劉紅秀 李超
摘 要:文章以唐山市人工濕地環境營造為例,通過人工濕地構建中濕地植物對污染物的影響來分析濕地植物對水質的凈化作用,并依據凈化效果對濕地植被進行最佳組合配置。針對目前濕地植物單一種植的問題,在植物選擇和配置方式上,重點體現陸生—濕生—a水生生態系統的生態過程特點,加強濕地植物生態學特性的研究,尋找不同濕地植物的科學配置。在植物群落景觀方面,要合理組織植物的高度、花期和色彩,形成高低錯落、色彩斑斕的景觀效果。
關鍵詞:人工濕地;植物篩選與配置;生態功能研究;景觀功能優化
引言
近年來,我國各地開始大力建設濕地公園,而人工濕地則成為生態保護、景觀建設等多方面的重要因素。人工濕地則以濕地保護、濕地生態及濕地水處理為主要構建形式,而濕地凈化污染物的機理極為復雜,其中植被起著重要的作用, 所以濕地植物的生態功能和景觀價值得到越來越多的關注。
1 植物的生態功能
人工濕地是人工建造和監督控制的,其設計和建造是通過對濕地自然生態系統中的物理、化學和生物作用的優化組合來進行的,也正是利用這三種作用的協同關系來進行廢水的處理[1]。而生物作用中,植物的優化配置發揮著重要作用。
1.1 植物在污水處理中的作用
植物在人工濕地的污水處理中有著重要的地位。它起著氧的傳輸吸收、吸附和富集營養鹽以及有機物的積累作用等。不同種類植物在生長速度和對污染物的吸收能力上都有差異。例如,水生植物蘆葦,對水體中污染物質的吸收、代謝、分解、積累和減輕水體富營養化等具有重要作用;香蒲、浮萍等植物,對水質凈化有很好的作用,更使生態環境得到有效的改善,為許多動植物提供棲息地;從各種濕地植物對COD、TN、TP去除效果綜合考慮而言,美人蕉、馬蹄蓮俱佳, 菖蒲、香蒲對TN去除率較高,對TP去除率則較差等[2]。
1.2 陸生—濕生—水生植物生態系統
在植物選擇和配置方式上,應依照自然生態系統的演替法則,體現陸生—濕生—水生生態系統的生態過程特點,利用不同物種空間和時間的特質差異進行組合構建,從而在探討濕地植物生態系統特異的基礎上,開展濕地植物群落營造的研究,探尋并得出不同濕地植物的科學配置。
人工濕地中水生植物主要形式有:浮水植物、挺水植物和沉水植物。浮水植物主要用于氮磷的去除和提高傳統穩定塘效率;沉水植物其主要應用在初級處理和二級處理后的深度處理,一般人工濕地系統更多的是指挺水植物系統,在人工種植的水生植物中,最為重要的也是挺水植物,浮葉植物次之,深水植物會伴隨著前兩種植物群落的固定,而固著在生境中[3]。例如,在深水區域宜選擇菱浮萍等浮水植物;在水質較差地段可栽植凈水效果好的沉水植物;忌用侵害性強的水葫蘆、空心蓮子草等植物。在水濱地帶進行種植時,應根據樹種的高低配置,實現物種結構的多樣性,同樣要注意植物的層次,疏密有距,構建科學的濕生植物系統,保持良好的岸線景觀。此外,在設計中還要注意種植一些動物食源植物和鳥嗜植物,在濕地景觀區域內水體的一側盡量設置高大的喬木及適當的陸生植物群落,以便為鳥類提供食物來源和充足的活動空間。
2 植物的景觀功能
2.1 水生—濕生—陸生植物的景觀優化
濕地植物景觀主要是通過濕生植物、挺水植物、浮水植物和沉水植物的配置來表現。由于大多數濕地植物屬于落葉或半常綠的多年生草本植物,春夏生長旺盛而秋冬枯萎,因此,人工濕地系統更應考慮陸生植物的群落配置,以改善枯萎季節的景觀效果。而冬季時人工濕地蘆葦枯黃,只有少量松樹等仍為綠色,可適當增加常綠植物來豐富冬季色調。
2.2 植物配置的視覺效果
