为探究银川市中心城区不同滨水绿地的鸟类群落组成及丰富度、多度、多样性、均匀度和相似性指数的差异，于2020年8月－2021年7月采用样线法对银川市中心城区的16个典型滨水绿地中鸟类群落进行调查，结果表明：调查共记录到鸟类15目38科98种；近郊区滨水绿地的鸟类丰富度高于建成区相同滨水绿地；不同类型滨水绿地的鸟类丰富度具有显著差异，大面积块状滨水绿地类型的鸟类丰富度最高，带状滨水绿地类型最低；近郊区大面积块状滨水绿地类型、中等面积块状滨水绿地类型和建成区大面积块状滨水绿地类型的鸟类丰富度和多度较高且鸟类群落较相似；建成区中等面积块状滨水绿地和带状滨水绿地类型鸟类群落结构呈现单一化。研究推测环境干扰、用地面积和生境质量是影响滨水绿地鸟类群落结构差异的主要因素。

近年来,我国城市化快速推进,城市规模不断扩大。2014年,西咸新区作为国家级新区正式成立,对于创新城市发展方式、深入实施西部大开发战略具有重要意义[2]。然而,快速的城市扩张也带来了大量例如水资源短缺,生物多样性降低,生态环境破碎化,城市内涝等生态问题[3]。同时,随着社会发展,城市居民不仅对美好的城市生态环境有需求,对于城市绿色空间的美观性、地域特色性以及文化性也有了强烈的需求。因此,在城市建设中,对于绿地景观设计提出的不仅是城市特色的审美要求,更是城市的生态要求,功能性需求和文化诉求。相比于自然环境,城市中的生境绿地更加碎片化,存在大量的小斑块绿地,成为城市生境网络体系的重要组成部分,是保护城市生物多样性的重要空间,同时具有更加丰富的生境异质性[3]。如何利用这些特征,高效且经济地满足城市绿地的生态功能和景观活动需求,是亟待解决的设计研究问题。针对以上背景,本文对生境营造与人工地被植物群落组构设计的相关理论与方法进行综合研究,基于小尺度绿地生境网络构建研究,对西咸新区建成环境生境因子和地被植物群落组构进行调查与实验研究,提出“人工生境岛”设计模式。“人工生境岛”是一种基于生境营造理论,将场地生境和稳定优质植物群落相融合的景观设计。它在城市小尺度生境网络构建中,是基于场地设计的一种小型生态斑块转化为人工景观设计的产物。它具有清晰的边界,结合不同场地生境特征有多种类型,可以满足生境斑块的异质性条件;并且它有多种可供选择的植物群落与指示物种模式,能灵活增加城市生物多样性及生态连接度。同时它结合多尺度、多形态的人工构筑物作为“植物群落”的载体,为植物群落景观介入城市公共空间搭建桥梁,有效提高建成环境景观的观赏价值。由于它运用稳定优质的乡土植物群落,不仅有良好的地域景观特色,其管理维护成本也更为低廉。此外,“人工生境岛”提供了一种城市小尺度空间中兼具观赏性与实验价值的新型实验方式,更利于进行人工地被植物群落组构的研究。本论文基于生境营造理论,对影响“人工生境岛”设计模式的城市生境因子、人工地被植物群落组构和景观设计营造等相关原理进行了详细的阐述,构建“人工生境岛”设计理论框架。针对“人工生境岛”生境布局、平面形态与尺寸、界面与立面、地被植物群落组构模式和土壤评估与改良这五方面分别提炼总结出相应的设计方法。由于生态设计实践研究的抗解性和复杂性,使得实验性研究成为推动此类研究的重要手段。因此,本研究以西咸新区两处圆形“人工生境岛”实验基地为例,论证了以上原理和方法对场地中的圆形“人工生境岛”设计的相关影响和意义,最终尝试提出5种针对西咸新区城市建成环境绿地特点的“人工生境岛”设计模式,每种设计模式适宜于一类绿地和其典型生境类型,可在城市建成环境中选用,并总结“人工生境岛”设计营建和管理维护的基本流程,最后运用层次分析法对“人工生境岛”进行综合评估,验证其应用功能价值。

