張 德 順

陳陸琪瑤

李 科 科

姚 馳 遠(yuǎn)

城市的地標(biāo)有很多類型，但真正象征一個(gè)城市上層建筑范疇的不外乎博物館、圖書館、歌劇院和植物園四大內(nèi)容。植物園是城市綠地體系的專用綠地類型，是一個(gè)城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能發(fā)揮的引擎，是風(fēng)景園林學(xué)與城市規(guī)劃學(xué)、建筑學(xué)等學(xué)科融合發(fā)展的標(biāo)志，是生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、植物學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、園藝學(xué)、醫(yī)學(xué)科研水平的象征，是市民科技素養(yǎng)和文明程度的展現(xiàn)，更是一個(gè)城市文化的縮影，地域特征的外貌和歷史氣質(zhì)的自然流露。植物園如此重要，那么它是如何演變的？主要構(gòu)成是什么？如何規(guī)劃？如何成為科學(xué)的平臺、科普的場所、中外交流的橋梁和老少咸宜的樂園？如何引領(lǐng)城市綠化和種植設(shè)計(jì)水平的提高？本文從園林藝術(shù)景觀演變、規(guī)劃需要解決問題、元素核心構(gòu)成、植物園規(guī)劃的國內(nèi)外藍(lán)本等方面結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析。

1 植物園的歷史演變

根據(jù)世界知名植物園專家Ve r n o n Heywood的觀點(diǎn)，植物園歷史可以追溯到中國漢代的上林苑，其兩千多年的歷史可以被分為五個(gè)發(fā)展階段[1-3]。

①史前至文藝復(fù)興前：植物園雛形的出現(xiàn)；②16—17世紀(jì)：文藝復(fù)興推動了植物園規(guī)劃設(shè)計(jì)和園林藝術(shù)發(fā)展；③18世紀(jì)：植物分類學(xué)與古典園林的融合發(fā)展；④19世紀(jì)：科學(xué)與藝術(shù)融合成為植物園建設(shè)的范式；⑤20世紀(jì)以來：植物園成為科學(xué)內(nèi)涵的載體和知識傳播交流的平臺。

2 植物園規(guī)劃要解決的核心問題

植物園是一個(gè)城市的地標(biāo)，是一種專用綠地類型但又不同于一般的城市綠地，它要解決的基本問題包括五方面的內(nèi)容。

①植物園是一個(gè)科研教學(xué)的機(jī)構(gòu)；②植物園是科學(xué)知識普及教育的場所；③植物園是國內(nèi)外科技與文化交流的橋梁與紐帶；④植物園是老少咸宜的樂園；⑤植物園是風(fēng)景園林綠化素材的基因庫。

圖1 植物園規(guī)劃需要解決的核心問題

圖2 專業(yè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)知識體系

圖3 A. Cronquist 被子植物系統(tǒng)進(jìn)化圖

圖4 APG III被子植物系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系圖

作為一種專用綠地類型，植物園也具有園林綠地的通用特征。一個(gè)城市園林發(fā)展的水平是由生產(chǎn)性綠地的水平?jīng)Q定的，生產(chǎn)性綠地的水平是由植物園的水平?jīng)Q定的。沒有了植物園，園林綠化就成為了無源之水、無本之木。植物園收集的植物種類是園林持續(xù)發(fā)展的基因庫，植物配置是城市綠化種類結(jié)構(gòu)的前瞻示范，專類園的意韻是地域文化展示的名片。

