獎項目的非正式調查顯示，當前的種植方法主要通過模式化的植物配置來表達設計思想。當然也有一些特例，但上述項目大多更加注重植物群落的視覺構成，而非構建動態的群落功能或生態特性。

這并非一個全新的議題。單一物種種植“組團”或“集群”是形式主義設計傳統的一種典型特征，融合了植物材料運用的大多數經驗智慧。雖然具體模式隨時間而改變，但植物在單一物種集群或組團中的排布方式并沒有發生變化。自安德烈·勒諾特（André Le N?tre）或意大利文藝復興時期的歐洲古典園林以來，植物就已被排布成各種圖案以表現規整、對稱的幾何形狀——即便是在其他自然主義運動中，盡管植物集群的形狀是自然且不規則的，但植物材料仍以單一物種群體的形式排布。

按植物物種分組是一種實用的植物群落建構方式。這種排布方法使植物配置模式更加清晰可辨，并傳達出一種有別于野生植物群落的秩序感與人工管理理念。從生態角度來看，這種方法的問題在于單一物種組團的排他性使用。

單一物種組團種植有如下缺點：首先，相同物種的種植會產生相同的形態、特性和生長習性，這意味著這些植物不能有效地覆蓋地表，即使是密集集群，植物之間或植物基部也經常出現間隙。

此外，在植物休眠期間，植物之間也會產生間隙。這些空間或時間上的空隙給了雜草和外來物種侵入的機會。在陽光照射下，植物之間暴露的土壤中微生物的功能會被削弱，將碳釋放到大氣中，并降低土壤的滲水能力。這一問題的常見解決方法是厚鋪護根覆蓋物或使用芽前除草劑（在北美地區十分常見），但這些方法都會加劇環境問題。

其次，單一物種組團的過度運用導致大型項目中的生物多樣性極低。在傳統的植物間隔下，植株密度為3～6株/m2，而生態種植手法可將植株密度提升至9～15株/m2。

種植設計新理念：構建多樣的植物系統

一種新的種植理念是用由彼此兼容的植物物種構成的多種植物組合來代替單一物種種群。植物組合可以實現單一物種種植的美學效果——如果某組植物的高度相同且遠觀質地一致，那么它就可以表現出與單一物種種植相同的視覺效果。同時，多樣化的植物組合也具有獨特的美學優勢（如多個花期、季相變化豐富、與硬質景觀相襯的繁茂植物效果），其中以草本植物為主的組合最為突出。這一方法的關鍵在于理解如何構建穩定的植物群落。

▼圖中顯示了傳統的組團式種植（左） 與多層次種植（右）之間的區別  ? Phyto Studio LLC

其核心理念是以植物群落為單位進行種植設計。天然存在的植物群落是不同種群的集合，它們都可適應特定的場地環境條件。數千年來的共同演化使植物與環境及植物物種彼此都高度適配，這些野生植物群落經常為景觀設計師帶來靈感。而新理念的不同之處在于，不僅要將野生植物群落作為物種選擇的參考來源（一種相對常規的做法），還要將它們視為功能性系統的模板。

這一區別非常關鍵。如果設計師僅將野生植物群落作為選用植物的參考來源而忽略了它們作為一個整體的功能性構成，那么設計出的植物群落將需要人工養護來維持。種植設計的目標是增加物種多樣性，同時為不同物種間的穩定共存提供條件。當一個群落中的植物在空間和時間上占據不同的生態位時，就會產生穩定性。

例如，耐蔭的草本植物會在較冷的季節中生長并覆蓋地面；而在夏季，這些物種中的大多數處于休眠狀態，其上方為植株較高且喜陽的植物。這種生態位的差異化可提升生態系統服務，并維持植物組合的長期穩定。

穩定性本身并不能使植物群落更具功能性。實際上，無論是穩定的植物群落還是不停變化的植物群落，都可以提供生態系統服務，但穩定性能夠有效減少對人工景觀的維護。不同的物種必須彼此兼容——每個物種就像拼圖一樣相互嵌合，它們的動態特性也應相互平衡。例如，若一個物種的花期是初夏，另一個的花期是仲夏，那么它們就是兼容互補的。

▼由Phyto設計工作室設計師克勞迪婭·韋斯特設計的生物截留雨水花園。圖片展現了人工植物群落一年四季的動態混合變化，在整個生長季節都有地表覆蓋、花期不斷。? Claudia West

互補物種的選擇需要跳脫出傳統園藝的種植設計思路。最重要的是，所選物種必須對同樣的環境壓力具有耐受性，這就需要首先考慮場地中影響植物生長的外部因素。植物對各種壓力（如光照、水分或養分不足）的耐受力將在很大程度上影響其在場地中的分布。