植物種植設計,在視覺效果上必須相互襯托,形成豐富而又錯落有致的效果,尤其要增加觀花植物數量,很多濕地公園,整個植物生長的季節很少可以見到觀花植物,而由于濕地的特殊環境,配以或是挺水或是浮水的觀花植物,更能體現其濕地特有的景觀特點。唐山市可以應用的濕生觀花植物有荷花,千屈菜,鳶尾,玉簪,荇菜等。如春賞鳶尾、荇菜花;夏觀荷花、鳳眼蓮,秋游香蒲、蘆葦蕩等。臨路方向可以浮水或低矮植物為主,使植物主體隔水相望,或在沿岸栽植宿根花卉、花灌木等,互為補充,增加景觀效果。
3 唐山市人工濕地植物配置選種
在人工濕地構建中,水生植物,濕生植物,陸生植物都應該按一定比例配置,形成一個種群間相互協調、不同生態特征的植物各司其職、穩定性好、季相豐富的復層混交的植物群落,使植物在觀賞性、生態性及經濟性上達到有機結合。
通過以上分析,以唐山市某居住區人工濕地環境為例,研究植物配置的最佳組合。
水生植物——挺水植物選擇香蒲,野慈姑,蘆葦,蘆竹,水蔥,菖蒲,德國鳶尾,花菖蒲,黃菖蒲,荷花,千屈菜,水芹等;浮水植物選擇浮葉慈姑,萍蓬草,芡實,菱,荇菜,槐葉萍等;沉水植物選擇矮慈姑,苦草,黑藻,金魚藻。如在水景觀附近合理安排植物,可采用不同高度植物錯落配置或相同高度不同顏色植物,如荷花有豐富的顏色,萍蓬草的花為黃色,而千屈菜的花為紫紅色;合理利用不同種屬植物開花時間差,避免所有植物都集中在短期內盛開,出現長時間枯萎期,導致景觀價值降低。
濕生植物——垂柳,旱柳,加楊,元寶槭,瑞木,水杉,水松,落羽杉,楓楊,白蠟,檜柏以及夾竹桃等。在沿岸邊緣帶選種姿態優美的耐水濕地植物,如柳樹、水杉、水松、迎春等進行種植,以低矮的灌木和高大的喬木相搭配,用美學原則組織其色彩、線條、姿態等,創造出豐富的水岸立面景色和水體空間景觀對比構圖效果,建立一個水與岸自然過渡區域。
陸生植物——采用喬灌草三層相結合的植物配置模式,種植一些豆科植物,上層植物選擇落葉喬木毛白楊、臭椿、國槐、銀杏,常綠喬木(側柏、油松);中層植物選擇:金銀木、紅瑞木、小葉黃楊、紫丁香等;下層植物選擇鋪地柏、金銀花;地被植物不僅可以覆蓋裸露的土面,保持水土,豐富植物群落在空間上的層次,還可以應用不同的植物,營造出規則式、自然式或者兩者相結合的景觀空間。
4 結束語
人工濕地環境中合理的植物配置,不僅在視覺效果上相互襯托,形成豐富而又錯落有致的景觀,而且對水體污染物處理的功能也能夠互相補充。另外,在植物的配置方面,還應考慮盡量采用本地植物,選擇鄉土樹種,根據水位的變化及水深情況構建植物群落,體現當地自然生態環境,保持地域性的生態平衡。而在此基礎上建立的唐山市某居住區人工濕地植物篩選與配置,具有鄉土化、經濟性和地域性的特色,以期為本市和其他地區多種形式的人工濕地系統的植物配置提供示范作用。
參考文獻
[1]Tennesse Valley Authority. River Basin Operations Water Resources, Destruction of Constructed Wetlandsfor Treatment of Municipal Wastewater,Monitory Report for the Period:Marc 1989,1990;5.
[2]李文英.幾種常見濕地植物及其去污效果[J].濕地科學與管理,2007,3(2):63-64.
[3]張毅川,喬麗芳,陳亮明.城市濕地公園景觀建設研究[J].重慶建筑大學學報,2006,28(6):18-23.
[4]王思元,牛萌.濕地公園的植物景觀設計——以上海崇明島西沙濕地公園為例[J].環境科學與管理,2009,34(7):137-140.
作者簡介:劉紅秀(1982-),女,碩士研究生,講師,風景園林專業。