為了表達(dá)出上述功能，植物園規(guī)劃設(shè)計(jì)要考慮的核心問題和表述的知識結(jié)構(gòu)就應(yīng)具有多樣性和復(fù)雜性。植物園規(guī)劃首先要有科學(xué)的分類系統(tǒng)，以此為結(jié)構(gòu)框架服務(wù)植物科研，為收集、培育、保護(hù)的植物創(chuàng)造生境空間；在規(guī)劃構(gòu)思立意上要凸顯區(qū)域植物和相近的植物區(qū)系的特征，將科技內(nèi)涵滲透到植物景觀中；植物園要體現(xiàn)植物科普示范展示功能，收集和展示各種活植物及標(biāo)本，通過保證植物正常生長或完整儲存的方式，供科學(xué)家、教育工作者和公眾使用；植物園以區(qū)域植物為骨架，高觀賞、高經(jīng)濟(jì)價(jià)值特色植物為支撐，結(jié)合地形變化，串聯(lián)山體和水體，達(dá)成區(qū)域植物種類與園林類群結(jié)構(gòu)配置和工程措施與生物措施的統(tǒng)一；科研、科普、游憩要寓教于樂、寓學(xué)于樂、寓知識于樂是提升科技認(rèn)知、引導(dǎo)求新知識的獨(dú)特平臺[4-6]。其核心問題和規(guī)劃設(shè)計(jì)知識框架見圖1和圖2。

3 植物園的核心構(gòu)成

中國的古典園林可以解構(gòu)成建筑、山水地形、植物種植和園路四個(gè)部分，城市綠地體系可以分類成公共綠地、居住區(qū)綠地、單位附屬綠地、防護(hù)綠地、生產(chǎn)綠地以及風(fēng)景林地等。那么植物園如何解構(gòu)呢？一個(gè)植物園要發(fā)揮其科研、科普、游憩的基本功能，其應(yīng)該解構(gòu)為植物進(jìn)化區(qū)、專類園區(qū)、溫室展示區(qū)、科研中心、科普館、植物收集區(qū)等組成部分，下面將逐一分述植物園的核心構(gòu)成組分。

3.1 植物進(jìn)化區(qū)

原始生命自形成以來，生命體開始沿著植物和動物兩個(gè)方向不斷地演化發(fā)展，形成適應(yīng)不斷變化的氣候條件和生境條件的生命體。到現(xiàn)今地球生物圈各種生境中生活的30多萬種高等植物、100多萬種動物以及各種菌類、原核生物等，都經(jīng)歷了漫長的進(jìn)化、演化歷史。遵循著從低等到高等、水生到陸生、單細(xì)胞到多細(xì)胞的生物進(jìn)化規(guī)律。經(jīng)歷了菌藻時(shí)代、裸蕨植物時(shí)代、蕨類植物時(shí)代、裸子植物時(shí)代和被子植物時(shí)代五個(gè)主要發(fā)展階段[7-9]。

豐富多彩的被子植物是在植物園規(guī)劃展示的核心內(nèi)容，著名的分類進(jìn)化系統(tǒng)有德國的恩格勒（Adolf Engler）系統(tǒng)、英國的哈欽松（John Hutehinson）系統(tǒng)、前蘇聯(lián)的塔赫他間（Armen Takhtajan）系統(tǒng)和美國的克朗奎斯特（Arhur John Cronquist）系統(tǒng)。傳統(tǒng)上北方植物園規(guī)劃多采用恩格勒系統(tǒng)，南方植物園規(guī)劃多采用哈欽松系統(tǒng)，上海植物園、濟(jì)南植物園、濰坊植物園規(guī)劃時(shí)采用了克朗奎斯特分類系統(tǒng)（圖3）[10]。

1998年以來，依據(jù)分子生物學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)建的APG（Angiosperm Phylogeny Group）分類系統(tǒng)逐漸流行起來。為了加強(qiáng)新的科學(xué)知識的普及，跟蹤國際植物學(xué)研究的最新動態(tài)，濟(jì)南新的植物園在規(guī)劃之時(shí)就采用了這一系統(tǒng)，其框架結(jié)構(gòu)見圖4[7-9]。

3.2 專類園區(qū)

植物專類園是植物園的重要組成部分，是展現(xiàn)植物園物種多樣性，體現(xiàn)植物園特色的重要場所，也是進(jìn)行科學(xué)研究及科普教育的重要基地?，F(xiàn)存植物專類園種類繁多，可大致分為以下五類[11-13]：

