以通州区平原造林为例谈营造北京平原地区大尺度森林景观.docx

以通州区平原造林为例谈营造北京平原地区大尺度森林景观creating large-scale forest landscape in plain area of beijing based on afforestation project in beijing tongzhou district吴田田wu tiantian北京创新景观园林设计有限责任公司，北京 100120 beijing topsense landscape design ltd., beijing 100120摘 要：本文以通州区平原造林工程西集 - 漷县潮白河 - 北运河片区及台湖 - 马驹桥楔形绿地片区营造平原森林的规划设计为例， 尝试提出营造城郊平原大尺度近自然森林的一些原则，并对其中运用现代景观园林设计的一些手法与对策进行了初步归纳。希望为 今后平原地区大尺度森林景观的设计提供有价值的参考和借鉴。关键词：北京；平原造林；生态效益；近自然森林景观文章编号：1003-6997（2014）06-0019-08 中图分类号：tu986 文献标识码：aabstract: this paper attempts to propose the principles for creating large-scale nature-approximate forest landscape in plain area in suburbs and conclude the relative modern landscape design methods and strategies in such forest. taking the landscape planning and design of the afforestation project in beijing tongzhou district as an example, this paper referred to chaobai river and north channel area in xiji town and huoxian town, the wedge-shaped green space of taihu town and majuqiao town, to provide a valuable reference for creating large-scale forest landscape in plain area in the future.key words:beijing;afforestation in plain area;ecological benefits;nature-approximate forest landscape北京平原地区历史上森林资源丰富，但历经金、元、 明、清四个朝代建都造城的乱砍滥伐、开荒垦种之后消失 殆尽。虽然从上世纪 70 年代开始，通过三北防护林等生 态项目的建设，平原地区逐渐建立了防风固沙、涵养水源、 水土保持、林业生产等功能的绿色基底，但平原地区的森 林覆盖率相对于平原地区的占地比例来讲，仍远远低于全 市平均水平，并极大降低了城市森林覆盖率（表 1）。据统计，北京市域面积 1.68 万 km2，其中山地 1.04 万km2，占总面积 62% ，平原地区 0.64 万 km2，占总面积 38%，截止“十一五”期末，北京市域森林覆盖率为 37%， 山区 50.97%，平原地区仅为 14.85%，平原地区森林覆盖率相对于面积所占比例来讲极不匹配。 面对环境恶化、生态脆弱的生存危机，尤其是近几年雾霾（pm2.5）、极端天气等带来的生态压力，我们感到平 原地区营造森林，刻不容缓！