1、LOW CARBON WORLD 2023/7野双碳冶 目标下城市自生植物立体绿化精细化管控方法研究陈睿智1袁何强2袁侯利钦2袁万圣杰2（1.西南交通大学建筑学院，四川 成都 611756；2.成都市花木技术服务中心，四川 成都 610031）【摘要】自生植物应用于立体绿化是城市绿化新课题遥 基于野双碳冶目标探讨城市自生植物立体绿化精细化管控方法袁对我国野双碳冶战略目标实施有着重要意义遥 运用大数据尧实地调查尧情景模拟等方法袁从立体绿化气候适应性和碳汇效应角度袁提出自生植物立体绿化精细化管控的方法和流程以及精细化管控的多维度实施途径袁以期为城市自生植物推广应用提供科学依据袁以城市绿化推进野双碳
2、冶战略实施遥【关键词】城市自生植物曰精细化管控曰立体绿化【中图分类号】TU984.1【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2023）07-0070-030 引言气候变化引发的热浪、干旱、洪灾、台风等极端灾害性天气已严重威胁人类的生活与健康，引发一系列重大的环境和社会问题。实现碳中和、应对气候变化，已成为全球共识。我国已全面形成积极落实“双碳”目标的良好氛围，2021 年 4 月，习近平总书记在中共中央政治局第二十九次集体学习时强调，实现“双碳”是一场广泛而深刻的经济社会变革，绝不是轻轻松松就能实现的。城市是高耗能和高碳排放的集中地，是实施“双碳”战略的关键所在。城市增碳汇、减碳排的重
3、要途径是提高绿化率，但城市公共空间紧缺，地面绿化往往让位于生产用地。立体绿化能解决城市土地资源稀缺的问题，通过集约化利用城市立体空间，突破城市绿化率难以提升的难点，立体绿化的生态功能显著，但传统园林植物难以适应立体绿化的气候环境而极易死亡，影响生态效应和景观效应，且养护管理成本太高，导致立体绿化难以推广普及。进退维谷之际，城市自生植物引发关注。1 城市自生植物与精细化管控1.1 城市自生植物自生植物是指城市环境中未经人工播种、栽培等措施而自发传播、定居、生长的植物1，具有生态性、自适应性、低维护性、物种多样性等特点。适应城市环境的自生植物为城市生态系统平衡做出重大贡献。自生植物的研究热度和受重
4、视程度正在不断上升。研究主要集中在生态学、环境科学、植物科学领域，研究热点包括可持续性、多样性、生态性等，研究方法主要是实地调研2，国内研究者对城市自生植物的构成、生境特征、空间分布、影响因素等方面进行了调查分析。国外 Sikorska 等3开发出了城市自然植被识别算法，并用于波兰华沙自生植物识别，将自生植物大面积用于立体绿化，可发挥生物多样性作用。现有的研究成果可为保护城市自生植物、促进城市生物多样性功能保护提供参考，但有关自生植物在城市景观中的实践研究还很少，特别是将自生植物应用纳入“双碳”目标，探索具体应用的理论方法，还未得到应有的重视。1.2 精细化管控精细化管控的概念来源于企业的精细
5、化管理理念4。随着我国城市化速度放缓，粗放式的城市设计与管控方法亟待优化，应当通过精细化管控手段，以更为合理、有序、高效的方式对城市空间进行精准控制与引导。因此，精细化管控研究方兴未艾，研究地域集中在城市区域，研究对象集中在城市空气质量管控、城市公共空间、城市交通站点5等。总之，精细化管控是城市发展的必然趋势。针对城市绿地，本文从绿地系统详规到绿地率、绿地类型构建、绿地空间特征、公众参与等多维度、多视角探讨城市绿地精细化管控的策略与方法，以期促进城市绿地空间结构优化、降低绿地成本、提升城市品质和城市居民生活幸福感。具体来说，将自生植物用于城市立体绿化，根据自生植物特点提出精细化管控措施，更好地