英國生態學家約翰·菲利普·格萊姆（John Philip Grime）提出的“植物生存策略”概念[5]（C－S－R理論）為設計者提供了有效參考。他認為植物在野外環境中面臨三種限制因素：1）位于水分、光照和土壤肥力充足地區時，與其他物種間的激烈競爭（競爭者）；2）高壓條件，如干旱、土壤肥力較低或極端溫度（脅迫耐受者）；3）高度外部干擾（雜草型植物）。

這一理論強調針對不同的城市環境條件需要創建不同的植物系統。干擾性較高和土壤濕度較大的城市綠色基礎設施適合雜草型植物和競爭者植物生長，而土壤淺薄且高溫的綠色屋頂則適宜引入脅迫耐受者植物。格萊姆還強調某些物種是不相容的，即便它們來自同一生物群系。

例如，北美草原植物可能備受設計師青睞，但若將脅迫耐受者植物淡紫松果菊（Echinacea pallida）與競爭性植物美國薄荷（Monarda didyma）或紫苞澤蘭（Eutrochium purpureum）混合種植于肥沃的土壤中，將導致淡紫松果菊的死亡。因此重要的一點是，不要將對壓力具有不同適應性狀的植物混合種植。

多層次地表覆蓋

構建多樣植物組合的關鍵在于通過植物分層，對地表進行密集覆蓋。地表覆蓋對建立功能性植物群落來說最為重要。除了個別極端條件地區或受干擾的地區外，大多數溫帶氣候地區的土壤裸露情況是暫時性的，每個裸露的地方都是潛在的生態位。野外環境中的所有地表都覆蓋著植物，這就為景觀設計師提供了一個簡單但尚未得到充分實踐的設計原則：植物本身可以起到“護根物”的覆蓋作用[6]。

為了有效覆蓋地表，人工設計的植物組合具有不同的垂直層次，每一層在全年中扮演著不同的角色。人工植物群落的構建需要兩個基本層：由地被植物組成的近地面的基底層，與由較高的直立植物組成的第二（上）層，這一層的植物通常占據視覺主導作用。

基底層是指由耐蔭植物構成的低矮圓丘狀組合。良好的基底層中，植物的傳播方式各異，其中許多物種為無性繁殖，它們在水平方向上分布在較高植物——如草莓屬（Fragaria spp.）、路邊青屬（Geum spp.）、淫羊藿屬（Epimedium spp.）、筋骨草屬（Ajuga spp.）、金千里光屬（Packera spp.）、老鸛草屬（Geranium spp.）、蝶須屬（Antennaria spp.）和細辛屬（Asarum spp.）—的基部周圍。

基底層物種也包括種子自播、成簇生長的植物，例如薹草屬（Carex spp.）、重樓屬（Paris spp.）、礬根屬（Heuchera spp.）、報春花屬（Primula spp.）和藍禾屬（Sesleria spp.）?？稍诖杭拘纬啥虝憾k麗景觀效果的馬褲花屬（Dicentra spp.）、報春花屬，以及水仙（Narcissus spp.）等隱芽植物，與可在冬季形成穩定景觀效果的薹草屬和礬根屬等，即為一種可行的植物組合。

上層多采用傳統景觀設計中的常見植物，包括觀賞草、直立闊葉草本植物和亞灌木。上層植物應成簇狀、不分散且壽命長。就基底層和上層的比例而言，基底層的物種多樣性和生物量應該更高；上層植物應間隔更大、植株密度更低，隨著時間的推移，上層植物不會導致基底層因少光而死亡，植物群落的穩定性會更高。

花葶直立無葉的物種是良好的上層植物材料，如百子蓮屬（Agapanthus spp.）、蔥屬（Allium spp.）、獨尾草屬（Eremurus spp.）、夏風信子屬（Galtonia spp.）、火把蓮屬（Kniphofia spp.）和絲蘭屬（Yucca spp.）?；ǘ溟L于直立莖頂端的夏季開花植物，如松果菊屬（Echinacea spp.）、刺芹屬（Eryngium spp.）、釣鐘柳屬（Penstemon spp.）、狼尾草屬（Pennisetum spp.）和一枝黃花屬（Solidago spp.）的許多物種均為理想的上層植物材料。

植物的生態特性——植物與環境及植物彼此間的相互作用——對物種選擇至關重要，這意味著各種生態和設計層面的篩選機制尤為關鍵。一開始，可能會有眾多植物材料進入設計師的視野，但設計師可通過層層考量，篩選出那些更具韌性的物種。這個篩選過程不同于傳統的園藝方法，后者的選擇更多出于美學考慮，包括花朵的色彩、高度或質感對比等。