我们也认识到，营造平原森林，要长远规划，走可持 续发展之路。面对新的城市发展形势，营造平原森林除了 提高平原地区森林覆盖率的要求外，还要依据城乡规划、 产业发展打造不同形态和功能的近自然森林景观，在改善 首都生态条件的同时，进一步满足市民景观游赏、文化休 闲等更多需求，促进城乡统筹发展。作者简介 吴田田/1981年生/男/湖北人/工程师 收稿日期 2014-05-27表 1 地域面积比例及森林覆盖率对比表图 2 通州区生态空间格局图 1 北京 市“两 环、三 带、九 楔、多廊”的绿色空间结构1 相关理论及实践1.1 国内1.1.1 自然式园林自然式园林是中国传统园林的主要形式之一，强调 园林是为了补偿人与自然相对隔离而人为创设的“第二自 然”1，营造自然式园林，体现设计者再现自然的审美观念 和寓情于景的人文关怀，但对生态功能关注不够。1.1.2 近自然森林由我国生态学家达良俊于 2008 年提出。近自然森林是 以植物后期自然生长为主，应用“模拟自然”的手法所营 造的在种类组成和群落结构上与区域自然森林接近的人工 森林。近自然森林主要优点是可取得单位面积最大的生态 效应，并通过近自然森林来提高地区的物种、群落、生态 系统以及景观的多样性，实现“人与自然的共生、协调发 展”2。上海市自 2000 年起建设了多块近自然森林样地。1.1.3 北京奥林匹克森林公园公园以营造自然野趣生境和生态森林为目标，设计者 在了解北京市自然植被概况的基础上，针对公园基址条件， 利用植物群落与生态系统间的影响关系，在公园建立适当 的植物群落模式和生态系统 3。1.2 国外1.2.1 近自然林业1898 年德国林学家盖耶尔（gayer）提出近自然林业 理论。他要求按照森林自然规律、利用森林的自然动力、 遵循森林生态系统的原发机制来经营森林 , 可实现林业生产 可持续与生态可持续的有机结合 4。1.2.2 环境保护林（“宫胁法”）由日本生态学家宫胁昭教授于上世纪七十年代提出。 以生态学的“潜在自然植被”和“群落演替”的基本理论 为依据，选择适生乡土种，应用容器育苗等“模拟自然” 的技术和手法营造具有群落结构完整、物种多样性丰富、 生物量高、趋于稳定状态、后期完全遵循自然循环规律的“少人工管理型”林地。日本 600 多个地区应用“宫胁法” 造林全部获得成功，在南美洲、亚洲（包括中国）的热带 雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林的重建中也获得成功 5。2 北京平原造林生态及景观设计实践2.1 项目区位及生态空间格局通州区地处北京市东南部，距离中心城区 20 公里，是 首都面向京津冀的区域服务中心。根据北京市平原地区构建“两环、三带、九楔、多廊”的绿色空间结构（图 1）， 通州区确定围绕宋庄楔形绿地片区、西集 - 漷县潮白河 - 北运河片区、台湖 - 马驹桥楔形绿地片区和永乐店发展组 团片区等四大片区开展平原造林工作，并提出通过森林建 设，强化廊道体系、连通大型森林版块，促进良性生态循 环，形成城市森林与田园风光交相呼应的景观，最终形成 “新城森林环绕、镇村绿树相拥、农田林网交织”的生态空 间格局（图 2）。本文主要针对笔者参与的西集 - 漷县片区 及台湖 - 马驹桥片区平原森林的设计实践进行讨论。2.2 现状条件及景观资源评价西集 - 漷县片区造林地块主要分布于潮白河、北运河 及京哈高速路两侧，总面积约 4.5 万亩。场地为潮白河冲积 平原，地势平坦，以沙土、壤土混合土为主，土壤偏碱性。 场地内河道蜿蜒曲折，水面开合有序，有极好的水岸格局， 沿河两侧现状林地以防护林、果林为主，林相单一。