①按植物分類系統(tǒng)（科、屬、種）分類；②按原生生境分類；③按特定服務(wù)人群分類；④按照特殊區(qū)域或者特殊功能分類；⑤根據(jù)園林類型分類。

3.3 溫室展示區(qū)

溫室具有調(diào)控溫度、濕度、光照、通風(fēng)的閉合系統(tǒng)、有可以迅速提高溫度的加熱系統(tǒng)、夏季遮陽冬季保溫的簾幕材料、灌溉施肥系統(tǒng)、二氧化碳?xì)夥氏到y(tǒng)以及一系列檢測溫室內(nèi)小氣候條件的傳感器和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)?？傮w而言它可以調(diào)控溫度、濕度、光照、空氣、二氧化碳濃度等幾乎所有與園林植物生產(chǎn)相關(guān)的小氣候因子。

以目前世界上最大的溫室——新加坡濱?；▓@的玻璃溫室為例，其設(shè)有兩座獨(dú)立結(jié)構(gòu)以分別容納干冷生物群落和濕冷生物群落。干燥溫室“花之穹頂”再現(xiàn)地中海氣候型，潮濕溫室“云之森林”模擬熱帶高山地區(qū)的氣候，展示著除南極洲外的約1000多種植物，營造出一種侏羅紀(jì)復(fù)興奇幻景象，回應(yīng)了“遠(yuǎn)古的重生”和“未來的定位”兩大主題。圖5是20世紀(jì)是80年代中國最大的溫室——濟(jì)南植物園溫室[14]。

3.4 科研中心

園林科研機(jī)構(gòu)建設(shè)是中國風(fēng)景園林界探索了數(shù)十年的話題，時(shí)至今日，園林的研究水平尚需提高，尤其是整合管理機(jī)制、構(gòu)筑科研平臺、組建科技團(tuán)隊(duì)、把握科研方向、立項(xiàng)攻關(guān)課題。以開放的思維模式構(gòu)建園林科研機(jī)構(gòu)，從而壯大園林的科研隊(duì)伍，提升園林的研究能級，為學(xué)科的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)[15-16]。

圖5 1989年濟(jì)南植物園溫室設(shè)計(jì)圖

圖6 茌平植物園按APG III系統(tǒng)布局的總體規(guī)劃圖、功能分區(qū)圖和種植設(shè)計(jì)圖

圖7 濟(jì)南植物園竹專類園的總平面圖、景點(diǎn)設(shè)計(jì)圖和曲水流觴地形圖

圖8 濟(jì)南地理標(biāo)識趵突泉、濟(jì)南植物園溫室平面圖和植物園溫室仿泉建筑設(shè)計(jì)圖

圖9 濟(jì)南園林科研中心的設(shè)施平面圖、建筑效果圖和剖面圖

圖10 光合作用葉綠素工作原理解構(gòu)圖

高水平的科研和科技人才的積聚離不開基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)平臺的支撐，科研平臺的建設(shè)將極大促進(jìn)科研資源的優(yōu)化重組、高效配置和系統(tǒng)利用，是提高科技創(chuàng)新能力和增強(qiáng)科研競爭力的基礎(chǔ)。科技平臺的構(gòu)筑應(yīng)以風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)、植物造景、園林植物引種選育、植物保護(hù)、綠地生態(tài)和城市土壤為研究基礎(chǔ)，同時(shí)還要滿足植物園標(biāo)本室、種子庫、BG-Base等特殊要求。

3.5 科普館

通過現(xiàn)代多媒體科普解說系統(tǒng)和游客服務(wù)系統(tǒng)，結(jié)合旅游設(shè)施及活動，吸引廣大市民和游客參與，達(dá)到環(huán)境教育、提高國民科學(xué)素養(yǎng)的目的。

3.6 植物收集區(qū)

