廣州地區(qū)適合雨水花園應用的植物綜合評價

曾鳳 邢景景 譚廣文

(廣州普邦園林股份有限公司 廣東廣州 510600)

近年來，中國城鎮(zhèn)化持續(xù)加劇，城市雨洪管理問題突出，僅靠傳統(tǒng)城市排水體系難以適應發(fā)展需求。廣州市因其獨特的氣候、水文條件以及硬質(zhì)化的城市擴張，暴雨后經(jīng)常出現(xiàn)嚴重內(nèi)澇現(xiàn)象?！昂＞d城市”在應對水環(huán)境方面具有重要的戰(zhàn)略意義［1］。廣州為推進海綿城市建設，自2017 年正式發(fā)布《廣州市海綿城市專項規(guī)劃（2016—2030）》以來，大力開展海綿公園和濕地建設，效果尤為顯著。雨水花園作為海綿城市的基本單元，是一個模仿自然雨水循環(huán)的微型生態(tài)系統(tǒng)，由蓄水區(qū)、緩沖區(qū)和邊緣區(qū)構成［2-3］，主要通過植物、基質(zhì)綜合作用來減少地表徑流、控制面源污染等，具有調(diào)控雨洪、優(yōu)化生態(tài)和促進水循環(huán)的特點。目前已廣泛應用于城市公園、綠地、社區(qū)、廣場、道路等區(qū)域，是海綿城市基礎建設的重要角色。

相關研究在國外起步較早，實踐性強，主要側重于污染物滯留、基質(zhì)選擇、雨水花園的建造及應用等方面［4-5］。國內(nèi)研究主要集中在雨水花園的起源與發(fā)展、實踐案例、場地試驗、模型構建等方面［6-8］。由于雨水花園植物區(qū)域性較強，國內(nèi)相關研究多集中在抗旱性、耐澇性等單一生理指標上，而且缺乏地域特色。隨著《廣州市海綿城市專項規(guī)劃》頒布實施以及各區(qū)海綿城市建設施工的推進，目前已完成海綿公園、濕地、植被緩沖帶等多項基礎設施建設?；谝陨犀F(xiàn)狀，本研究采用AHP層次分析法，對廣州地區(qū)海綿型綠地進行走訪調(diào)研，并結合工程養(yǎng)護實踐開展適于雨水花園應用的植物綜合評價體系，以期為廣州及華南地區(qū)雨水花園植物配置和景觀營建提供理論依據(jù)及實踐指導。

1 材料與方法

1.1 材料

廣州地處中國南部、廣東省中南部，是粵港澳大灣區(qū)和泛珠江三角洲經(jīng)濟區(qū)的核心城市和一帶一路的樞紐城市，屬海洋性亞熱帶季風氣候，全年平均氣溫20～22℃，水熱同期，雨量充沛，平均相對濕度77%，市區(qū)年降雨量約為1 720 mm，4～6月為雨季，7～9月酷暑多臺風。廣州地處南方豐水區(qū)，境內(nèi)河流水系發(fā)達，水域面積廣闊，具有獨特的嶺南水鄉(xiāng)文化特色。

1.2 方法

1.2.1 樣地調(diào)查

此次調(diào)查主要選擇廣州海綿城市專項規(guī)劃建成區(qū)的綠地，采用清華大學石晶等［9］、高銀等［10］的種植設計單元法進行樣方實地調(diào)研，依照隨機和均勻原則設置，包括喬木樣方21 個、灌木樣方42 個和草本樣方84 個，總共面積為7 854m2（表1）。對綠地的應用現(xiàn)狀、植物種類與群落配置進行評價。

表1 調(diào)研的綠地情況

1.2.2 層次分析法

層次分析法（簡稱AHP 法），是一種系統(tǒng)分析與決策的綜合評價方法，通過將問題層次化，形成一個多層次結構模型［11］，能夠?qū)⒍ㄐ詥栴}定量化處理。該方法適用于公園、綠地等園林植物景觀評價，主要用于確定綜合評價的權重系數(shù)［12］。

