濱海鹽堿地鄉(xiāng)土野生植物資源調查及應用

季洪亮,劉紅麗,路 艷,李 慧

濰坊學院生物與農(nóng)業(yè)工程學院,山東省高校生物化學與分子生物學重點實驗室,山東 濰坊 261061

濱海地區(qū)憑借其獨有的地理位置和資源優(yōu)勢，享有“黃金海岸”的美譽，但大部分地區(qū)因鹽堿而導致的脆弱生態(tài)環(huán)境極度地限制了該區(qū)域的發(fā)展，因此，良好的生態(tài)環(huán)境的構建就顯得尤為重要。當前鹽堿地生態(tài)修復較為常用的措施是在換土基礎上進行的園林化苗木栽植，但土源難尋且次生鹽漬化問題嚴重，同時也存在后期養(yǎng)護管理費用大、修復成本高、生態(tài)效果欠佳等一系列問題[1]。而鄉(xiāng)土野生耐鹽堿植物具有較強的生態(tài)優(yōu)勢性和區(qū)域性，是濱海鹽堿地地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[2]，但在鹽堿地生態(tài)環(huán)境構建過程中因其種類單一、景觀觀賞價值挖掘欠缺，使其開發(fā)應用受限。所以，在鹽堿地惡劣的生境條件下，如何合理開發(fā)利用此類植物資源，使其充分發(fā)揮生態(tài)修復的優(yōu)勢性[3]，對于鹽堿地的生態(tài)環(huán)境建設具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

濰坊濱海國家經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)位于山東半島中北部，渤海萊州灣南岸，濰坊市域北部。地貌類型主要是平原、河岸陡坎及臨海坡型等，土壤類型為濱海灘地鹽土，土壤含鹽量因地勢不同呈現(xiàn)較大差異[4]，分別為平原地帶的輕度鹽土區(qū)（0.2%≤土壤含鹽量＜0.4%），河岸陡坎地帶的中度鹽土區(qū)（0.4%≤土壤含鹽量＜0.8%），臨海坡型地帶的重度鹽土區(qū)（土壤含鹽量≥0.8%），地下水含鹽量較高，場地pH值正常（介于7.1～7.5之間）。氣候類型為暖溫帶季風型，年均氣溫約12.2℃，年均降水量約620 mm。場地內鹽堿、雨澇、干旱問題嚴重，植被結構單一，生態(tài)環(huán)境脆弱。

2 鹽堿地現(xiàn)狀植物資源調查與分析

2.1 調查方法

以濰坊濱海地區(qū)內彌河、白浪河入?？跒榻琰c，分別向南20 km、沿河兩岸5～6 km范圍內展開調查。調查方法以現(xiàn)場勘查為主，在場地內對植物進行標本采集、鑒定，并查閱相關資料、結合類似案例進行分析。依場地實際情況分層取土測定土壤含鹽量。最后對相關數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析、整理[5]。

2.2 調查結果與資源分析

調查區(qū)域內鄉(xiāng)土野生耐鹽堿植物經(jīng)初步確定為高等植物82種，隸屬34科69屬，其中禾本科14種，菊科14種，藜科11種，豆科5種，錦葵科、胡頹子科、?？?、蒺藜科、水麥冬科、旋花科、蓼科、十字花科各2種，其它科均為1種。受鹽堿環(huán)境限制，植物耐鹽堿等級差異明顯，種群數(shù)量、結構及多樣性較貧乏。

在實地考察的基礎上，通過案例分析、文獻查閱、向當?shù)刂参飳＜易稍兊韧緩?，從植被種類、種群數(shù)量、生態(tài)習性、耐鹽堿等級、景觀價值等方面共篩選33種典型植被進行分析評價（見表1）。

表1 鄉(xiāng)土野生耐鹽堿植物生態(tài)特征及景觀評價Table 1 Local wild salt-tolerant plant ecological characteristics and landscape evaluation

備注：耐鹽堿等級指，輕度耐鹽堿土壤含鹽量≤0.4%，中度耐鹽堿土壤含鹽量介于0.4%～0.8%之間，重度耐鹽堿土壤含鹽量≥0.8%。Note：Refers to the salinity tolerance grade,mild alkali soil salt content at 0.4%or less,the salt content of moderate salt alkali soil is between 0.4%and 0.8%,severe alkali soil salt content 0.8%or higher.

