水生植物在濕地生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用研究

張 玲 牟 江*

(四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610065)

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水生植物在濕地生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用研究

張 玲 牟 江*

(四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610065)

從闡述水生植物的概念與種類(lèi)出發(fā)，分析了水生植物的應(yīng)用價(jià)值，提出了水生植物在濕地生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用建議，從而有效發(fā)揮水生植物在濕地生態(tài)系統(tǒng)中的主體作用，促進(jìn)良性的濕地生態(tài)演替和自循環(huán)，提升濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

水生植物，濕地，生態(tài)系統(tǒng)，景觀

近年來(lái),隨著城市建設(shè)步伐的加快,濕地生態(tài)環(huán)境遭到了不同程度的損害，根據(jù)2006年人民日?qǐng)?bào)廖文根等指出，我國(guó)已有超出60%的河流、湖泊和濕地等水生態(tài)系統(tǒng)受到了不同程度的損壞。濕地生態(tài)環(huán)境退化形勢(shì)日益嚴(yán)峻，昔時(shí)的蜿蜒小溪消失了；水草叢生，蛙聲一片，生機(jī)盎然的自然河岸變成了生硬死板的混凝土堤岸；曾經(jīng)清澈見(jiàn)底的溪流河湖漸漸變得渾濁不清……濕地生態(tài)環(huán)境的日益惡化已經(jīng)對(duì)人類(lèi)的生存和發(fā)展造成威脅，因此，恢復(fù)和保護(hù)濕地自然生態(tài)環(huán)境已經(jīng)刻不容緩。水生植物作為濕地景觀必不可少的造景元素，具有美化和凈化濕地水體，維持濕地生態(tài)平衡的重要作用。因此，合理科學(xué)地應(yīng)用水生植物，不但能營(yíng)造優(yōu)美的濕地景觀，而且能有效發(fā)揮濕地生態(tài)系統(tǒng)的自維持、自循環(huán)功能。

1 水生植物概述

1.1 水生植物的概念

水生植物是指生長(zhǎng)依附于水環(huán)境，對(duì)水分有強(qiáng)烈需求和依賴性的植物類(lèi)群。即生長(zhǎng)在水中、水面或近水區(qū)域，如河流、湖泊、池塘等水域中或水岸邊，或長(zhǎng)年生長(zhǎng)在潮濕地區(qū)的植物，均可稱(chēng)為水生植物。水生植物與其他植物最大的差異在于它們對(duì)水分的要求和依賴較強(qiáng)，這也形成了其特有的習(xí)性。水生植物具有生長(zhǎng)快、分布廣、病害少、功能強(qiáng)、易于管理等特點(diǎn)。

1.2 水生植物的種類(lèi)

依據(jù)水生植物不同的生態(tài)習(xí)性，一般分為沉水型、漂浮型、浮水型、挺水型和濕生型。

1.2.1 沉水型

此類(lèi)植物根莖生于土壤中，植株全部沉于水下，通氣組織極為發(fā)達(dá)，葉片大多狹長(zhǎng)或絲狀，花期短，以觀葉為主。大多是水草之類(lèi)，如金魚(yú)藻、苦草等，將其種植在較深的水域，能起到凈化水質(zhì)的作用。

1.2.2 漂浮型

此類(lèi)植物的最大特征是根或地下莖不生長(zhǎng)在土壤中，整株植物飄浮于水面上，隨處移動(dòng)。大多以觀葉為主，種植在水域中，既裝飾水體又凈化水質(zhì)。常見(jiàn)的有鳳眼蓮、浮萍、滿江紅等。

1.2.3 浮水型

根或地下莖固定在土壤中，沒(méi)有明顯地上莖，葉片漂浮于水面或略高于水面(見(jiàn)圖1)。此類(lèi)植物花大色艷，具極高的觀賞價(jià)值，如睡蓮、萍蓬草、芡實(shí)、荇菜、王蓮等。

1.2.4 挺水型

挺水型植物大多有莖和葉之分，植株挺拔，花色鮮艷，根或地下莖扎在土中生長(zhǎng)，莖葉挺出水面(見(jiàn)圖2)。這類(lèi)植物品種繁多，適應(yīng)性強(qiáng)，觀賞性高，多應(yīng)用于淺水區(qū)、河湖沿岸和沼澤區(qū)，常見(jiàn)的有荷花、蘆葦、黃花鳶尾、再力花、菖蒲等。

1.2.5 濕生型

此類(lèi)植物根系生于潮濕土壤中，具有一定的耐水性，能適應(yīng)濕地環(huán)境，大部分種植生長(zhǎng)在岸邊，種類(lèi)繁多，喬、灌、草均有。常見(jiàn)的有垂柳、水杉、竹類(lèi)、水松、水生美人蕉等。