植物資源是人類共有的資源寶庫，是維系人類社會和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的根本保障。植物引種馴化已有數(shù)千年歷史，推動了人類社會文明進(jìn)步，在促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)社會進(jìn)步中發(fā)揮了不可比擬的重要作用。植物收集區(qū)主要是野生植物收集、栽培馴化、科學(xué)研究和保護(hù)利用的區(qū)域，是國家植物多樣性保護(hù)和可持續(xù)利用、相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的植物源頭和資源保障庫，也是國家宏觀決策及公眾教育的重要試驗(yàn)、示范和開放場所，潛在的園林應(yīng)用植物收集栽培將會在園林和各方面發(fā)揮巨大的作用。

3.7 特色展示區(qū)

由于國家、區(qū)域、歷史文化、氣候特征、土壤性質(zhì)、規(guī)劃師、建設(shè)隊(duì)伍以及管理人員素質(zhì)的差異，植物園自身特色也有所區(qū)別，特色挖掘展示成為了植物園的重要課題。上海植物園的盆景園、愛丁堡植物園的巖石園、北京植物園的曹雪芹紀(jì)念館、邱園的溫室和布查特園的沉床花園等均展示了各自城市的園林特色。

4 植物園的規(guī)劃實(shí)踐

4.1 進(jìn)化系統(tǒng)的創(chuàng)新

為了展示目前植物分類及進(jìn)化的最新研究成果，完善植物種植布局的邏輯結(jié)構(gòu)，在最近幾年的植物園規(guī)劃探索中采用了APG分類系統(tǒng)。整個(gè)布局分區(qū)現(xiàn)分為裸子植物和被子植物，被子植物區(qū)突破了單子葉植物和雙子葉植物亞區(qū)的手法，按照木蘭類植物（Magnoliids）、單子葉植物（Monocots）、真雙子葉植物（Eudicots）、核心真雙子葉植物（Core eudicots）、薔薇類植物（Rosids）、豆類植物（Fabids）、錦葵類植物（Malvids）、菊類植物（Asterids）、唇形類植物（Lamiids）、桔梗類植物（Campanulids）重新布局。由于國外的經(jīng)典植物園多已成型，中國借助于快速崛起的后發(fā)優(yōu)勢，在新建植物園中把分子水平的研究聚類結(jié)構(gòu)邏輯展示出來。圖6是山東省茌平植物園按APG系統(tǒng)布局的總體規(guī)劃圖、功能分區(qū)圖和種植設(shè)計(jì)圖。

4.2 專類園的規(guī)劃要將文化和地域特征結(jié)合起來

專類園的設(shè)置是因地制宜的，文化與地域特征的融合可以創(chuàng)造出獨(dú)具特色的專類園。自古有關(guān)竹子的詩歌、散文、圖畫美不勝收，尤其是在北方冬季常綠植物比較缺乏的地方，深入挖掘抗寒竹類的種植是豐富季相特色，逆轉(zhuǎn)冬季蕭條感受的重要對策。在多年的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，無關(guān)個(gè)人和地域背景，竹子堅(jiān)貞、剛毅、挺拔、清幽和謙虛的品格使它成為了國人共同喜愛的植物。在原濟(jì)南植物園種植設(shè)計(jì)3hm2的基礎(chǔ)上，新的植物園規(guī)劃擴(kuò)大了引種范圍，充實(shí)了文化內(nèi)涵，根據(jù)竹子喜肥、水和溫暖的特性，加強(qiáng)了與水體和地形的結(jié)合。濟(jì)南植物園的竹專類園設(shè)計(jì)參見圖7。

4.3 溫室設(shè)計(jì)是地標(biāo)表達(dá)的重要元素

溫室是一種重要的保護(hù)地類型，其造型可以仿生植物也可以抽象地域景觀特征，華南植物園的溫室外形設(shè)計(jì)是四個(gè)造型各異的五邊形溫室彼此連接，是市樹木棉花的仿生。在濟(jì)南植物園溫室設(shè)計(jì)時(shí)模仿了泉城代表趵突泉的形態(tài)特征，既是對城市的宣傳，又使游客延展了文化—自然—地理要素的遐想，圖8是植物園的空間構(gòu)型設(shè)計(jì)。