6、发挥碳汇功能，促进节能减排，还缺乏相关研究。2 野双碳冶目标下城市自生植物立体绿化精细化管控设计方法2.1 精细化管控的主要目标2.1.1 生态性生态性主要体现在自生植物直接增加碳汇、改善小气候环境、促进节能减排的能力方面。相较于散落的碎片式绿化空间，集中的绿化空间生态性更好。因此，当立体绿化相对集中并达到一定规模时，碳汇建筑 节能70LOW CARBON WORLD 2023/7效应和小气候改善效应更显著。但是，并不是所有植物都具有良好的碳汇效应，不同植物对立体绿化气候环境的适应性存在较大差异。同时，植物绿化面积、形态、空间布局等空间特征要素也会影响碳汇效应。因此，精细化管控的首要原则是选择
7、适应立体绿化气候环境的自生植物，进行适当的规划设计，实现生态效益最大化，充分发挥城市立体绿化的生态性。2.1.2 景观性人的视觉观感是全方位的，城市绿化不应只注重地面水平层面的绿地景观塑造，其他维度的绿化引导同样需要关注。绿化空间的景观价值实现可以具有多个载体，例如，新加坡推行空中绿化激励计划6，以提高绿化空间的实效性，最大限度增加绿地景观。现有立体绿化中的人工栽培植物气候适应性差，极易死亡而更换频繁，直接影响立体绿化景观效果。因此，自生植物选择适应立体绿化气候环境的自生植物，是彰显城市立体绿化景观性的关键。总之，自生植物立体绿化精细化管控的主要目标是体现城市立体绿化的生态性、景观性。实现目标
8、的关键方法：淤科学识别城市自生植物；于通过实验验证自生植物的气候适宜性与碳汇效应；盂建立精细化管控框架和多维度管控指标；榆探寻多维度实施路径。2.2 精细化管控的方法与流程2.2.1 城市自生植物科学识别的方法与流程受外来植物侵占、城市建设人为清除等因素影响，城市自生植物种类和数量明显减少，且分布零散。基于文献梳理，利用大数据，结合实地调研，科学识别自生植物。（1）文献梳理。依据既有文献，梳理自生植物空间布局的变化特征，总结城市自生植物的形态特征，分析其存在的可行性，从而为区分自生植物、外来植物与园林植物提供理论依据。（2）大数据指导下的自生植物调查。运用大数据分析城市用地类型变化的时空特征，
9、以及自生植物的空间分布范围、自生水平、自生环境要素，利用分析结果指导确定植物田野调查地点和调查范围。（3）田野调查辨析自生植物。首先，实测自生植物生长参数，确认形态特征，分析群落组合特征及影响因素。其次，实测自生植物的生境参数，结合形态特征，辨析自生植物。（4）自生植物科学识别方法。总结自生植物品种类型、形态特征、空间分布特征、生境特征等，结合文献梳理，制定城市自生植物科学识别方法与流程。2.2.2 自生植物甄选和种植模块构建的方法与流程针对城市自生植物现状和特征，建立自生植物立体绿化实验基地，通过实验基地观测和数据分析，筛选适应立体绿化气候环境、碳汇效应突出的自生植物。（1）建立实验场地。针
10、对不同地域的自生植物，实测自生植物的生长参数、环境参数、CO2浓度，运用生物量换算法量化分析碳汇效应，选取生长参数良好、碳汇效应显著的自生植物用于实验场地种植，形成自生植物实验小群落。（2）人工智能监测。人工智能持续监测自生植物小群落在无养护、自然状态下的生长参数和碳汇效应参数，以及监测实验场地气候参数（温度、湿度、风速、降雨量、光照、土壤湿度等），分析总结自生植物的生长习性。（3）“气候适应性自生植物碳汇效应”影响机制量化分析。结合实测数据和情景模拟数据，分析“气候适应性自生植物”“自生植物碳汇效应”“气候适应性碳汇效应”等 3 组要素之间的相互影响机制。（4）自生植物甄选。根据影响机制分析
11、结果，采用层次叠加筛选法，提出适应城市气候环境、碳汇效应显著的自生植物名录。（5）情景模拟构建自生植物种植模块。构建自生植物种植模块，导入模拟平台，基于实测参数，从两个层面动态模拟自生植物绿化空间特征动态因子对碳汇效应的影响：淤宏观层面的总体规模、分布格局等；于微观层面的几何形态、植物配置等。结合自生植物生长习性，构建碳汇效应显著的自生植物种植模块。2.2.3 自生植物立体绿化分级管控框架和多维度精细化管控指标构建的方法与流程构建自生植物立体绿化分级管控框架和多维度精细化管控指标，指导城市自生植物立体绿化的精细化空间布局和管控养护。（1）建立自生植物立体绿化示范点，智能监测示范点自生植物的气候