在水资源稀缺的中国西北地区，通过增大城市绿化建设规模应对气候变化可能会导致水资源与能源的双重消耗并加剧碳排放，亟待探索缓解绿化种植耗水及其碳排放问题的可持续设计途径。遵循西北地区城市环境中水与植物这对生态因子耦合的内在机制，以提高城市绿地植物与水因子的适配性为出发点，提出以非传统水源、低碳排水源为绿地用水基础的“生境集水+适水种植”的低影响设计模式；从场地生境优化集水、适水性种植设计和节水型精准灌溉3个方面提出以实现植被耗水需求与低人工干预下土壤水分供给最大程度匹配为目标的适水种植设计途径，并以实践案例进行论证，旨在为开展科学化的城市绿地种植设计提供技术支持，对城市绿地低碳可持续设计具有实践指导意义。

西北地区城市生态建设面临着自然资源有限、生态环境脆弱及城市化发展带来的严峻挑战,探究适宜西北地区本土的城市绿地建设方法势在必行。据此,课题组提出了生境营造理念,将城市建成环境中的“生境+植物群落”与场地设计相结合,通过实验研究多种植物群落设计模式,实现城市小尺度绿地中多样生境资源的有效利用。本文研究人工干预下自生地被植物群落的设计模式,该模式利用建成环境中具有生态价值的自生地被植物进行群落组构,促进城市植物种植的多样化,提高城市绿地生态功能,在城市生态修复及临时绿地建设中,有较大的应用潜力。本研究结合植被生态学、群落生态学、数量生态学、植物群落景观设计理论,运用文献分析、实地调查、实验观测的研究方法,主要研究内容及结论如下:首先,基于生态学“CSR植物生存策略理论”中生境因子的分类方法和划分的四种生境类型,对西安城市建成环境中自生地被植物群落进行调查,研究建成环境低干扰低压力、低干扰高压力、高干扰低压力、高干扰高压力生境的生境特征及对应的绿地类型,提出自生地被植物群落在四种生境中的群落组成和群落外貌特征。其次,总结建成环境中自生地被植物群落存在的关键问题,论述人工干预的原因及选择人工补种作为主要人工干预方法的优点,并通过西安建筑科技大学南门花园一块次生裸地中进行的持续性实验观测研究,分析人工干预下自生地被植物群落设计模式的可行性,归纳该模式植物群落的组构特征。再次,提炼人工干预下自生地被植物群落设计模式的基本流程,提出在城市建成环境不同生境条件下共11种人工干预自生地被植物群落组构模式及建议物种、管理维护方法。最后,提出该设计模式下植物群落的功能及适用场地,并通过具体案例进行设计应用。本研究为利用城市建成环境中的自生地被植物提供新的思路,对整个西北地区地被植物群落构建具有一定的理论指导意义,最终将为西北地区本土的城市绿地建设做出贡献。

快速城市化导致城市建成环境面临生态环境质量下降、生物多样性缺失、自然体验不足等多重挑战,地被植物群落是城市生态系统结构的重要组成部分,也是解决上述问题的重要途径。鉴于系统的地被植物群落设计与实施理论仍未形成,以实践问题为导向的地被植物群落设计实验研究方法仍未建立,无法设计营建出兼具生态功能与美学特征的、具有稳定性和抗入侵性的自组织群落,为探究城市建成环境地被植物群落设计模式,本文依次从理论、实验与设计实施三个层面开展研究。地被植物群落设计与实施理论研究以变量为纽带,从群落设计与群落生态学的关联与融合中提取设计实施变量、生态变量与评价变量构成变量体系。最终,在空间维度上,设计变量、生态变量、评价变量的相互关系构成地被植物群落设计理论框架;在时间维度上,实施变量、生态变量、评价变量的相互关系构成地被植物群落实施理论框架。通过实施变量与生态变量的关系提出地被植物群落多解设计模式。地被植物群落设计实验研究以设计与实施理论为依据,建立以观测变量、分析变量及评价变量之间的函数关系为核心的实验研究方法,从多解设计模式中选取代表性的地被植物群落组构设计模式和自生地被植物群落改良设计模式,在城市建成环境西安建筑科技大学校园开展实验实证研究。实验以设计模式探究的问题为导向,选择实验类型并将设计问题转换为变量代入实验中,在实验结果中分析设计变量与评价变量的关系,通过评价变量筛选成功的设计模式。地被植物群落模式设计方法与实施途径是对实验结果的进一步转化。从评价变量与设计变量对比关系中提取场地生境、平面布局、立面设计、物种搭配、地面覆盖等定性设计方法,基于评价变量的设计变量取值范围获得定量设计参数,通过评价变量筛选适宜城市建成环境不同生境类型的具体可选的设计模式,从中提取设计模式的物种比例、种植密度,从实验场地准备、建植与管理维护的经验与教训中总结两种模式的实施途径。本研究统合理论、实验与实践建立系统的地被植物群落设计实施理论框架与实验研究方法,从实验实证中获取两种模式的设计方法与实施途径,扩充了风景园林生态理论与研究方法,为地被植物群落设计与研究提供理论和实践指导。多样化的地被植物群落设计模式可以有效利用城市建成环境绿地空间与异质性生境条件,营造城市生境与生物多样性格局,塑造城市中的自然,提升城市人居环境质量。

