景觀植物與城市雨水循環探析

徐靜 李杰

摘 要：城市化的快速發展，導致城市大量不透水界面出現，造成雨水的自然滲透能力下降，水循環系統被破壞。剖析當前城市雨水循環面臨的突出問題，結合設計案例，強調景觀植物在城市景觀雨水循環中的重要作用，總結了城市水循環過程中植物選擇的方法，以促進地區海綿城市建設。

關鍵詞：城市化；景觀系統；植物選擇

快速城市化打破了城市自然水循環體系，引發水體污染、洪澇災害等一系列城市水循環問題。城市景觀系統中，植物造景占據了大量的比例，植物是城市綠色基礎設施的重要組成部分，綠色基礎設施對于城市熱島、暴雨洪澇等城市病具有緩解和調節的作用。綠色基礎設施技術包括了河道生態修復與防洪工程、道路生態工程、人工濕地技術工程等技術，科學合理的植物配置不僅具有美化空間的作用，同時還具有調節水文、優化水資源管理的功能。文章從分析植物景觀修復城市水文循環的案例出發，探究植物在城市景觀水文循環中的重要作用，歸納城市景觀系統中植物配置設計的方法。

一、城市發展過程中的水文循環問題

（一）自然地表遭到破壞

隨著城市化進程的加速，地表原有的林地、農田、草地、濕地等透水的自然地表被道路、建筑、廣場等不透水表面所取代，造成雨水產匯流量顯著增加，雨水下滲量、植被蒸騰量逐漸減少，自然水文循環過程因此發生了很大改變。[1]人類對河流及沿岸土地利用方式的加劇，也打破了原有地表水的循環方式，河道大面積硬化、裁彎取直、筑壩分流，河岸帶建筑不透水面積增加、沿線土地無序利用等一系列問題，對城市地表的循環影響較大，同時造成了城市地表徑流增加，內澇加劇。

（二）城市的水環境污染加重

城市河流生態環境是城市中自然生態保存相對完整的生態系統，也是城市重要的生態廊道和生物、能量轉移的通道，城市的濱水廊道是連接城市人工景觀與自然景觀的通道。伴隨著城市土地利用結構的變化，承載城市水生態環境的城市河流也遭到了不同程度的破壞。如城市非點源污染問題、河流環境惡化導致的河流廊道生境退化等問題，再加上城市河網密度、連通度、水循環度等一系列指標受到城市建設的影響，進一步加劇了水環境污染問題，并導致水生態逐漸惡化。

（三）城市水災發生頻繁

城市的過度開發，導致我國在水資源高效利用方面受到不同程度上的影響，表現在城市化建設使水文循環系統遭到了嚴重破壞，大大降低了其自然修復能力。在城市建成區，不透水面積的增加使得土壤的蓄水能力大幅度減少，地表植被數量、自然土地表面積、雨水的下滲率等大幅度降低[2]，河道的填埋加速雨季城市的積水效應，導致了城市在雨季發生洪水和內澇幾率增加，加上城市排水系統基本靠地下排水管道，無形中增大了城市的防洪難度，使城市水災越來越成為威脅人類生活安全的突出問題。國內大部分人口密度較高的城市，如上海、北京、鄭州等城市，在連續雨季天氣出現“城市看海”的現象也越來越不為鮮見。

二、植物在城市雨水循環過程中的作用

（一）城市植物景觀

城市景觀是城市地域范圍內人文景觀與自然景觀之和。其中，人文景觀是有一定歷史文化意義的場所；自然景觀是指自然環境中原有的、受到人類活動影響較小的自然環境，自然化的植被景觀是自然景觀的重要組成，城市中的人工植被和自然植被是城市中主要的自然景觀。

園林植物品種的豐富性對城市生態的可持續發展起著積極的作用，尤其表現在調節土壤、凈化城市空氣、調節城市氣候等方面。植物自身的吸收和蒸騰的水循環作用能有效降低城市的熱島效應，促進城市生態的健康與發展。植物景觀對于城市宜居環境的形成有著重要的價值。

1.生態功能

植物通過光合作用，很大程度上阻擋了太陽輻射，吸收了大部分的陽光，對緩解城市熱島效應起到積極作用。同時能改善居民的生活質量，提高其生活的舒適度與健康水平。這也進一步說明植物景觀具有較高的生態價值。除此之外，植物還能夠有效吸收城市中的有害氣體，如二氧化硫等。

2.保健功能

城市植物景觀對健康生活方式的引領有積極作用。植物景觀營造的自然環境可以讓城市居民很好地融于自然，感受自然，達到緩解身心壓力的效果，城市園林綠地系統的植物環境為人們提供了一個良好的健身空間和休養空間。

（二）植物在雨水循環中的作用

植物在景觀中的分類包含喬木、灌木、藤類、青草、蕨類以及綠藻地衣等生物。植物在城市環境中不僅是雨水過程中重要的參與者，同時對降雨、蒸散和徑流等水文通量在空間上的分布有著重要的作用。

1.增加土壤入滲，改善雨水循環

土壤入滲是降雨后落到地面上的雨水從土壤表面滲入土壤形成土壤水的過程。它是“降雨——徑流”循環過程中的關鍵一環，是降水、地表水、土壤水和地下水相互轉化過程的重要環節，植物可以有效增強雨水的土壤入滲的效果。