京哈 高速、京津公路两侧现状约 80 米范围内为火炬树和毛白 杨，已形成绿化带，但树种单一，绿化带比较单薄。台湖 - 马驹桥片区造林地块主要分布于京津高速路、 六环路两侧及镇中心区村庄周边，总面积约 4 万亩。由于 地势较低，地下水位高，因此该片区易积水，土壤粘重。 高速路两侧林带较薄，局部已被破坏。由于乡镇发展，造 林地块中增加了一部分拆迁地，建筑垃圾较多，土壤偏碱、 肥力差，造林条件差。2.3 规划理念及特色学习借鉴先进的造林技术模式和管理经验，在强调生 态优先基础上，合理引入现代景观园林设计的一些理念和 手法。西集 - 漷县片区，根据乡镇近远期的规划及发展方 向，利用场地资源，形成“路在树中、村在林中、多彩滨 河，林海绵延”的森林景观（图 3）。台湖 - 马驹桥片区，片区内现代产业发展迅速、城市 化水平较高，尤其是环渤海总部基地对于景观层次和生态 需求高，规划着力打造“绿色屏障、生态廊道、林水相依、 自然恬适”的森林景观（图 4）。2.4 种植及竖向设计2.4.1 潮白河、北运河滨河地段潮白河、北运河历史悠久、文化底蕴深厚，设计优选 体现运河风貌文化的乡土乔木树种，集中连片种植，形成 沿河绿色景观骨架，河滩地多选择深根性耐水湿的树种， 在沿路及主要节点周边，选择色叶树种，形成季相变化丰 富的彩叶风景林，同时改变河道两岸少彩叶的景观缺憾， 整个森林与蜿蜒曲折、开合有序的河道有机结合，形成大 尺度缤纷多彩的滨河林海。滨河森林作为潮白河、北运河绿道的一部分，提供了 休闲健身、游憩娱乐的场所，因此，在规划游人活动集中 的区域，配植了具有产生负离子、调节温度湿度、释放杀 菌素等生态功能的植物群落。植物搭配以落叶乔木大面积 块状混交结构为主，强化森林与长水面比例协调关系，切 忌做小做碎，同时，大面积的落叶阔叶林区域的负离子浓 度要显著高于针阔叶混交林和针叶林区域 6（图 5，图 6）。 2.4.2 京哈高速、京津高速及六环路地段设计保留道路两侧防护林带，临近林带处用中快长树 对林带加宽加厚，视线可及之处增加常绿及彩叶树种，丰 富沿线季相变化。考虑到高速路上车辆行驶较快，因此， 路侧林带以块状混交为主，穿插使用带状混交形式，单个 班块可到 20-30 亩，临路面宽可到 300-500 米，给人印象深刻。由于高速公路普遍高于场地 2-3 米以上，因此植物 配植以水平复层结构为主，给人平远深邃的视觉感受，林 间局部采用垂直复层结构，提高绿色容积率 gpr（green plot ratio，即平均叶面积指数），利用复层式的、高叶面积 指数的植物群落发挥更大的生态效益 7。高速路地段森林 主要形成绿色廊道，由于空间相对封闭，并且汽车尾气排 放较大，因此沿路配植滞尘能力强、能吸收有毒气体的植 物群落。主要树种包括 ：油松、雄性毛白杨、国槐、刺槐、 栾树、立柳、金叶榆、紫叶李、西府海棠、山桃等。（图 7） 2.4.3 村庄周围设计特别尊重村庄周围场地特点，因为这里与人们日 常生产生活关系最为紧密。尽量保留现状植被，尤其是大 树老树，在适当区域预留活动场地，方便村民开展森林休 闲活动，选择乡土树种以体现场地自然文化的记忆。林缘树种选择中、快长落叶乔木为主，达到短期见效增加绿量的目的，同时中、快长树能减轻人们生产生活中 对植物生长的干扰和破坏程度。靠近道路的林缘，人活动频繁，树种搭配以乔木 + 亚 乔木（灌木）的种植结构为主，减少使用乔灌草的垂直复 层结构，由于这种结构植物群落的微生物含量（细菌、真 菌）较高 6 ，从某种角度看，对人的身体健康并无好处 ； 靠近民房的林缘，植物配植应采用固碳释氧能力强的植物 组成的针阔混交型的乔灌草复层结构 ；靠近农田、果园的 林缘，植物配植优选亚乔木或灌木，由于亚乔木（灌木） 冠幅小，根系短，缓解了森林树冠树根胁地的问题。