2 水生植物在濕地生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用價(jià)值

2.1 景觀價(jià)值

水生植物姿態(tài)優(yōu)美、色彩繽紛，以其特有的魅力點(diǎn)綴著各種濕地的水面和岸邊，極大地豐富了生態(tài)濕地的景觀效果，給人一種清新、愜意的感覺(jué)。人們除了能觀賞它的葉和花，還能觀賞其倒映在水中的倒影，隨風(fēng)浮動(dòng)，靈動(dòng)活潑，使人遐想聯(lián)翩。西方園林中倡導(dǎo)的野趣園，水生植物的配置最能營(yíng)造野趣之感，如在濕地、河岸合理配置蘆葦、香蒲、荷花等，可以營(yíng)造出一種生態(tài)田園濕地的野趣。近年來(lái)在濕地生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與建設(shè)中，人工濕地技術(shù)研究的逐步深入和完善，將促使?jié)竦卦诟纳粕鷳B(tài)環(huán)境、提升生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定方面起到更為重要的作用。

在濕地生態(tài)景觀恢復(fù)中，重視水生植物的造景作用，將沉水、浮水、挺水等各種類(lèi)型的水生植物進(jìn)行合理配置，不僅能創(chuàng)造出優(yōu)美的濕地景觀，而且能夠營(yíng)造詩(shī)化意境美，給人一種自然恬靜和野趣之感。

2.2 生態(tài)價(jià)值

1)保存物種多樣性。

在水域區(qū)營(yíng)造層次豐富的水生植物群落，不僅能為昆蟲(chóng)、水禽等野生動(dòng)物提供食物來(lái)源和棲息場(chǎng)地，同時(shí)重建人們休憩地，建設(shè)一個(gè)生態(tài)濕地和都市生活共存的空間。在這里，人們白天能看得見(jiàn)魚(yú)兒蝌蚪游玩，傍晚聽(tīng)得見(jiàn)蛙叫，水體成為了具有生命活力的濕地生態(tài)環(huán)境，從而保存了生物多樣性，維持了濕地生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。

2)凈化水質(zhì)。

大量研究表明，水生植物在固碳釋氧時(shí)，能夠吸收水中的有害元素，從而起到凈化水體，消除污染，保持水體生態(tài)平衡、恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)的作用。水生植物能改善水質(zhì)，形成良好的濕地環(huán)境，而良好的濕地環(huán)境又孕育水生動(dòng)植物，從而形成一個(gè)完整的濕地生態(tài)自循環(huán)系統(tǒng)，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

水生植物是濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮凈化作用不可或缺的元素。近年來(lái)發(fā)展的人工濕地系統(tǒng)，充分利用了水生植物對(duì)水污染物的吸收、沉淀和降解作用，促進(jìn)了濕地污水處理系統(tǒng)的形成，在城市水體的凈化方面作出了卓越貢獻(xiàn)，這充分體現(xiàn)了水生植物的生態(tài)價(jià)值。

3)固坡護(hù)岸。

在水陸交界處，種植耐水濕的喬灌木和地被植物，其根系發(fā)達(dá)，具很強(qiáng)的穩(wěn)固性，可以減少地表徑流，防止水的沖刷和水土流失，起到固坡護(hù)岸的作用。同時(shí)，能有效改善呆板生硬的混凝土駁岸，增加駁岸的生態(tài)性。

3 水生植物在濕地生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用建議

3.1 水生植物景觀與濕地景觀和諧統(tǒng)一

在濕地生態(tài)景觀設(shè)計(jì)中，應(yīng)把水生植物景觀作為一個(gè)主體部分來(lái)設(shè)計(jì)。在運(yùn)用水生植物造景時(shí)，須注意水景觀與周?chē)坝^的和諧統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)水生喬灌木的配置與周?chē)h(huán)境整體融合，從而引來(lái)候鳥(niǎo)棲息、繁衍生息，構(gòu)建一幅“草林間、蘆葦蕩、鳥(niǎo)語(yǔ)花香蛙聲片”的生態(tài)田園濕地景象。

3.2 注意混合的植物配置方式，實(shí)現(xiàn)植物種類(lèi)多樣性和生態(tài)多樣性

研究表明，根據(jù)不同的水環(huán)境和水深情況，將多種植物種類(lèi)進(jìn)行合理搭配，形成沉水—浮水—挺水—濱水組合的高低起伏、錯(cuò)落有致的植物群落空間，不僅可以發(fā)揮水生植物在濕地景觀中的生態(tài)效益，防止水體富營(yíng)養(yǎng)化，提升生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還可以形成四季觀賞、層次豐富的生態(tài)濕地景觀(見(jiàn)圖3)。