2.凈化水質，生態修復

傳統的污水治理通過單一的物理化學方法來處理，因其方式單一，覆蓋面小而不能解決復雜的水生態問題，同時還會造成水體的二次污染。通過綠色基礎設施，構建利用植物凈化處理水污染的方法體系，合理利用植物群落搭配等方法，對防洪、氣候調節、水質凈化、保護生物多樣性起到相應的作用。

3.補充地下水，調節微氣候

從生態角度考慮，植物的根系、葉脈具有一定的截留和儲水的能力。在多雨天氣，利用植物的根系和葉脈對雨水進行一定量的蓄水，在干旱天氣時通過植物的蒸騰作用釋放其經脈中儲存的水，從而達到補充地下水位以調節氣候，減少城市熱島效應。

（三）不同景觀植物對城市雨水循環的作用

植物種類的不同對雨水循環系統起到的作用也各不相同，同種植物，長勢和樹木枝葉的不同，也會導致對雨水循環效果的差異性。

1.喬木對雨水循環的作用

喬木的根部有獨立的主干，因其水分利用具有量大、速率大、對環境影響較大的特點，故能對雨水循環起到重要的作用。喬木在植物中的耐污染能力較強，可以吸收水循環過程中部分污染的水流。有研究表明，雪松、香樟等典型的喬木植被對于水中的酸性物質具有明顯的中和和改善作用。在一定條件下，喬木碩大的冠層能改變穿透水的pH值，從而降低雨水中的酸性物質向地表水的輸送負荷。城市環境中的喬木，可以為城市河道水體生態系統的保護和治理，以及改善水質提供有效措施。

2.灌木對雨水循環的作用

植物參與的雨水循環系統主要通過樹冠、樹枝、樹根等部分，灌木相對于喬木來說，沒有明顯的主干，因此它對雨水循環的作用相對而言要比喬木小很多，對周圍環境影響也不及喬木。在林地中，灌木常以灌木叢的形式出現，所以保持水土功能顯著，由于灌木具有強大的根系和密集低矮的枝條，同時在提高林地的土壤的抗沖蝕能力方面效果顯著。

3.植物組合群落對于雨水循環的作用

植物群落是每種植物個體通過互惠、競爭等相互作用而形成的組合，因其可以根據不同景觀效果自由組合，發揮喬木、灌木、草坪等各自不同的優勢，所以在水循環過程中更加容易達到改善水循環的良好效果。城市景觀中因植物種類的不同，在選擇景觀植物時要綜合考慮，以防出現植物群落單一的現象。

三、植物景觀改善城市雨水循環的案例分析

（一）上海后灘公園案例分析

上海后灘公園位于黃浦江東岸，原有場地水土污染嚴重。面對這一主要問題，案例合理利用植物吸收凈化的作用，并巧妙運用生物群落自身的高度差，對受污染的水進行由高到低、逐層過濾式的水質凈化處理，讓黃浦江內河濕地的水質得到有效提高。

濕生類植物本身具有良好的水土保持效果，在雨季對河水有一定的調蓄與協調功能，案例選用如萱草等水邊濕生類植物群，呈帶狀樣式的種植分布于公園之中，形成區域植被特色。水體的富營養化是案例的主要問題特征，在公園中大量運用生產性植物，很好地控制并解決了富營養化問題。案例運用植被進行生態設計，使黃浦江水生態環境重新恢復到良好的狀態，為城市植物景觀的營造提供可循之路。

（二）常德穿紫河生態改造案例分析

穿紫河位于湖南省常德市江北城區，在城市發展過程中，因污水處理不當導致工業廢水不經任何凈化處理直接排入河道，使得穿紫河河道水質受到嚴重污染。為解決這一問題，在穿紫河人工濕地中合理種植水生植物以達到緩解河流污染問題，將新建的生態濾池、周邊景觀改造、邊坡改造、生態護岸、生態草溝等技術手段運用于場地改造中，種植方面采用上下分級的種植形式，種植適宜常德市本土氣候生長的水生植物。生態處理水池按照豎向層次的落差分為上下池，上池種植蘆葦等挺水類植物，下池中種植浮葉類植物，這種搭配方法在有效控污的同時，兼具景觀和生態美的功能，實現了河水由黑到清的華麗轉變。

四、結語

當今城市水生態問題再次被社會密切關注，以城市雨洪管理為目標，城市綠色基礎設施（GI）漸漸成為熱門的研究課題。當前中國正在發展和逐步分批實施的海綿城市技術體系，正是運用植被等景觀要素在控制洪峰、延緩洪峰時間等水文方面效益的具體體現。在城市景觀植物規劃方面，以水生態循環與修復為主要出發點，通過植物的種植和搭配來改善完整的生態系統。利用植物在修復污染水體、提高水循環和自凈能力的同時，讓城市景觀更具生態性、美觀性和自然性，是目前和今后較長時期需要深入研究和探討的課題。

參考文獻：

[1]王思思.蘇義敬.車伍.李俊奇.景觀雨水系統修復城市水文循環的技術與案例[J].中國園林，2014，（01）：24-28.

[2]王星橋.全球關注“水安全”[J].瞭望新聞周刊，2000，（14）：58-59.

作者簡介：

徐靜，華北水利水電大學藝術與設計學院，曾參加學校創新性實驗項目《居住小區引入生產性景觀的應用與調查研究》。

通訊作者：李杰，在讀博士，華北水利水電大學藝術與設計學院講師，主要從事園林植物及風景園林規劃研究。