林间选择中、慢长树为主，适当加大株行距，给树木 充分生长的空间，期望通过自然演替为形成古树森林提供 可能。植物配植以乔木（亚乔木）+ 地被的群落结构为主。 主要树种包括 ：油松、雄性毛白杨、刺槐、国槐、垂柳、 立柳、桑树、椿树、栾树、柿树、杜梨、紫叶李、山桃、 山杏、海棠等。（图 8）2.4.4 藕地及坑塘设计根据场地竖向情况，核算场地汇水量，据此进行 竖向设计。通过挖填方，形成自然开合的集水区、蜿蜒曲 折的小溪和起伏有致的地形。集水区与场地周围排水渠连 通，确保场地内排灌水通畅，并在暴雨时期不积水。通过挖填方也形成不同的植物生境，集水区内种植湿 旱两生的红蓼、芦苇、千屈菜等，常年积水区域根据水位 高低，如水深 30 厘米以内种植香蒲、菖蒲、水葱等 ；水深1 米左右栽植荷花、睡莲等。滩涂区栽植垂柳、白蜡、立 柳、枫杨、丝绵木等耐水湿乔木，地面上可栽植常绿树、 色叶树及核果、浆果、梨果、球果等肉质果类植物吸引鸟 类筑巢，如柿树、桑树、山楂、杜梨、山杏等，最终形成图3 西集镇森林景观规划图4 台湖镇森林景观规划由湿到旱的近自然植物层次，营造有湿地特色、生态和谐 的景观生态林。（图 9）2.4.5 拆迁地拆迁地往往位于城镇核心位置或主要交通干道附近， 因此该类型地块森林强调以景观及游憩为主导的功能。注 重林缘景观设计，通过将场地内渣土掩埋于种植土下层， 在路边及主要观赏面设计微地形，利用起伏的地形和异龄 树的组合改变林冠线的平直，采用乔木 + 亚乔木 + 地被的 复层结构种植，尤其增加彩叶树种的比例，形成可赏百花 可观色叶的沿路景观（图 10）。拆迁地虽然经过复垦，但土 质往往难以达到直接种植的条件，因此除了选择耐干旱瘠 薄土壤的树种外，还需要进行种植穴客土及土壤肥力改善 等工作。城镇拆迁给农民带来了生活环境的改善和生活水 平的提高，但城镇乡土风貌、自然文化的遗失却不容忽视， 因此景观设计对于场地内大树、有丰富姿态的树均予以保 留，同时搭配体现文化历史风貌的乡土树种，通过拆迁地 森林的营造给人保留文化记忆的空间和载体。主要树种包 括 ：洋槐、柳树、榆树、椿树、枣树等。2.5 相关配套设施设计2.5.1 道路系统设计道路系统分为三级，一级路宽 3-4 米，可作为防火通道的作业道，道路夯实地基铺设碎石，二级路宽 2-3 米， 可作为人行或骑行路线，为远期绿道发展预留路由，夯实 地基即可，三级路为现状路网，保留农田及场地机理，同 时兼做建设初期管护管理工作道。（图 11）2.5.2 排灌设施设计排灌设施与周边水利设施相结合，形成完善的排灌水 网络。考虑到森林生长的特点，排灌设施主要在建设初期使用，后期森林具备完善的自然更替能力。因此，排灌设 施的投资控制在较低的比率。3 设计思路的基本总结3.1 规划设计原则及对策3.1.1 依据上位规划及产业发展需求，合理定位功能依据城市、区县绿地系统规划，确定本地区森林在城 市绿地系统中的性质和功能。依据乡镇产业发展、资源配 置及发展政策情况，确定区县、乡镇森林发展方向。城镇 近自然森林与城镇空间格局融合，合理引导人的活动，融 合生态与景观、人、自然等要素，形成有生命的城市基础 设施。突出“一片区一特色”，根据资金投入、使用人群情 况在规划中为未来发展预留弹性空间。3.1.2 尊重场地，营造地域特色植物大景观尊重场地，强调自然协调的理念。场地内的水、土、 植被等都是最能体现场地精神的自然景观要素，规划设计 中应最大限度地保护场地的自然形态，减少人为的破坏， 实现可持续发展。另外，城郊平原地区最大的景观优势便 是空间尺度远大于城市，因此，森林景观的营造应注意较 大数量的同种或同属植物成片、成群的种植，形成专类植 物的特色，例如香山漫山红叶、平谷万亩桃花海等。