修复植物群落
通过种植各类水生植物,抑制湖泊富营养化速度,从而改善水质。植物品种的选择上,在保护原有植物的基础上,以乡土树种为主,补种一些适合生长的植物,如水生植物、临水植物以及耐盐碱植物等,同时在一些关键位置适当增加一些开花的观赏性植物;在植物群落上尽量做到层次丰富,植物品种多样,完善植物整体生态功能。恢复生态型护岸和岸线植物缓冲:通过修复和种植水岸植物,提高水岸线生态功能,进一步增强其原有的自净能力,保护水体。
1.植物的选择
目前,全球发现的湿地高等植物多达6700余种,而已被用于处理湿地且产生效果的不过几十种,很多植物还从未试用过,现在国际上公认的湿地淡水水生植物优势品种有宽叶香蒲、芦苇、苦草、软水草和狐尾藻等。一些地处热带和亚热带的发展中国家,有丰富的湿地物种,但由于受经费限制,在开展湿地技术时无力开展观测研究,通常照搬发达国家的成果,包括在物种的运用上,而对本国本地区很有净化潜力的植物视而不见,再加上使用和管理水平有限,其处理效果不是很理想。欧美许多国家建立了大量的湿地处理系统,应用于小城镇的污水处理;我国深圳白泥坑也建立起保护水源的人工湿地,但湿地中有些水生植物生长不良,影响净化污水的效果,水生植物的越冬也是个问题。因此,在城市湿地生态修复过程中,选择合适的水生植物显得尤为重要。选择植物时考虑的因素很多,但主要考虑以下几个方面:
(1)耐污能力强;
(2)去污效果好;
(3)适合当地环境;
(4)根系的发达程度;
(5)有一定的经济价值。
中国南方的湿地生态系统多数属温带河道型水生生态系统,土著植物种类主要为适应温带季节性淹水的水生、湿生植物。根据对南方湿地进行的现场考察和调研,南方流域的水生植物包括沉水植物、浮叶植物、挺水植物和漂浮植物。中国北方的湿地生态系统多属于寒带水声生态系统,气温比较低,因此土著植物种类主要适应寒带季节性的挺水植物。
沉水植物的全株沉没于水面之下,根部生于底泥中,其通气组织特别发达,气腔大而且多,有利于气体交换,而且叶片多细裂成丝状,可以增加阳光的吸收面积。植株体多呈墨绿色或者黑色,有助于吸收射入水底的微弱光线,主要种类有金鱼藻、苦草、光叶眼子菜、轮叶黑藻等。
浮叶植物的部分叶片浮于水面,根生于底泥中,中间部分浸于水中的叶片常裂成丝状,大部分与沉水植物混生在仪器,主要种类有菱角、莲、芡实等。挺水植物的根部生长在底泥中,茎直立,叶片伸展在水面以上,北方主要的挺水植物种类为芦苇、香蒲和芦竹等。
漂浮植物的植物体全部浮于水面,不固着,多数植物体较小,可以随水流移动。漂浮植物种类和生物量都比较少(主要有槐叶萍和满江红),基本形不成独立的植物带。
在选择植物时,要根据湿地的特点及功能、环境等,综合选择植物。例如辽河盘锦段的湿地植物种植,经过了一系列现场考察和调研结果,并基于因地制宜、本土和强净化能力、生物多样性、经济效益和景观协调的原则,选择鱼藻、苦草等作为人工湿地的沉水植物主要物种选择菱角、莲藕等作为人工湿地的浮叶植物的主要物种选择香蒲、芦苇作为辽河盘锦段人工湿地的挺水植物主要物种。
湿地植物配置应根据所在区域的自然气候条件、湿地的用途及特征,选择适宜的植物组成。例如就用于污水处理的湿地而言,常用的植物有芦苇属(Phragmites)、香蒲属(Typha)、草属(Scirpus)、睡莲(Nymphaea odorata)等。
2.植物配置内容
植物的群落配置是通过人为设计,把欲恢复重建的水生植物群落,根据环境条件和群落特性按一定的比例在空间分布、时间分布方面进行安排,高效运行,达到恢复目标,即净化水质,形成稳定可持续利用的生态系统。
一般而言,水生植物群落的配置应以当地历史上存在过的某营养水平阶段下的植物群落结构为模板,适当引入经济价值较高、有特殊用途、适应能力强及生态效益好的物种,配置多种、多层、高效、稳定的植物群落。城市湿地系统中的群落配置主要包括水平控制配置和竖直空间配置两个内容,水平空间配置指在受污水域上配置不同的植物群落,竖直空间配置主要考虑不同生活型植物群落与不同沉水植物群落对水深的要求。
(1)色彩设计
湿地可以通过植物某种特定的色彩或色彩组合形成一定的表现主题和旋律感,也可用来表达或热烈、或宁静、或开朗、或内敛的情绪。