水生植物在修復(fù)濕地水體時(shí)具有較強(qiáng)的季節(jié)性。由于冬季植物種類(lèi)較少,觀賞值較低，對(duì)水質(zhì)的凈化效果也較差，因此栽植水生植物時(shí)，選擇不同觀賞期的品種搭配種植來(lái)形成景觀的連續(xù)性，創(chuàng)造穩(wěn)定多彩的四季景觀，同時(shí)保持水生植物在冬季的修復(fù)功能。將各種水生植物和多種生態(tài)恢復(fù)模式進(jìn)行搭配組合，形成一個(gè)復(fù)合的生態(tài)恢復(fù)系統(tǒng)，能夠彌補(bǔ)單一品種或單一模式帶來(lái)的不足，從而形成一個(gè)更加穩(wěn)定的濕地生態(tài)系統(tǒng)。例如成都活水公園將不同形態(tài)、色調(diào)和不同觀賞期的水生植物進(jìn)行多樣性的組合，在秋冬季節(jié)也展現(xiàn)出獨(dú)特的風(fēng)景，給觀賞者以自然、靜謐之感，同時(shí)營(yíng)造了一個(gè)連續(xù)、穩(wěn)定的濕地生態(tài)系統(tǒng)(見(jiàn)圖4)。

3.3 注重地域差別，展現(xiàn)地域特色

不同地域應(yīng)用的水生植物種類(lèi)和特點(diǎn)也有所差別，南方和北方因其地域差異，水生植物在實(shí)際的應(yīng)用中，其種類(lèi)、種植季節(jié)和種植密度均存在顯著差異。通常南北方是相對(duì)的，北方大部分水生植物在冬季會(huì)凋零，在南方則常綠，所以北方通常選擇種植抗寒性強(qiáng)、規(guī)格大的水生苗木，如蘆葦、再力花、水蔥等，而旱傘草、水生美人蕉等抗寒性較差的則不宜在北方種植。在不同地域的濕地生態(tài)恢復(fù)中，應(yīng)結(jié)合不同的立地條件和濕地環(huán)境，選擇常見(jiàn)的鄉(xiāng)土水生植物，同時(shí)引進(jìn)適應(yīng)當(dāng)?shù)厍揖叩胤教厣囊吧贩N，展現(xiàn)地域特色。

3.4 展現(xiàn)文化意境，營(yíng)造詩(shī)意景觀

在傳統(tǒng)園林景觀中，植物不只是用于造景，更多的是“托物言志”，借水生植物豐富的文化內(nèi)涵，營(yíng)造出詩(shī)化意境的景觀。如“出淤泥而不染，濯清漣而不妖”借荷花的天然之美歌頌人們的高貴品格，荷花被賦予了高貴品格的文化內(nèi)涵；拙政園中的“聽(tīng)雨軒”通過(guò)種植荷花，芭蕉營(yíng)造出一種“兩家秋雨一家聲”的詩(shī)化意境。因此，在現(xiàn)代濕地生態(tài)景觀恢復(fù)中，也應(yīng)傳承傳統(tǒng)的景觀營(yíng)造手法，進(jìn)一步發(fā)掘水生植物所蘊(yùn)含的文化內(nèi)涵，創(chuàng)造出朦朧意境、詩(shī)情畫(huà)意的濕地水生植物景觀。

3.5 確保生態(tài)恢復(fù)效果的同時(shí)降低成本

應(yīng)用水生植物恢復(fù)濕地生態(tài)景觀時(shí),應(yīng)根據(jù)水的污染程度、水的深淺情況、水生植物的生長(zhǎng)特點(diǎn)以及地域氣候條件來(lái)選擇種植水生植物。對(duì)于水體污染較輕的濕地，可選擇種植當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性強(qiáng)、成型快、花期長(zhǎng)、生命力強(qiáng)的野花組合，不僅可以形成一道獨(dú)特的風(fēng)景，而且成本低，易存活。水體污染較嚴(yán)重的濕地，應(yīng)選擇凈化能力強(qiáng)和觀賞性強(qiáng)的水生植物，進(jìn)行合理搭配，以自然的、低成本的方式促進(jìn)濕地生態(tài)恢復(fù)，形成生態(tài)、觀賞與經(jīng)濟(jì)兼具的濕地生態(tài)景觀系統(tǒng)。

4 水生植物在濕地生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用案例

4.1 成都活水公園概況

成都活水公園位于成都市中心的府南河畔,是世界上第一座以“水保護(hù)”為主題的城市生態(tài)濕地公園，是現(xiàn)代人工濕地修復(fù)技術(shù)應(yīng)用的成功案例，它向人們展現(xiàn)了先進(jìn)的“自然凈化污水的人工濕地系統(tǒng)”。厭氧沉淀池、植物塘床系統(tǒng)以及自然魚(yú)塘等作為公園中著名的凈水系統(tǒng)，通過(guò)種植水生植物進(jìn)行水體凈化，園中種植有幾十種成都鄉(xiāng)土水生植物，在沉淀、吸收、分解水中污染物，提升水質(zhì)，促進(jìn)濕地生態(tài)恢復(fù)，維持濕地生態(tài)平衡方面發(fā)揮了巨大作用，打造了一個(gè)“集保護(hù)物種多樣性、保護(hù)水生態(tài)、自然休閑、環(huán)境教育”等多功能為一體的城市生態(tài)濕地公園。