3 鄉(xiāng)土野生耐鹽堿植物資源應用

鄉(xiāng)土野生耐鹽堿植物具有較強的生態(tài)適應性，突顯著地域文化景觀特色，但植物種群結構較為單一，不能滿足景觀生態(tài)多樣性需求。為更好構建與營造濱海地區(qū)特色的鹽堿地生態(tài)景觀，在選取33種典型耐鹽堿鄉(xiāng)土植被的基礎上，立足于濱海鹽堿地城市外圍自然地帶的地形地貌和鹽堿梯度，設計不同的種植結構模型，將已有的鹽堿地改良和綠化經(jīng)驗與當前景觀前沿設計手法相結合，構建濱海鹽堿地地區(qū)特色的生態(tài)景觀，并使其發(fā)揮重要的生態(tài)、防護、景觀等功能。

3.1 平原區(qū)：蜂巢格網(wǎng)結構模式

場地范圍為白浪河、彌河入海口兩側的平原洼地地帶，0～60 cm土層深度內土壤含鹽量平均為0.18%～0.36%，屬輕度鹽土區(qū)（0.2%≤土壤含鹽量＜0.4%），地下水位埋深2.1～2.5 m，含鹽量約5.6%。

針對場地本身惡劣的生境條件以及雨澇、干旱問題，受蜂巢結構啟發(fā)，提出蜂巢格網(wǎng)結構布局模式，將場地因勢分為大小不一的格網(wǎng)狀結構細胞，沿細胞周圍通過簡單的填挖方平衡技術，創(chuàng)造深淺不一、形式不同的坑洼樣胞（圖1）。高低不一的土丘，改變土壤鹽堿層結構布局，利于坡地淋鹽，降低土壤含鹽量。低洼樣胞，可留住雨水，解決雨澇干旱問題[7]。山丘與坑洼樣胞的合理搭配創(chuàng)造出一系列的旱生、濕生、水生等季節(jié)性景觀場地，依不同地形種植適應性耐鹽堿植被，建立水敏感的適應性植物群落結構，以呈現(xiàn)自然演替繁育的季相景觀。高地到洼地的布局結構將鹽堿地改良、鄉(xiāng)土耐鹽堿植物應用、雨水收集等充分結合，不同地勢的構建為鄉(xiāng)土野生耐鹽堿植物提供多樣的棲息地，可使單一的植被形態(tài)轉換為穩(wěn)定的植物群落結構，以此開啟自然演替過程[8]。

高地密植檉柳、白蠟等木本植被，構成整個區(qū)域的喬木層結構框架。通過系統(tǒng)設計，高地與洼地自然穿插，形成一條自然的藍-綠相間的“海綿”綠帶，在山丘之處設置觀光塔，在坑洼樣胞內部設置休憩平臺，在交叉處點綴特色植被，建構游步道網(wǎng)絡空間，使人們穿梭于山丘和濕地樣胞之間。“蜂巢網(wǎng)格”結構模式的應用，可為大眾創(chuàng)造豐富多樣的體驗空間，形成特色的丘洼濕地樣胞景觀（圖2）。

圖2 “蜂巢格網(wǎng)”結構斷面圖Fig.2 Structural section diagram of“Honeycomb grid”

檉柳-海濱木槿-獐毛群落。土丘地勢相對較高，生境條件好，受雨澇、返鹽堿影響較小，通過喬木層檉柳、白蠟、杜梨，灌木與地被層的海濱木槿、紫穗槐、獐毛、堿蓬等的栽植，構建穩(wěn)定的耐鹽堿植物群落，提高場地綠化覆蓋率，立體空間上單位面積綠量增加，可使場地范圍內水分蒸發(fā)減少，進而抑制土壤返鹽。經(jīng)過2～3年生長可使鹽堿土土壤得到明顯改良，因勢引入旱柳、法桐、紫葉李等馴化的鄉(xiāng)土耐鹽堿植被，增加群落多樣性。