通常在对水体中种植的植物进行色彩组合时,可选择组合的湿地植物色彩种类有限,但搭配方案可有多种变化。例如,在湿地边缘布置植物时,可以选择具有直立型叶簇的绿叶植物,如金棒花,与卵圆或铲形叶片、粉白色圆锥花序的水生车前草相互协调,产生一种很好的装饰效果。如水面较开阔,可选择白色睡莲,适当加入一些红菱。如认为粉色与白色的主题还缺少吸引力,可考虑用黄色与白色的配置。另外湿地植物的配置也要考虑周围风景、建筑物的色彩与风格,互为衬托,而不产生一种过于杂乱的视觉效果和色彩搭配。
(2)香味设计
湿地植物配置时,要将植物香味作为设计的一部分,尤其是在相对为何封闭的湿地小空间里,在不流动和温暖的空气中,漂浮的花香与汩汩的水声而增加无穷情趣。如睡莲“红仙女”、薄荷等拥有独特香味的植物,应单独配置。
对于缓坡入水的湿地景观来说,更适合在湿地沿岸栽种香味植物。缓坡地区人们更能够接近,香味植物的种植能让人们在视觉、味觉上形成美的享受。但是在选择与种植香味植物时,除了花香植物,还可以选择水薄荷、甜味菖蒲等叶片芳香的植物,花草搭配可以使湿地植物更富多样性与层次性;另外,在种植香味植物时,要注意不同的香味植物之间种植的间距,其间距不宜过小,以免不同香味的植物过于靠近破坏了自身的香味,甚至各种香味混合反而形成难闻的气味。因此,在种植香味植物时,香味不同的植物最好分开种。
(3)吸引湿地动物(鸟类等)设计
城市湿地的生态效应在很大程度上是维持较高的生物多样性,为湿地动物提供适意的生长、栖息、繁衍处所,从而吸引湿地动物,如鸟禽、小型哺乳动物、两栖类动物、小型爬行动物等的栖居。为了有效发挥湿地的生态效应,达到此目标,对植物配置也要有所注意。例如,在植物搭配过程中,要充分考虑湿地边缘植物的设计,要有一些人们不易靠近、枝繁叶茂的灌木丛,为动物提供栖身的场所,如蔷薇、构骨等;在湿地周围要种植一些可供鸟类等动物食用果实或种子的植物,如梨树、山楂、苹果及杏树等;有条件的还可以为动物提供一些避雨、避雪的鸟巢等生态驳岸,并在这些生态驳岸上专门配置一些繁茂绿树草丛,不仅为陆上昆虫、鸟类等提供了觅食、繁衍的好场所,而且进入水中的柳枝、根系还为鱼类产卵、幼鱼避难、觅食提供了场所等。
3.植物配置方式
(1)根据植物景观表现形式配置
根据湿地的具体景观形式,植物配置一般可以分为自然式、规则式和混合式三类。其中最受关注的是前者,因其更能充分呈现“设计结合自然”的生态理念和设计手法,并已成为当今设计界的主流趋势;同时,规则式和混合式设计也在部分湿地区域中得以运用。
1)自然式配置
拟自然湿地设计的表现形式体现一种自然、随意的情趣,其中没有线、形、组织、构图等的严格要求,旨在摸拟自然、再现自然风韵。在植物的选择上,有很大的自由度。故自然式湿地植物配置没有固定的规律可以遵循,但绝非一项随便、简单的工作。
就某种程度上讲,自然式配置要比规则式更有难度,因其更注重植物与环境整体的展示效果,要求设计者不仅要掌握植物材料的生长特点,而且在主题的烘托、环境色彩的搭配、植物质感的对比、景观空间层次构成上的把握都要有较高的水平。
2)规则式配置(https://www.daowen.com)
规则式造景形式尽管不如自然式那样的使用广泛,但由于规则式具有鲜明的几何构图结构感、规整性、平衡性以及层次感等,一般可以用于岸沿挺水植物配置中。如千屈菜、鸢尾等的色块造景,或芦苇、慈姑等的对称搭配。同时,岸缘湿生植物,如乔木配置中,规则式造景使用最广泛。将植物材料有规则地排列在湿地两岸,与湿地内部水中植物的自然生态式布置形成对比,在视觉上又不显得突兀,形成一种平衡与鲜明的构图感,又避免了植物栽植的杂乱无章。常用线形或几何形式的种植形式搭配,要根据植物的特性、对环境的要求以及植物的视觉审美感受,有顺序地进行种植,尽量选择生长期、生境要求一致的植物种类进行组合。
3)混合式配置
综合自然式和规则式造景手法,调整自然式与规则式配置湿地植物的比例,以自然式为主,规则式为辅,两者互相搭配、点缀,体现多数(自然式)与少数(规则式)的科学、合理配比关系,使植物造景既有拟自然风韵又有人工规则的构图与层次。