生物滞留设施作为海绵城市建设中微观尺度构建的一种最佳的城市雨水管理设施,因其设计规模、布置和构造的灵活性及美观性而成为海绵城市中广泛分布且数量众多的设施类型。其中,植物的选择和合理设计是生物滞留设施功能发挥的关键,也是其提供更广泛生态系统服务功能的基础。本文提出生物滞留设施地被植物群落设计方法,旨在从风景园林植物种植设计角度探索生物滞留设施的多元生态系统服务功能,对海绵城市建设发展有积极意义。首先通过梳理生物滞留设施与地被植物的相互关系,总结生物滞留设施地被植物群落设计的相关生态学理论基础和方法,提出了生物滞留设施地被植物群落设计构想。其次,着重论述了针对生物滞留设施的功能需求和生境特点的地被植物选种和组构方法,涉及两个层面。第一,基于影响植物种植设计的角度将生物滞留设施划分为景观主导型、功能主导型和综合型生物滞留设施。并对沣西新城生物滞留设施地被植物采取分层随机抽样的方法在雨汛期进行连续三个月的调查研究,利用专家问询和层次分析法对常见的景观主导型和功能主导型地被植物品种进行了评价筛选,并总结其选种要点。第二,运用地被植物自然原型调研的方法,总结了西北地区地被植物群落设计的参数特征;并基于相关生态学理论基础从生物滞留设施功能和景观角度,阐述了地被植物的空间组构、时间组构和功能组构方法;提出了不同主导类型的地被植物群落组合方式。再通过在沣西新城中心绿廊的实验性研究,采用模拟生物滞留设施的“生境岛”模式,试验了3种地被植物群落组构类型。通过为期两年的数据观测和分析,对其稳定性进行评价筛选。最后,总结了生物滞留设施地被植物群落设计的程序,提出了针对沣西新城不同生物滞留设施类型的地被植物群落设计方法和组合方式,并在此基础上展望了其在西北地区其他城市海绵建设中的推广与应用前景。论文主要研究结论如下:（1）提出了海绵城市建设中生物滞留设施地被植物群落设计构想;（2）对沣西新城常见的50种生物滞留设施地被植物进行评价与筛选;（3）提炼出生物滞留设施地被植物群落设计的关键参数与4种不同主导类型的地被植物群落组合方式;（4）总结了生物滞留设施地被植物群落的设计流程、应用方法和推广途径。