1.2.3 構建雨水花園植物評價體系的層次結構模型

充分借鑒前人研究，結合風景園林、綠化專家及養(yǎng)護技術人員意見確定各指標，將觀賞性、生態(tài)性、環(huán)保性和經(jīng)濟性4項作為準則層，每項細分后再以綠化美化、景觀時序性、根系發(fā)達程度等12項作為指標層（表2）。

1.2.4 評價指標權重確定及判斷矩陣的一致性檢驗

采用二元相對比較的1-9標度法，判斷各指標相對重要性，構建雨水花園植物評價體系的判斷矩陣，并確定判斷矩陣的一致性（表3～7），借助Excel 表格及AHP 分析軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析。計算公式如下：

表2 雨水花園植物評價體系的層次結構模型

表3 O-Ai—判斷矩陣及一致性檢驗

表4 A1-Bi—判斷矩陣及一致性檢驗

表5 A2-Bi—判斷矩陣及一致性檢驗

2 結果與分析

2.1 廣州地區(qū)海綿型綠地存在的主要問題

2.1.1 常用植物種類較少，配置應用重復率高

本文調(diào)研得到的適于海綿型綠地應用的植物共有 85 科 161 屬 206 種，其中有 72 種喬木、55 種灌木和79 種草本。從植物的分科來說，以豆科、禾本科、夾竹桃科等較多。

表6 A3-Bi—判斷矩陣及一致性檢驗

表7 A4-Bi—判斷矩陣及一致性檢驗

應用頻度在5 次以上的植物共有50 種，占調(diào)研植物總數(shù)的24%，即常用種類較少。其中草本有26 種 （占52%），灌木17 種 （34%），而喬木僅7 種（14%）。以美人蕉、鬼針草、銀邊山菅蘭、軟枝黃蟬等15 種使用最多，主要以灌木草本搭配為主，景觀效果趨同。

2.1.2 植物長勢不良，景觀效果差，管養(yǎng)成本提高

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分樣地存在植物生長不良、景觀效果較差、養(yǎng)護管理不到位等問題。一方面，由于植物選擇配置存在問題，未做到依植物特性和環(huán)境條件科學配置，例如在寺右新馬路交通島的植被緩沖帶種植了秋海棠、狼尾草等，枯死的香彩雀、秋海棠見圖1；另一方面，未考慮雨水花園構造特性，選擇普遍常用種類，在植物適應性及短時恢復能力方面欠佳，加之管理不到位，景觀效果難以維持。此外，鄉(xiāng)土植物占比較小，增加了植物適應的時間以及管養(yǎng)成本，也造成地域性不突出的問題。

2.2 雨水花園評價指標選擇

CR值均小于0.1，通過一致性檢驗，表明雨水花園的評價體系模型和權重結果有效可信。從表8可知，準則層權重排序為生態(tài)特性（0.522）＞環(huán)保特性（0.294）＞觀賞特性（0.113）＞經(jīng)濟特性（0.071），表明雨水花園植物選擇以功能性為主，其次才是觀賞性。在指標層中，排名前5的依次是耐澇性 （0.293）、 污染吸附凈化能力（0.158）、抗旱性（0.137）、對雨水的截流作用（0.087）和綠化美化性（0.085），表明耐澇性是廣州地區(qū)雨水花園植物選擇的第一要素，受廣州雨熱同期和多臺風暴雨影響，植物要有較強的耐澇抗旱特性，同時植物的雨污凈化和削減徑流的能力也具有重要參考價值。