▼用于植物選擇的各種生態與美學篩選機制 ? Phyto Studio LLC

利用設計框架使高生物多樣性的植物組合更加特色鮮明

隨著植物群落變得更加動態和自然化，公眾也可能認為其景觀效果與雜草無異，或毫無美感可言。隨著人們對于美的社會共識不斷擴大，生態美學有望逐步為公眾所接納。這意味著最終落在景觀設計師肩上的“將生態功能轉化為美學形式”的責任將更重。本文在此提出幾項策略。

首要策略是在植物群落周圍使用幾何框架?！坝行蚩蚣堋保╫rderly frame）概念由瓊·艾弗森·納索爾（Joan Iverson Nassauer）[7]首先提出，在公眾眼中，這代表著秩序感和人工管理。在Phyto設計工作室的實踐中，相對于路緣、矮墻、鋪路、草坪、樹籬或其他結構元素，草本植物組合的邊界感更加模糊、多變，設計師可以加強這種鮮明對比。

▼圖中所示兩個植物組合的植株高度和質感相同，組合中的所有物種都具有相似的形態和質感（都是草類與闊葉植物的組合）。通過這種方式，既可以實現物種多樣性，也可以避免造成眼花繚亂的視覺效果。? Phyto Studio LLC

另一個策略是限制植物組合的高度。與肩齊平的高度會讓許多人感到威脅，而與膝蓋齊高的植物組合，即使物種繁多也不會讓人們感到眼花繚亂。低矮的植物群落常需要將土壤肥力維持在較低水平，高肥力的土壤往往會加強植物的競爭而導致群落的衰?。煌寥辣韺?5～20cm可使用礫石或粗砂，以降低土壤肥力并抑制雜草。

另一個策略是限制植物組合的視覺復雜性。由外觀相似的物種組成的植物組合遠觀可形成相同的質感。例如，當低矮的草類組合中混有類草狀的闊葉草本植物（通常為單子葉植物），其外觀則與單一集群相似。相反，全部由闊葉草本植物組成的組合則可能表現為單一的葉片質感。植物組合中不同物種的反差程度決定了其視覺復雜性。

最后一個策略是設計出具有強烈開花效果的植物組合。一項由謝菲爾德大學開展的研究顯示，在色彩豐富的植物群落中，當花朵面積不低于27%（臨界閾值）時，觀賞者的審美感知最佳[8]。多個花期是多樣植物組合的優勢。因此，擁有不同花期的兼容性物種的比例是其中關鍵的設計因素。這就要求采用足夠多的開花效果強烈的單個物種，但也需要在組合中為其他花期較晚的物種留出充足空間。生命周期極短的闊葉草本植物，尤其是隱芽植物或報春花等早春開花的植物，即為適宜的植物材料。

本文中討論的策略融合了園藝學與生態學原理。在植物群落的復雜性或功能性方面，人工設計的植物組合可能永遠無法和真正的自然生態系統相媲美，但本文中提出的方法和策略或能夠為景觀設計師提供參考，促使他們通過種植設計來提升植物群落的多樣性和功能性。當景觀設計師掌握了植物的生態特性以后，便可提高設計品質，創造出常規種植無法具有的景觀效果和生態績效。

^參考文獻

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^{[2]    Daily, G. C. (Ed.). (1997). Nature’s Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems. Washington, D.C.: Island Press.}

^{[3]    Eisenhauer, N., Schielzeth, H., Barnes, A. D., Barry, K., Bonn, A., Brose, U., … Jochum, M. (2019). A multitrophic perspective on biodiversity-ecosystem functioning research. Advances in Ecological Research, (61), 1-54. https://doi.org/10.1016/bs.aecr.2019.06.001}

^{[4]    Isbell, F., Calcagno, V., Hector, A., Connolly, J., Harpole, W. S., Reich, P. B., … Loreau, M. (2011). High plant diversity is needed to maintain ecosystem services. Nature, 477(7363), 199-202. doi:10.1038/nature10282}

^{[5]    Grime, P., & Pierce, S. (2012). The Evolutionary Strategies that Shape Ecosystems. Chichester, UK: Wiley-Blackwell.}

^{[6]    Rainer, T., & West, C. (2015). Planting in a Post-Wild World. Portland, OR: Timber Press.}

^{[7]    Nassauer, J. (1995). Messy ecosystems, orderly frames. Landscape Journal, 14(2), 161-170.}

^{[8]    Hoyle, H., Hitchmough, J., & Jorgensen, A. (2017). All about the ‘wow factor’? The relationships between aesthetics, restorative effect and perceived biodiversity in designed urban planting. Landscape and Urban Planning, (164), 109-123.}

^{參考引用 / Source:}

^{Rainer, T. (2021). Ecological Planting Imperative: Functional Systems, Not Stylized Ecologies. Landscape Architecture Frontiers, 9(1), 112-119. https://doi.org/10.15302/J-LAF-1-030023}

^{編輯 | 田樂}

^{翻譯 | 田樂  李思佳}

^{制作 | 李思佳}

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