随着城市人居环境营造标准的提高,城市绿地系统中的传统植物设计模式难以发挥生态效益。生境花园的植物群落设计方式为城市绿地系统的营造开辟了新途径。其营造模式有别于传统的城市花园,在植物景观设计中使用园艺植物与乡土植物搭配种植的方式充分提升植物群落多样性和植物物种多样性,并且能够激发动物物种多样性。这样的设计方式有效提升城市生态系统稳定性,同时以动植物多样性的景观效应唤醒城市居民沉睡的乡土回忆和对自然环境的渴望,是未来城市绿地系统生态建设的趋势,具有重要意义。现今国内外缺乏在实现生境花园生态价值的基础上去关注公众的态度和对植物景观的偏好研究。在生境花园的具体实践中不单要改善区域生态环境与提升生态效益,也应考虑公众的感受与偏好,以此促进生境花园的营造手段对景观的提升,从而达到生态效益与景观效益的双重结合。本文在梳理生境花园营造方式的基础上,以西安建筑科技大学南门花园为例,剖析其生境营造特色与公众对景观的偏好。首先对相关概念与学科理论做出界定,并系统论述了生境花园设计的原则与公共价值,并以此为基础梳理了生境花园的公众的感知影响因子,从三个层面归纳为植物景观感知影响因子、动物景观感知影响因子与其他硬质景观感知影响因子。其次,在梳理西安建筑科技大学南门花园的区位特征、使用现状以及场地各种生境条件的基础上,通过问卷调查和行为注记这两种社会调查方式研究人们对西安建筑科技大学南门花园生境营造的植物景观、动物景观与其他硬质景观的具体偏好结果。从宏观层面上调查人对与植物季相表现的景观偏好,从中观层面上调查人与植物种植区内植物群落之间的景观偏好,从微观层面上调查人们针对植物的颜色、质感、形态等特性对某一植物特性的偏好进行公众的景观偏好调查。从中发现了公众偏好趋势与花园内现存的相关问题,并将公众偏好从植物景观、动物景观与其他硬质景观三方面进行评价总结。最后,本文基于偏好评价体系提出了南门花园的生境营造优化策略,其中从植物景观感知、动物景观感知、其他硬质景观感知与不同向度人群感知这四个方向提出了具体的优化措施与建议。本文的研究通过对具体案例的解析不仅对南门花园提供了公众视角下的营造优化策略,并且从宏观层面对于气候环境特殊的西北地区城市绿地建设的生态化提供了更多解决问题的思路,为生境花园的景观营造提出可以借鉴的方法,最终希望能为优化西北地区人居环境做出贡献。

近年来,随着西北地区城市化建设的飞速发展,城市化进程带来的生态问题给西北地区城市绿地景观建设提出了更多生态方面的功能需要。建成环境生境营造方法是指针对西北地区城市生态环境的特点,通过场地设计手段改善影响植物群落生长的生态因子,人工营建适宜生物群落自然演替的场地生境条件。其中,土壤是场地生境条件中重要的直接影响因子,而地形作为城市绿地建设重要的设计要素,会对土壤因子产生影响,从而间接影响植物群落的生长。因此,寻找地形设计与植物群落种植设计之间的相互关系,探索地形设计对土壤环境条件的影响,开展基于生境营造理念的地形设计方法研究,是西北地区建成环境场地尺度生态设计研究“生境营造”所面对和需要解决的问题。本研究基于多学科的研究视角,总结了其他相关学科中关于地形对土壤环境影响的研究成果,构建研究的理论模型基础,运用实地调研与测试、实验室定量分析与软件分析等方法,探究地形设计对地形空间表面土壤环境以及适生植物种类的影响,最终尝试提出了通过地形设计为不同陆上植物类型创造适宜生境条件的生境营造地形设计方法及设计流程。主要研究内容与结论如下:首先,基于多学科视角,通过对地形因子影响下土壤环境的空间异质性分布的相关研究成果进行梳理,总结了地形因子对土壤环境影响的具体内容及方式。然后,基于“场地生境分区”的基础理论与成果,构建了土壤水分及土壤容重影响下的生境类型划分及评价方式,作为调查研究的基础理论模型。其次,通过对西安城市绿地地形实地调研测试的数据分析与植被现状分析,验证了地形坡度、坡位、坡面形态、坡向会对城市绿地地形空间表面土壤水分、土壤容重产生影响,并通过场地生境类型划分的方法分析了其影响情况。基于此总结出四种城市绿地地形常见的土壤因子生境类型——“土壤水分适宜-土体偏紧区”、“土壤水分偏湿-土体偏紧区”、“土壤水分适宜-土体紧实区”和“土壤水分轻旱-土体紧实区”,分别对每种生境类型进行了阐述,并针对每种生境类型提出相应的地形设计方法。最后,结合实践应用的角度提出生境营造地形设计流程:场地土壤因子调查与评价、场地土壤因子生境类型划分、场地土壤资源的保护利用与优化改良、地形优化布局与生境营造、生境分区与植物群落组构、场地可持续管理与连续性设计。