延续 和强化开阔的田园、水面、道路的空间感觉，营造植物大 景观。笔者认为，有特色的气势宏大的森林景观必能在观 赏季节吸引市民前来游赏。3.1.3 关注场地历史文化，丰富场地人文内涵营造多样性的森林景观，应关注场地的历史文化，满 足城乡快速扩张下市民对场地人文回归的诉求。丰富乡土 植物传承场地的文化内涵，营造不同尺度的森林再现场地图5 西集镇潮白河滨河森林景观图6 西集镇北运河滨河森林景观图7 高速路森林剖面示意图图8 漷县镇村庄周边森林景观图9 藕地坑塘剖面示意图图10 拆迁地沿路森林景观图11 西集镇潮白河森林道路系统设计往日风光。3.1.4 乡土树种为主，兼顾生物多样性乡土树种是本地区天然分布树种或已引种多年并且在 当地一直表现良好的外来树种。乡土树种具备对本地环境 最高的适应能力，并且由于适宜的环境，植物的生长功能 最为健全，能充分展示出它的观赏性能。乡土树种取材方 便，地产地种，成活率高。由于生长旺盛，叶面指数高， 也能最大限度地发挥生态效益 7。景观设计中兼顾生物多样 性，增加景观异质性，强调景观个性，同时树种多样化也 能丰富树种结构、促进自然物能循环，对于营造近自然森 林大有裨益。3.1.5 合理配置、营造功能型植物群落，发挥植物生态效益通过运用植物生态学研究理论，在植物规划设计中， 根据场地功能需求的不同，合理设置功能型植物群落。比 如人活动较为集中的区域，如村庄周围、规划林间活动场 地周围，应以“产生空气负离子”为主要衡量因素 ；而以 生态涵养为主导的区域，功能则应定位在“固碳释氧”能力上 ；临近城市快速路、主干道的森林应以“滞尘、吸收 有毒气体”能力作为优先考虑。笔者尝试对森林功能、景 观特色、功能型植物群落应用及树种选择、混交方式、植 被类型进行归纳总结。（表 2）3.2 思考及建议3.2.1 苗木规格及“宫胁法”营造森林的借鉴目前北京平原地区营造森林尚无先例可循，经过若干 年，能否形成群落结构完整、自然稳定的森林，不得而知。 但是大量成年苗木（胸径 6-8 厘米以上）的应用的确已经 给周边省市带来了不小的生态压力，并且出于运输、成活 率等方面考虑，大量苗木被短截甚至抹头，景观效果较差， 也不易发挥生态效益。因此笔者认为 ：首先应减少成年苗 木的应用，取而代之的是规格偏小，但树冠丰满、树形优 美的幼苗，能达到景观效果的同时，减少造价，提高成活 率，林缘及人活动区域周边景观及游憩主导型区域，建议 采用胸径 6-8 厘米以上苗木或异龄树搭配种植，林间生态主导型区域，建议采用胸径 6 厘米以下苗木 ；其二，无法表2 森林植被类型总结序 号森林功 能森林位 置细分植物景观特色功能型植物 群落主要树种（植物）混交方 式植被类型、配植形式1滨水 森林( 景观 型+生 态型 )河道、 湖泊强化河道、湖泊大开大合、蜿蜒曲 折的景观优势，增加色叶树种，打 造缤纷多彩的滨水景观产生负离 子、增湿降 温功能群落油松、白皮松、刺槐、垂柳、国 槐、白蜡、元宝枫、栾树、合欢、 柿树、珍珠梅、木槿、黄刺玫、 迎春、蔷薇、白三叶、马蔺块状混 交落叶乔木 + 亚乔木（灌木） 落叶乔木 + 草本 水平复层群落坑塘、 洼地自然开合的集水区、蜿蜒变化的小 溪和起伏有致的地形，通过挖填方 形成不同的生境，打造丰富的湿地 植物景观固碳释氧、 物理水净化 功能群落垂柳、白蜡、立柳、枫杨、丝绵 木、柿树、桑树、山楂、杜梨、 山杏、榆叶梅、连翘、红蓼、芦 苇、千屈菜、菖蒲、香蒲、水葱块状混 交以乔木 + 草本为主，搭配少 量乔木 + 亚乔木（灌木 )+ 草本以水平复层群落为主2路侧 森林（生态 型）高速公 路、城 市快速 路用中快长树对林带加宽加厚，视线 可及之处增加常绿及彩叶树种，丰 富沿线季相变化。