劉曉萍
(井岡山大學 生命科學學院,江西 吉安343009)
吉安市有著豐富的水資源,由于人的親水性,形成了無水不成園的現象。而目前吉安市公園設計中普遍存在水體設計與治理缺少同步考慮的問題,公園水體的生態系統脆弱,自凈能力不及污染負荷,導致公園中的水體逐漸出現富營養化趨勢,嚴重影響公園的景觀效果和生態價值。因此,本文以吉安縣龍湖公園為例,探討吉安市公園中景觀水體如何應用生態設計手法保持水質清潔,以期對同類景觀設計提供指導,同時為加快吉安市生態文明建設做出貢獻。
生態是一種自然的非人為控制的環境,具有適應性、綜合性與動態性[1]。而設計是為了滿足人的某種需求和目的而產生的人類活動[2]。
生態設計的概念最早由著名生態學家斯圖亞特·考恩和西蒙·范德瑞恩提出:“與生態過程相協調,盡量對環境的破壞影響達到最小的設計形式稱為生態設計”[3]。其以對環境的影響作為主要評價指標。隨著生態設計概念的引入,其定義眾說紛紜,主要涵蓋四方面內容:設計順應了生態過程;設計要避免對環境的破壞和節約資源;設計的出發點是保護或修復環境;設計應滿足功能要求,兼具美感與文化性。
龍湖公園位于吉安縣,毗鄰君山水庫,周邊主要以居住小區為主,是人們茶余飯后的游覽場所,對吉安縣“生態示范縣”形象的樹立具有重要意義。為了扭轉公園水體富營養化的趨勢,設計者利用生態法對其水體進行了改造,涉及到公園的規劃、設計及管理三方面。
3.1.1 內外水系貫通,體現生物多樣性
為保持公園水體的清潔,公園在規劃層面讓水體流動,通過涵洞與周邊水系連通。為體現生物多樣性,設計者將水系分為水生動植物、表面流人工濕地、生態浮床三個區域,選取了荷花(Nelumbonucifera)、睡蓮(Nymphaeaalba)、水葫蘆(Eichhorniacrassipes)、菹草(Potamogetoncrispus)、黑 藻 (Hydrillaverticillata)、狐尾藻(Myriophyllumverticillatum)、金 魚 藻(Ceratophyllumdemersum)等具有吸附或降解水中富營養物質的水生植物,以及鰱魚、河蚌、田螺等具有凈化水質作用的水生動物,如圖1所示。
3.1.2 雨水利用及水質的控制
吉安縣常年雨量充沛,為了利用雨水設計者采用下凹式綠地的設計將道路廣場中的雨水收集于綠地中,通過綠地及生態護岸的凈化最終流入湖泊中。為了保持公園水質的清潔,在水體入口處采用了表面流人工濕地的處理模式,從源頭上保持水體清潔。該類型人工濕地設施簡單,只需要土壤與水生植物,主要靠植物根系及根部微生物對污染物的吸附降解來凈化水體,其工作原理如圖2所示。在植物的選擇方面兼具挺水植物、浮水植物及沉水植物。
3.2.1 生態浮島的設計
生態浮島,即人工生物浮床,指根據無土栽培原理,將水生植物栽植于由無機非金屬和高分子材料組成的浮床中,投放于受污染的水體,通過植物根系的吸收和吸附作用將水體凈化[4]。大量研究表明生態浮島對改變水體富營養化具有顯著作用,龍湖公園選用了一些具有較高凈化作用及觀賞價值的挺水植物,例如水生美人蕉(Cannaindica)、黃菖蒲(IrispseudacorusL.)、梭魚草 (PontederiacordataL.)、鳶 尾 (Iristectorum Maxim)、風車草(CyperusalternifoliusL.);具有去除氮、磷及造氧作用的沉水型植狐尾藻;高效吸收氮、磷、鉀及重金屬離子的浮水型植物水葫蘆[5]。生態浮床布局及形態如圖3左部所示,根據所放位置的不同,分別有矩形、六邊形、圓形、弧形及組合型,植物栽植方式如圖3右下方所示,為了更加有效凈化去除水中富營養物質,在種植花籃下懸掛壓縮成餅狀的微生物填料。
3.2.2 生態護岸的設計
為了讓湖水參與到整個公園的水循環系統,在駁岸的設計上采用粗骨料混泥土緩坡護岸及山石護岸,其斷面圖如圖4、圖5所示。該類駁岸不僅繼承了傳統漿砌混凝土駁岸的岸線穩定性,還克服了傳統駁岸的缺點,打破了水陸生態系統相分離的格局,防止了環境的惡化。岸邊耐水性植被的種植豐富了岸線,美化了景觀。
水體自凈能力的保持需要后期的養護管理,因此公園制定了一系列管理措施。
(1)植物的非生長期一般為11月至翌年4月,此時植物幾乎沒有水體凈化作用,相反其殘體富含氮磷等物質,其在水中降解后會形成水體的二次污染,因此,每年應定期對挺水植物及浮水植物的殘體進行打撈。
(2)沉水植物黒藻等容易造成人工濕地進出水口的堵塞,需要管理人員對其進行定期的維護。
(3)植物生長初期不具備與雜草的競爭的能力,需要養護人員的精心的養護管理才利于其生長。
表1顯示的為公園改造前后的三個監測點水質檢測對比,從表中我們可知以上生態設計手法的應用,對水體中總氮含量的影響最大,平均降低了約79%,對氨氮含量的影響相對小,減少了約15%的含量。對水中CODMn、CODMn、總磷的含量影響類似,分別降低了約61%、63%和59%,水體溶解氧的能力提高了將近8%。

表1 龍湖示范工程水質監測分析結果一覽
目前,吉安市對公園水體生態設計方面的探索尚處于起步階段,龍湖公園水體的生態設計對吉安市總體規劃中提倡的三色之一“綠色”的營造具有重要意義。對于怎樣落實水體的生態設計,還需更多的探討和試驗。在今后的公園設計中應借鑒國內其他城市優秀水體生態設計案例,多方面應用水體生態設計手法來營造生態、優美的公園水體景觀。
[1]安增軍,陸莉莉.論生態旅游業與生態城市建設[J].科技和產業,2013(3):32~35.
[2]朱 媛.回歸設計的起點——工業設計概念與意義研究[D].杭州:浙江大學,2007.
[3]Clark D E,Novotny V,Griffin R,et al.Willingness to pay and ecological risk reduction in an urban watershed[J].Water Science&Technology,2002,45(9):235~242.
[4]邱競真,廖曉玲,胡云康.人工生物浮床床體材料的研究現狀[J].重慶科技學院學報,2009,11(6):56~64.
[5]李金中.人工沉床改善水質技術研究[D].天津:南開大學,2010.