蘆葦-狼尾草群落。地勢低洼處收集、儲存并利用雨水。依植物的水敏感適應性種植特點，依次從高地到洼地設計種植狼尾草、狗牙根、堿菀、二色補血草等旱生、半濕生、濕生植被，長積水或半積水處種植鹽角草、蘆葦，香蒲等，營造濕地漫灘型鄉(xiāng)土耐鹽堿群落結構。

3.2 臨河區(qū)：陂塘系統(tǒng)結構模式

在白浪河、彌河入?？诤影秲蓚?0～150 m范圍內，0～60 cm土層深度內土壤含鹽量平均為0.38%～0.60%，屬中度鹽土區(qū)（0.4%≤土壤含鹽量＜0.8%），地下水位埋深3.2～4.6 m，含鹽量約6.2%。

針對場地惡化的河岸生態(tài)環(huán)境，受山區(qū)梯田儲水用水理念啟發(fā)，充分利用濱河兩岸有限的場地空間及陡坎高差，因勢通過簡單的填挖方對場地進行整理構建梯級陂塘系統(tǒng)，陂塘間采用溢流堰技術通過潛流濕地聯(lián)通，融合雨水收集功能，合理調蓄、利用雨水（圖3）。

圖3 “陂塘系統(tǒng)”結構概念構思Fig.3 The concept design of“Beitang system structure”

各陂塘單元的方位、形式、深度都依場地的地質、地形因素設定，以此構建可淹沒的梯臺式景觀帶，進而實現(xiàn)河岸的生態(tài)化修復改造。梯級河岸土壤鹽堿、水分不一，根據(jù)不同的土壤環(huán)境和水質條件將邊緣性鄉(xiāng)土野生耐鹽堿陸生、濕生、水生植被因地制宜的沿陂塘四周栽植，重點栽植適應于季節(jié)性洪澇與干旱的鄉(xiāng)土野生耐鹽堿植物，構建特色的濱河植物生境群落景觀[9]。將大眾所需的休閑游憩需求融入到河岸生態(tài)環(huán)境設計之中，因勢建立在適應性陂塘單元上的連續(xù)的綠道網(wǎng)絡,是一個與雨澇干旱、鹽堿植被生長演替、景觀營建等相適應的系統(tǒng)，可創(chuàng)造多元的臨水、觀水、親水空間，使河岸成為集鹽堿植物生境展示、防洪耐旱和休閑游憩功能于一體的適應性濱河景觀（圖4）。

圖4 “陂塘系統(tǒng)”結構斷面圖Fig.4 Structural section diagram of“Beitang system structure”

檉柳-堿茅群落。河岸邊界處地勢相對較高，土壤鹽堿含量低，生境條件好，栽植檉柳、紫穗槐、枸杞等形成河岸林帶生境區(qū)，底層種植堿茅、獐毛，以形成高低錯落的種植結構，增加綠地覆蓋率，同時局部點綴鹽地堿蓬、二色補血草、狼尾草等形成中鹽亞型植物群落結構，構建穩(wěn)定的河岸林帶植物群落景觀。

蘆葦-鹽地堿蓬群落。耐鹽性較強的植物群落，同時能耐雨澇和干旱。沿河岸構建的陂塘單元周圍，栽植以蘆葦為主，搭配鹽地堿蓬、地膚、堿菀、濱藜、二色補血草等草本植物，構建生態(tài)型草溝，后期引進菖蒲、蘆竹等，營造梯級漫灘型鄉(xiāng)土耐鹽堿群落結構。

3.3 臨海區(qū)：梯級臺地模式

該區(qū)域主要為白浪河入?？谘匕叮瑬|西長約3.6 km，寬度50～80 m不等，土壤含鹽量達0.79%～1.5%，屬重度鹽土地區(qū)（土壤含鹽量＞0.8%）。