4.2 活水公園中水生植物的應(yīng)用種類(lèi)

經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查，成都活水公園中的水生植物種類(lèi)豐富，主要有28種，挺水植物種類(lèi)居多，主要有20種，包括蘆葦、美人蕉、再力花、茭白、菖蒲、旱傘草、梭魚(yú)草、馬蹄蓮、黃花鳶尾等。挺水植物除了具有凈水除污、維持生態(tài)系統(tǒng)平衡功能外，觀賞價(jià)值也相對(duì)較高，在城市中心區(qū)更能營(yíng)造出觀賞性強(qiáng)的生態(tài)濕地景觀，因此挺水植物在園中占主導(dǎo)地位。漂浮植物主要有4種，包括浮萍、水葫蘆、大漂、紫萍，浮葉植物主要是睡蓮，沉水植物主要有金魚(yú)藻、黑藻、竹葉眼子菜，另外還有水杉、垂柳、竹類(lèi)等濕生植物。各種水生植物的搭配種植，使?jié)竦丨h(huán)境自然清幽、野趣橫生。

4.3 活水公園中水生植物的配置方式

公園中將沉水、浮水、漂浮、挺水和濕生各種水生植物群落搭配種植，采用多種種植形式，形成了豐富的濕地水生植物景觀。水面的植物配置包括睡蓮的留白群植，美人蕉和姜花的混合叢植，菖蒲的散植，茭白、旱傘草和梭魚(yú)草的片植，浮萍等漂浮植物的滿植等等(如圖5～圖7所示)。水體邊緣的植物種植方式以自然式的叢植、散植為主，除菖蒲、旱傘草、美人蕉等水生植物外，還有一些喜濕的喬灌木，如水杉、迎春花等。以不同的種植形式將各種水生植物進(jìn)行搭配組合，與自然生長(zhǎng)的水禽、昆蟲(chóng)等野生動(dòng)物共同構(gòu)成穩(wěn)定的濕地生態(tài)系統(tǒng)，為生活在城市中心的人們提供了一片休閑的田園濕地景象。

5 結(jié)語(yǔ)

在營(yíng)造自然的河流、湖泊、荷塘等生態(tài)濕地時(shí)，種植水生植物，既能增加濕地景觀的觀賞性，又能凈化改善水體，從而有效發(fā)揮水生植物在美化和凈化環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)中的巨大作用，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的和諧與可持續(xù)發(fā)展。因此在濕地生態(tài)恢復(fù)中，景觀設(shè)計(jì)師應(yīng)注重園林美學(xué)與生態(tài)景觀理論的結(jié)合，巧妙運(yùn)用各類(lèi)水生植物，營(yíng)造具有詩(shī)化意境，展現(xiàn)地域特色和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的濕地生態(tài)景觀。隨著濕地污水處理系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展，水生植物在恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)、維持生態(tài)平衡方面將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。相信在不久的將來(lái)，“碧波蕩漾,魚(yú)鳥(niǎo)成群，蛙聲一片”的自然美景能重新回到我們的生活中。

[1] 李尚志.水生植物造景藝術(shù)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2000.

[2] 趙家榮,秦八一.水生觀賞植物[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

[3] 李豐果,張亞芬.園林景觀配置中水生植物的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代園藝，2013(3):109.

[4] 黃 珂, 吳鐵明.水生植物在園林中的應(yīng)用現(xiàn)狀初探[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2005,30(5):95.

[5] 馮延楠,李 丹.水生植物在園林景觀中的應(yīng)用[J].山東林業(yè)科技,2012(6):92-93.

[6] 陳繼翠.水生植物對(duì)人工濕地水污染生態(tài)恢復(fù)的影響研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2015(6):68-70.

Application research of aquatic plants in wetland ecological restoration

Zhang Ling Mu Jiang*

(InstituteofArchitectureandEnvironment,SichuanUniversity,Chengdu610065,China)

Based on the concept and species of aquatic plants, analyzing the application value of aquatic plants, and further proposes the application restoration of aquatic plants in wetland ecological restoration, so as to effectively play the main role of aquatic plants in wetland ecosystems, promote benign wetland ecological succession and self-circulation, enhance the stability of wetland ecosystem.

aquatic plant, wetland, ecosystem, landscape

2016-11-27

張 玲(1991- )，女，在讀碩士

牟 江(1957- )，男，碩士生導(dǎo)師，教授

1009-6825(2017)04-0208-04

S688

A