(2)根据不同水体状态配置
1)静态水体(如池塘、浅湖泊、潭等)
静水植物配置,首先要考虑水体的景观效果和周围的环境特征,特别要重视水面的镜面作用。同时水面植物不能过于拥挤,一般不要超过水面的三分之一,以免影响倒影和水体本身的美学效果。还要设置隔离带,严格控制所选植物蔓延,以影响湿地景观的整体效果。对观赏作用不大的水面,可以加大植物的配置密度,形成绿色景观。一般来说,水面植物配置有以下要点:
一是伸出水面、枝叶不高,又有美丽花果的湿地植物优选。如荷花、热带睡莲、燕子花、黄菖蒲、金棒花、凤眼花等。
二是自然形成或人工建造的湿地大都中间深、四周浅,种植前要清楚植物生长需要的水深。
三是种植基本格调(如是宁静、淡雅还是喧闹、多彩)要根据四周景物及装饰构筑物确定,并与植物使用目的和特定功能相结合。
2)动态水体(如溪流等)
许多湿生植物是点缀动态水景的重要材料,因其不受流水干扰,色彩丰富,种在溪流两侧、水景小品上都十分美观,如石菖蒲能较好地生长在岩石上,慈姑、千屈草等也能在溪流中生长,并能有效抵抗湿地水流的冲击。
(3)根据湿地水分梯度配置
1)沿湿地带状配置
不同湿地植物的生长习性与对环境的要求也不同,根要据湿地植物按水分梯度变化呈现水平带状分布特点,依照水深变化依次形成不同的群落类型。
2)湿地植物镶嵌配置
湿地植物的配置要相互交错、镶嵌分布,不能单一地在某一块地种植或种植单一植物,不仅要在沼泽区、润泽区种植,在浅水区、甚至深水区也要形成相互衬托的表现形式。整个湿地根据其生境特点的不同被切割成无数形状各异的“小岛”,相似的生境发育着相似的植物群落。由于湿地边缘或湿地位置、生境相似,所以形成了水平块状镶嵌配置,由各种外貌、结构和色彩相似的湿地植被以斑块的形式构成整个湿地植被。由于面积受限,大型群落大片镶嵌的现象较少,而小型群落如少花荸荠、香蒲等以小片分布于芦苇群落,蒌篙等镶嵌与苔草、荻群落很常见。[16]又如,岸缘植被呈现斑块镶嵌现象,其中部分常绿落叶阔叶林呈小块状、不规则交错分布的格局配置。
3)岛屿同心圆配置形式
在地貌相似(如润泽区、沼泽区等)、生境特定的小区域内,每个湿地小洲都近似一个“小岛”,洲内水位逐渐降低,地势向四周抬高,会出现从中心向四周呈放射状散开形成植物同心圆分布的规律。例如,从中间向四周逐渐降低、形状规则的洲滩,湿地植物以“小岛”中高地为圆心,根据水位、地貌的不同,依次出现荻—杂草—裸地一水带的同心圆格局。
4.植物的栽种
(1)挺水植物的栽种
芦竹、芦苇、香蒲等属于挺水植物,该类植物不需演替过程,可直接种植。该类植物属于宿根性多年生,能通过地下根状茎进行繁殖。可以在早春季节,这些植物发芽时,带根移植。在水比较深的地段,可以移栽比较高的植物,种苗栽植后,必须有三分之一以上挺出水面。
另外,对于芦苇栽种,可采用插秆法,即在7~8月的雨季,芦苇生长旺盛时选择粗秆,用快刀贴地面割下削去嫩梢,在移植地将苇秆斜插入泥中,若秆顶露出水面,不久在叶部即可长出腋芽。
(2)浮叶植物的栽种
菱角、莲藕属于浮叶植物,该类植物的繁殖器官如种子、块根等比较粗壮,储存了足够的营养物质,在春季萌发时能够供其幼苗生长直至达到水面。菱的种植是通过撒播种子的方式,最为便捷,初夏季节移植幼苗效果也较好,只是移植时幼苗一定要大于水深。
(3)沉水植物的栽种
在沉水植物生长过程中,其大部分时间在地下,因而对水深和水下光照条件的要求较高。应该从水浅的岸边开始,并在低水位季节进行。
(4)岸缘植物的栽种
1)岸缘植物的色彩
岸缘植物的配置,首先要考虑色彩的搭配与调和。清澈泛绿的水色是调和岸缘耐湿乔灌木地被植物、攀爬植物与湿地周边构筑物和水中蓝天、白云等各种景物的底色,并对植物的四季色彩变化产生衬托作用。因此,岸缘植物的栽种要注意与其他植物、周边景色、建筑物等多种因素自然协调,不显得突兀。
2)岸缘植物的线条
岸缘各种植物的形态和线条丰富了湿地水景。可以通过栽种落羽杉、池衫、水杉、水松及三角枫、椴树等植物,在四季呈现不同的景色,丰富四季之景。春天吐嫩芽呈新绿,夏天生长茂盛变深绿,秋天叶黄换红妆或橙黄,冬天落叶归根大雪压枝又是银装素裹。