12、参数、碳汇效应参数、生长参数，观测分析自生植物生长状态对立体绿化气候环境的适应性，以及对碳中和的贡献情况。（2）基于实测数据，在市域、城区、街区、建设点位等不同尺度范围上情景模拟并分析“立体绿化气候参数自生植物生长参数碳汇效应参数”之间的相互影响机制。（3）从宏观到微观构建“市域城区街区建设点位”自生植物立体绿化的分级管控框架和多维度精细化管控指标。3 城市自生植物立体绿化精细化管控的多维度实施路径面向固碳增汇和降温减排目标，按照“市域城建筑 节能71LOW CARBON WORLD 2023/7区街区建设点位”4 级管控，在市域层面构建整体系统，在城区层面明确功能规模，在街区层面引导空间落位
13、，在建设点位层面则细化多维度、多元化管控措施。3.1 构建市域尺度的整体系统根据建筑物的建筑结构、建筑材料、建筑时间、空间布局等要素，客观评价城市建筑物立体绿化的合理性，选取适合立体绿化的建筑物。根据自生植物的总体规模、分布格局和植物配置等特征，结合经济社会发展状况、热岛空间分布状况、碳排放空间分布状况，在市域尺度下建立自生植物立体绿化的空间布局体系，促进城市社会、经济、环境协同发展。3.2 明确城区要街区尺度的功能规模和空间落位城区尺度内有的区域需要提升固碳能力，有的区域需要降低建筑物及其周围环境的温度，实现减排。同时，每种自生植物的碳汇效应和降温减排效应不同。因此，根据城市不同区域的需求，
14、选择不同的自生植物，明确其功能与规模，以及具体的空间落位。例如，在工矿区应发挥自生植物的固碳增汇效应，选择碳汇效应突出的马兰、风轮菜、蒲公英等植物。又如，住宅区以降温减排为主，选择白茅、铁苋菜、野豌豆、野茼蒿等植物。再如，龙葵的固碳和降温效应较显著，但与其他植物的相容性不太高，适合城区街区尺度的单一种植。3.3 落实建设点位尺度的多元化管控措施市域尺度管控属于宏观规划层面，城区街区尺度管控属于中观设计层面，建设点位尺度则属于微观具体实施层面。建设点位要注重上级规划意图的有效传导，落实自生植物立体绿化的具体种植和养护管控措施。（1）全员参与。自生植物立体绿化精细化管控以政府与园林管理部门为管控主
15、体，由规划编制单位与总设计师团队提供管控技术性意见，完善立体绿化补偿和奖励机制，吸引公众参与。建立上（政府管理部门）、中（规划设计团队）、下（城市居民）全员参与，权责分明，立体化的具体管控渠道。（2）提供操作性强的实施导则。结合城市地域特点，制定内容翔实、指导性强、易落地的实施导则。导则具有以下特点：淤内容针对性强、考虑周密。导则内容针对城市自生植物立体绿化建设中的关键问题而制定。于操作性强。导则中明确了适应立体绿化气候条件、碳汇效应显著的自生植物名录，以及每种自生植物的别名、形态特征、季相色彩、立体绿化应用方式和栽培养护方法。同时，针对具体实施中可能出现的各种实际情况，提供了多种灵活的备选方
16、案。盂表达方式图文并茂、直观明晰，同时给出比较具体的定量数据进行指导，增强导则的约束性。3.4 加强建成后的价值评估探讨自生植物立体绿化的价值内涵并对其进行科学评估，不仅有助于提高居民的生活幸福感，还能为城市合理规划和管理提供参考价值和理论支持。评估体系深度发掘自生植物立体绿化的生态功能、美学功能、激励功能、教育功能、文化继承功能，可以更好地发挥其社会效益、经济效益和生态效应，促进自生植物立体绿化的推广和应用。4 结语（1）城市土地资源越来越稀缺，立体绿化是城市绿化的必然趋势，自生植物应用于立体绿化是城市绿化的新课题。从“双碳”目标探讨自生植物立体绿化的精细化管控路径，对我国“双碳”战略目标实施有着重要意义。（2）本文基于大数据、实地调查、情景模拟等，探讨自生植物立体绿化精细化管控设计方法和实施途径，从宏观到微观的市域、城区、街区、建设点位等不同尺度，进一步提出分级管控系统化措施。（3）本文探讨的自生植物立体绿化精细化管控在实践中仍有不少问题有待进一步解决，以促进城市自生植物推广应用，推进“双碳”战略目标实施。参考文献1 陈春谛.被遗忘的城市“生境”：重庆市墙体自生植物调查分析J.生态