4.4 結(jié)合各自城市的科技資源組建科研中心

中國植物園科研體系有三種模式，園管所、所轄園和所園并列三種，中國科學(xué)院的三園兩所是中國植物學(xué)研究的核心機(jī)構(gòu)，不同城市因科研力量不同，科研中心的規(guī)劃目標(biāo)、規(guī)劃原則和功能分區(qū)也各不相同。濟(jì)南科研中心設(shè)計(jì)規(guī)劃之初要明確規(guī)劃的目標(biāo)是構(gòu)建體系、技術(shù)創(chuàng)新、功能激活、生態(tài)修復(fù)和服務(wù)社會。功能上各區(qū)相對獨(dú)立，科研技術(shù)研究區(qū)作為集中科研的區(qū)域，科研成果轉(zhuǎn)化區(qū)作為對外展示的區(qū)域，植物保護(hù)培育區(qū)、綠色工程實(shí)驗(yàn)區(qū)、濕地生態(tài)恢復(fù)區(qū)和山體修復(fù)展示區(qū)作為科研專項(xiàng)研究區(qū)契合城市當(dāng)前發(fā)展的科研需求（圖9）。

4.5 與露地栽培相互呼應(yīng)錯(cuò)位展示的科普館

科普館是植物園的一個(gè)重要組成部分，設(shè)計(jì)與植物園結(jié)構(gòu)、功能相結(jié)合，形成一個(gè)相互補(bǔ)充、相互協(xié)調(diào)的一個(gè)科普園地，讓觀眾完全置身于一個(gè)五彩繽紛的植物世界，感受植物的神奇及對人類的貢獻(xiàn)，從而更加愛護(hù)植物，愛護(hù)環(huán)境和我們的家園。圖10是濰坊植物園科普館展示的光合作用示意圖。

4.6 植物收集和特色展示

收集植物是植物園的日常工作，收集的活標(biāo)本種植在園區(qū)或者溫室，臘葉標(biāo)本收藏于標(biāo)本館。特色展示中各園要因地制宜，著名植物園專家Peter Raven教授曾談到類似加拿大的布查特花園（The Butchart Gardens）也應(yīng)稱為植物園，一是園子收集了20,000多種園林植物，再者其園區(qū)的功能分區(qū)、植物的布局形式、生態(tài)修復(fù)的巨大努力可稱之為園林展覽園（Exhibition Garden）。

結(jié)語

植物園景觀規(guī)劃在滿足基本的科普、娛樂、展示功能的同時(shí)，力求挖掘其立足場地特征的文化性、本土性、生態(tài)性以及科技創(chuàng)新性，在全球化背景下，吸收最先進(jìn)的科研成果的同時(shí)，使得本土文化的可持續(xù)傳承延續(xù)。植物園作為專用綠地對其他綠地形式有引領(lǐng)作用，作為地標(biāo)需要科技內(nèi)涵、建筑造型、專類特色、科研水平、科普能級的總體軟硬件的創(chuàng)造和維護(hù)。中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、科技軟硬件環(huán)境的不斷改善使植物園發(fā)展走向了快車道，在國際植物園學(xué)會和植物園保護(hù)國際的話語權(quán)也在持續(xù)提升?！罢l掌握了植物資源，誰就掌握著世界的未來”，是植物園界亙古不變的話題。

資料來源：

圖3：參照1981年Cronquist的著作《有花植物的綜合分類系統(tǒng)》有花植物分類法概述圖；

圖4：參照2009年被子植物種系發(fā)生學(xué)組（APG）發(fā)表的被子植物分類法概述圖；

圖10：濰坊植物園科普館規(guī)劃；

其余圖片均為作者拍攝、繪制。