海岸線景觀帶因本身鹽堿、潮汐、海風條件限制及無節(jié)制開發(fā)影響，整個場地的生態(tài)環(huán)境狀況極其惡劣。借鑒山區(qū)農(nóng)耕梯田種植模式與經(jīng)驗，沿海岸線在豎向上依其坡型地勢通過填挖方建立階梯狀彈性種植平臺（圖5）。平臺做到可淹沒設計，以應對不同強度的雨澇侵蝕風險，使其在雨澇淹沒之后仍保存完整，待雨澇褪去后可自行恢復。階梯狀種植平臺的布局、形式、土層厚度依場地地質、地形因素設置，因勢種植不同耐鹽堿植被，不僅滿足不同耐鹽堿植被種植土壤需求，而且利于土壤淋鹽，減少鹽分對植被的危害，提高植被成活率，加速場地的生態(tài)修復[10]。平臺間的結構是集園路、岸基防護、土壤保護于一體的功能性擋墻，同時，臨海岸線擋墻設計充分考慮如何避免植被被海水侵蝕而致死亡這一問題，結構采用斜“工”字形結構做基礎，一是可作為穩(wěn)定的岸基基礎結構，二是頂端懸挑斜“工”字型結構可將海水駁回，有效避免海水進入臺地種植池內，臨海擋墻結合觀景線，因勢而設一條隨海岸線蜿蜒的景觀廊道，景觀廊道或“漂浮”在沙丘、灘涂和鹽角草-堿蓬景觀帶之上，或置于環(huán)保型拋石駁岸之間，或虛隱于植物群落林中。通過階梯狀彈性平臺結構及鄉(xiāng)土耐鹽堿植被栽植構建，使其不僅作為一種功能性防護設施，保護海岸線免受侵蝕，而且連續(xù)的景觀廊道亦將多樣的沙丘-灘涂生境景觀、植物群落景觀、休憩設施景觀節(jié)點串聯(lián)起來，作為一種展示性設計，滿足大眾近距離觀賞、體驗濱海景觀的需求，亦能給游客以難忘的教育與審美體驗（圖6）。

圖5 “梯級臺地”結構概念構思Fig.5 The conception of“Cascade platform structure”

圖6 “梯級臺地”結構斷面圖Fig.6 Structural section diagram of“Cascade platform structure”

檉柳-枸杞濱海意象群落。在最高處臺地上密植檉柳-枸杞，形成沿海防護林帶，因勢種植獐毛、沙棘、堿地膚、堿蓬等灌草類搭配形成特色鮮明的海岸邊緣線，隨著植被生長對土壤不斷修復，后期可繼續(xù)在現(xiàn)狀基礎上抬土種植白蠟、臭椿、刺槐等馴化的鄉(xiāng)土耐鹽堿植被，豐富群落結構，提高群落結構穩(wěn)定性，構建濱海沿岸防護綠屏，進而提升城市濱海意象。

蘆葦-大米草-鹽角草群落。沿海岸線場地生境環(huán)境惡劣，調研選取灘涂裸地先鋒綠化植物堿蓬和鹽角草進行生態(tài)修復，調研分析兩種植被在土壤含鹽量達4.77%～5.01%的環(huán)境中亦能生長。依高低臺地地勢從外往內將蘆葦、大米草、二色補血草、堿茅、獐毛、海韭菜等植被依次栽植于山丘、灘涂、置石駁岸之中，構建由高到低的沙丘草本專性鹽生植物群落，形成特色的堿蓬-鹽角草鋪地綠植、沙丘、灘涂、蘆葦蕩等濱海自然式植物群落景觀。

4 結語

鄉(xiāng)土野生耐鹽堿植物是濱海地區(qū)鹽堿地生態(tài)環(huán)境的重要構成，因地適宜構建生境結構模型對鹽堿地生態(tài)修復同樣起著重要的作用。在充分保護利用場地現(xiàn)狀的同時，運用蜂巢格網(wǎng)結構模式、陂塘系統(tǒng)結構模式、梯級臺地結構模式，創(chuàng)造多樣的適應性景觀結構基礎，合理利用調研分析的鄉(xiāng)土耐鹽堿植被構建穩(wěn)定的植物群落，采用再生設計手法，將景觀休閑、游憩功能融入其中，使場地形成一個低維護成本、無必要人為過多干預、自然生態(tài)修復、滿足大眾審美與游憩需求的濱海鹽堿地特色景觀，對于濱海地區(qū)城市外圍自然地帶的鹽堿地生態(tài)修復、景觀構建等具有重要意義，也為城市建成區(qū)合理應用此類植物資源提供了現(xiàn)實依據(jù)。

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