圖1 緩沖帶大片枯死的植物（左為香彩雀，右為秋海棠）

表8 雨水花園植物評價體系各層級權重

2.3 適于雨水花園應用的植物綜合評價體系

基于調(diào)研數(shù)據(jù)，從206種植物中選取應用頻度≥3 的74 種進行綜合評價。邀請專業(yè)技術人員及景觀設計人員按照很好（10分）、一般（5分）、較差（1 分）分別對12 個指標層逐一打分，再結合每項指標的權重值進行加權，得出每種植物的綜合評價值；并將總評價值分為4個等級，一級（≥8）為雨水花園首選植物，抗性強、抗污截流作用明顯，具有較強觀賞價值，易成活管養(yǎng)便捷［13］；二級（6～8）為較優(yōu)種類，適應性稍差，具有一定凈化截流能力，觀賞性良好；三級（5～6）為一般種類，耐水濕或耐旱性較差，也可以正常生長；四級（＜5）適應性較弱，對環(huán)境條件要求比較高，管養(yǎng)消耗較大，不作為推薦植物。將一二級綜合表現(xiàn)較好的46 種植物推薦在廣州地區(qū)雨水花園應用（表9）。

表9 廣州地區(qū)遴選的適生雨水花園植物綜合評價

續(xù)表9 廣州地區(qū)遴選的適生雨水花園植物綜合評價

續(xù)表9 廣州地區(qū)遴選的適生雨水花園植物綜合評價

基于本研究，提出了5種適用于華南地區(qū)雨水花園的植物配置模式（表10），植物群落配置設計示例見圖2，雨水花園植物配置應用示例見圖3。

3 討論與結論

3.1 科學配置，豐富雨水花園呈現(xiàn)形式

雨水花園分為蓄水區(qū)、緩沖區(qū)和邊緣區(qū)，蓄水區(qū)要求植物有較強耐澇、凈水能力，同時要有一定耐旱性；緩沖區(qū)有一定蓄水容積，要求植物有一定耐淹性和抗旱性；邊緣區(qū)植物選擇則相對自由［14-16］。在邊緣區(qū)種植根系發(fā)達的喬木和灌木能夠有效攔截雨水，減少徑流沖刷，也可阻擋部分瞬時雨帶來的污染物，從而削減徑流量，加快雨水下滲，形成第一道過濾屏障；將抗性強、具有凈化作用的灌木和草本配置于緩沖區(qū)和蓄水區(qū)，以削減匯集雨水中的有機污染物、重金屬等，并起到點綴及豐富景觀的作用。

表10 廣州地區(qū)雨水花園植物推薦配置模式

圖2 植物群落配置設計示例（左為游憩型，右為環(huán)保型）

圖3 雨水花園植物配置應用示例（左為游憩型，右為環(huán)保型）

3.2 增加大眾參與度，提升雨水花園體驗感

此次調(diào)研的公園和綠地均存在共性問題，即將雨水花園作為景觀元素，仍以游賞為主，缺乏功能性及特色展示。建議設計階段增加雨水花園趣味性，融入更多人們可參與的環(huán)節(jié)，讓大眾與雨水花園形成更多聯(lián)系，從而激發(fā)對雨水花園的興趣，實現(xiàn)雨水花園的科普宣傳效應，讓公眾認可這一新型景觀形式。

3.3 以鄉(xiāng)土植物為主，遴選適生種類，營造地域特色的海綿型景觀

基于文獻及系統(tǒng)調(diào)研，采用AHP法對應用較多的74 種植物進行綜合評價，其中鄉(xiāng)土植物有22種，占比達47.83%，不僅抗性強、易成活，還可減少對外地引進的需求，降低成本，增加景觀的持續(xù)穩(wěn)定性。

將74 種植物分為4 級，1 級包括落羽杉、黃金榕、鳶尾等13 種植物，其中喬木、灌木和草本占比分別為38.46%、7.69%和38.46%，均具有較強適應性，雨污凈化效果好，根系發(fā)達，截流能力較強，觀花、觀葉等景觀效果佳，是雨水花園多樣化景觀建設的首選植物；4 級包括朱蕉、合果芋、龍船花等7 種植物，其耐澇、抗病蟲害能力較弱，對環(huán)境條件要求較高，需精細化管理，費工費時，是建設雨水花園慎選植物；2～3 級植物具有不同程度的抗旱性、耐澇性，可根據(jù)雨水花園的構造分區(qū)域種植。