滞尘能力、 吸收有害气 体功能群落油松、桧柏、毛白杨、国槐、刺 槐、元宝枫、银杏、白蜡、立柳、 金叶榆、海棠、金银木、丁香、 女贞、扶芳藤、卫矛、白三叶块状 混交 + 带状混 交以乔木 + 草本水平复层群落 为主，林间局部乔木 + 灌木+ 草本垂直复层结构村镇级 别公路沿路设计起伏有致的微地形，利用 地形和异龄树的组合改变林冠线的 平直，增加彩叶树及开花植物的比 例，形成可赏花赏色叶的沿路景观滞尘能力、 吸收有害气 体、减噪功 能群落桧柏、侧柏、白皮松、国槐、柳 树、榆树、栾树、毛白杨、银白 杨、枣树、杜仲、合欢块状 混交 + 带状混 交乔木 + 草本、乔木 + 亚乔木（灌木）+ 草本 水平复层结构4村庄周边森林（景观型 + 生态 型）保留现状植被，预留活动场地，选 择乡土树种以体现场地自然文化的 记忆 ；林缘选择中快长落叶乔木为 主，达到短期见效增加绿量的目的 减少对植物生长的干扰和破坏滞尘能力、 吸收有害气 体、固碳释，氧功能群落油松、雄性毛白杨、刺槐、国槐、 垂柳、立柳、桑树、椿树、榆树、 栾树、柿树、杜梨、紫叶李、山 桃、山杏、海棠块状混 交林缘 ：乔木 + 草本、亚乔木+ 灌木 水平复层群落林间 ：乔木 + 草本水平复层 群落5拆迁旧址森林（景观型 + 生态 型）大树、古树、姿态丰富的树均予以 保留，搭配体现文化历史风貌的乡 土树种，给游人产生文化的记忆滞尘能力、 吸收有害气 体、固碳释 氧功能群落油松、雄性毛白杨、刺槐、国槐、 垂柳、立柳、桑树、椿树、榆树、 栾树、柿树、杜梨、紫叶李、山 桃、山杏、海棠块状混 交林缘 ：乔木 + 草、亚乔木 + 灌木水平复层群落 林间 ：乔木 + 草本水平复层群落6游憩休闲森林（游憩型）突出从树之间欣赏森林的景观效果 选择冠大荫浓、树形高大、姿态优 美的树种，同时增加彩叶树、芳香 植物、开花植物的比例，形成丰富 的森林景观，分泌杀菌素、释放芬 多精功能群 落油松、桧柏、合欢、刺槐、银杏、 七叶树、玉兰、核桃、桑树、暴 马丁香、丁香、醉鱼草、地被菊、 玉簪块状混 交乔木 + 草本、乔木 + 亚乔木（灌木）+ 草本 水平复层群落集中连片营造森林的地块，近期宜用于苗圃生产，并鼓励 借助社会力量进行经营管理，圃内苗木就近应用于造林工 程，苗木规格宜选择 4-6 厘米，经过 2-3 年生长，苗木 对当地适应性强，且规格适宜造林推广 ；其三，发挥在京 高校及科研团体的优势，开展北京市“潜在自然植被”和 “群落演替”课题的研究和探索，选择合适树种及群落模 式，在集中连片的地块划出足够面积予以封闭，采用“宫 胁法”营造森林，建设群落结构完整、后期遵循自然循环 规律的森林 2。3.2.2 理性对待灌木植物由于 2012 年通州区乃至全市灌木种植效果不理想，表 现在灌木植物长势差、易于被破坏等方面，因此许多地方 严格控制甚至不允许使用灌木植物，笔者对此有不同看法。 灌木在植物群落里扮演的角色、肩负的生态功能不用赘述， 仅就景观效果、物种多样性而论，笔者认为，可以通过优 选生长速度快、成枝能力强的灌木品种（如榆叶梅、连翘、 黄刺玫、低接金叶榆、紫穗槐、金银木等）、设计图纸标注 详细规格要求（如冠幅、枝长、高度、基径、分枝数量、几年生等）、适当加密灌木株行距成片栽植、灌木与常绿植 物、快长树搭配种植等技术措施及加强施工质量监管等途 径来有效解决。3.2.3 合理利用地被植物北京城区春、冬两季扬尘现象严重，很大程度上也是 干枯绿地缺乏覆盖导致土壤露天所造成的。目前，平原森 林中地被植物只应用于路边或重要景观节点处，其余土地 一部分被用来发展林下经济，栽植花卉或进行农业生产， 很大一部分仍旧裸露。但是据调查，一是林下经济收益甚 微，二是由于人为干扰，森林生态系统的构建会变得更加 缓慢。因此，笔者建议在非“宫胁法”造林场地