21世纪以来,我国国民经济不断提升,城市化进展飞快,大量的用地被规划为建设用地,自然绿地不断被侵占,自然生境逐步丧失,城市生态环境每况愈下。然而,人们对绿地的需求不断增加,但能够发挥生态效能的绿地却越来越少,与之相适应的具有一定系统性的绿地设计方法仍存在不足。同时,鉴于街区这一载体在城市空间结构中能够起到承上启下的作用,并且具有典型性与可复制性。因此本文进行街区单元绿地结构模式研究,旨在提出具有生境多样性的街区单元绿地结构模式,增加街区单元绿地的生态效益,从而改善人们的生活环境,提升城市生物多样性水平。本研究基于景观生态学、生物多样性理论等相关理论,通过文献研究、计算机模拟、实地调研、归纳总结以及对比分析等方法,以绿地结构与绿地质量两方面为切入点进行研究。首先梳理总结出西安地区常见绿地结构模式,其次建立场地生境条件评价模型,通过实地调研并对场地的生境条件进行评价,寻找生境条件与绿地结构之间的耦合关系。在此基础上,总结出绿地斑块与绿地廊道的优化方法并且提炼出生境多样性设计模式要点以及生境绿地斑块布局原则,最终推演出街区单元绿地结构的理想模式;进而对具体案例进行绿地优化并通过计算机软件对其结果进行模拟,验证绿地结构理想模式的可行以及优化效果。主要研究内容与结论如下:1、街区单元绿地结构模式研究:首先运用Envi以及易康等软件对西安地区遥感影像图进行解译,提取街区单元绿地信息,最终总结出4类街区类型以及6类绿地结构模式。2、通过对已有研究成果中众多绿地评价因子的筛选,选出与本研究相关程度较高的评价因子,并运用AHP层次分析法建立绿地生境条件评价模型。在所选的13个评价指标中,其重要程度的排序为生境类型＞绿地连接度＞地形丰富度＞物种多样性＞绿地均匀度＞绿地可达程度＞绿地斑块数量＞绿地形状＞植物群落种植结构＞绿地率＞绿地斑块面积＞植物群落生长状况＞植物群落覆盖度。3、基于景观生态学等相关理论,提炼出5种绿地斑块优化方法以及3种绿地廊道优化方法,3个生境多样性设计模式要点以及生境绿地斑块布局原则。同时,推演出6种街区单元绿地结构理想模式,并选择具体街区单元进行绿地优化。最后通过Envi-met软件对优化后方案进行小气候环境模拟,验证绿地结构理想模式的可行性以及优化效果。最终结果表明,本研究所提炼的6种绿地结构理想模式可行性较高,并且在降温增湿方面具有一定优化效果。

陕西省西咸新区于2015年入选全国首批海绵城市建设试点,沣西新城为核心试验区域。实践的重点内容是建设核心雨洪调蓄功能的生态基础设施,同时承担公园绿地的功能,形成城市绿色开放空间,为城市慢行游憩生活和休闲运动提供场所,也是塑造城市风貌、景观格局的重要部分。中心绿廊项目由此产生,规划选址于新城中心位置,下挖7千米长的“雨洪调蓄谷”,自东南向西北贯穿新区,沟通和连接位于新城边界的沣、渭两条河流,形成重要生态廊道,同时也是新城区的中央绿道和带状公园绿地。中心绿廊一期工程建设从位于新区核心区域段开始,占地面积约23公顷,已建成3年。本研究借鉴后评价的角度,总结中心绿廊规划决策过程与依据,以及设计方案的形成条件,评述建设过程实施及使用管理的角度,展开四个方面的评述:一是沣西新城为什么要规划中心绿廊,决策的过程是什么,如何确定其生态基础设施的作用和绿地系统中的角色,如何确定建设目标;二是形态布局设计方案如何产生;三是实施落地过程中发现并总结规划和设计的问题;四是一期建成后初期游憩使用情况评价。本研究尝试以探讨适应西北半干旱地区平原城市新区建设发展背景下,总结一种绿色基础设施与绿地系统多功能一体的规划、建设新模式:人工建设雨洪调蓄设施形成城市内部新的雨水水文系统,解决雨水管理的现实问题,为生态基础设施的基本功能,建立生态廊道,同时形成城市居民游憩的绿色空间系统,建立具有新区地段特征的城市风貌和视觉景观系统。带状的绿地形态既满足了雨洪的分段、分片蓄滞管理需求,具有生态廊道的形状,也为分期建设实施和循序发展提供了条件,为反思建设发展过程中的问题提供了时机。本研究为后续建设中心绿廊、沣西新城和西咸新区生态基础设施和绿地系统提供思考和实践依据,为西北地区城市新区海绵城市建设提供参考案例。