水生植物在海綿城市改造工程中的應用

王 麗

(武鋼綠色城市建設發(fā)展有限公司，湖北 武漢 430083)

近年來，伴隨著城市建設的快速發(fā)展，城市內澇“看海”現象愈演愈烈。海綿城市概念的提出，使城市水環(huán)境生態(tài)工程建設備受關注[1，4]。海綿城市建設技術中的植草溝、雨水花園、下沉式綠地等各類人工濕地在蓄滯洪水、調節(jié)徑流、控制污染、凈化水質、保墑抗旱、凈化空氣、保護生物多樣性、調節(jié)氣候等生態(tài)方面起著極其重要的作用[5，10]，并且各類人工濕地能提升城市景觀的層次性，從而得到優(yōu)先建設[11]。水生植物作為濕地生態(tài)系統(tǒng)中最為明顯的生物特征，成為海綿城市人工濕地、水體景觀及水環(huán)境生態(tài)修復的重要考慮因素[12]。

目前，濕地水生植物群落多樣性的調查研究尤為重要[13]，能在一定范圍為海綿城市建設中水生植被物種的選擇、群落合理配置和構建指標的確立等提供科學依據。由于水生植物的應用技術起步較晚、發(fā)展太快，大量從業(yè)人員不具備相關的系統(tǒng)性知識，使水生植物應用技術的科學性、實效性大打折扣。本文基于武漢市青山示范區(qū)南干渠片區(qū)的海綿城市改造建設過程中水生植物的使用情況進行了調查分析與總結，可為后期舊城區(qū)海綿城市建設在水生植物應用方面提供建設意見。

1 研究方法

本文基于南干渠片區(qū)海綿城市改造工程所涉及的11條市政道路，13個公建學校和27個住宅小區(qū)以及一個城市公園綠地等共52個海綿城市改造工程中所用的水生植物的出現頻次和種植面積等進行了調查和記錄，并對施工栽植后的景觀效果進行按照生長狀態(tài)分成“好、一般、差”3類進行了統(tǒng)計，而后對南干渠海綿城市改造工程中水生植物的組成、結構、分布進行了統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 水生植物的種類組成

經過統(tǒng)計分析，在南干渠片區(qū)的海綿城市改造工程中所涉及的水生植物達到40余種(見表1)，種植面積超過50000m2，其中市政道路區(qū)域使用了18種水生植物，公建學校區(qū)域使用了34種水生植物，住宅社區(qū)區(qū)域使用了30種水生植物，市政道路的水生植物品種較居民小區(qū)和共建學校的簡單，主要以旱傘草、美人蕉類、狼尾草、常綠鳶尾和菖蒲類為主。從生活史類型看，使用最多的是挺水型(如鳶尾、美人蕉、菖蒲、花葉蘆竹等)和濕生型(如千屈菜、旱傘草)的水生植物，只在個別項目使用到了浮水植物睡蓮。這些種類組成情況與海綿城市改造工程技術中的植草溝、雨水花園、下沉式綠地等各類人工濕地的功能發(fā)揮是相適應的。

2.2 水生植物的分布特點

在南干渠片區(qū)的海綿城市改造工程中，使用頻率最高的依次是常綠水生鳶尾、千屈菜、旱傘草、水生美人蕉和黃菖蒲等水生植物，而栽植面積最廣的依次是花葉美人蕉、黃菖蒲、金葉石菖蒲、常綠水鳶尾和千屈菜等水生植物。由此可見常綠水生鳶尾、千屈菜、旱傘草、美人蕉類和菖蒲類是舊城區(qū)海綿城市改造工程中人工濕地景觀較常用的水生植物種類。

表1 南干渠片區(qū)的海綿城市改造工程中水生植物分布

2.3 水生植物的生長狀況

在南干渠片區(qū)的海綿城市改造工程中，水生植物在施工后的生長狀況表現為常綠水生鳶尾、美人蕉類、菖蒲類、花葉蘆竹和蒲葦等植物生長狀態(tài)較好，其中旱傘草、細葉芒、再力花、鳶尾類和狼尾草類等水生植物生長狀況一般，而在海綿城市改造工程中使用頻率和栽植面積都比較廣泛的千屈菜的生長狀況則表現較差。

3 討論與建議

3.1 水生植物組成多樣性

通過研究發(fā)現，南干渠片區(qū)海綿城市改造工程中所涉及的水生植物種類較豐富，達到40余種之多，其中常綠水生鳶尾、千屈菜、美人蕉類、菖蒲類、細葉芒、花葉蘆竹、再力花和水蔥等13個品種得到廣泛應用。海綿城市改造工程多以植草溝、雨水花園、下沉式綠地等人工濕地為主，這類濕地只有在發(fā)生長時間暴雨情形下才會出現積水的情況，大多時候保持普通綠地情形，這就必將導致在海綿城市改造工程中水生植物的選擇具有局限性。水生植物中的沉水植物、漂浮植物和浮葉植物基本不適用于舊城區(qū)海綿城市改造工程，而挺水植物中耐旱性較好的水生植物如常綠鳶尾、美人蕉類、細葉芒、菖蒲類、旱傘草等則比較適用。對水依賴較大的水生性植物，如再力花、水蔥、梭魚草、西伯利亞鳶尾等生長習性表現為對水變化較敏感，需要在平時加強養(yǎng)護；而對于水的適應范圍廣的蘆葦、美人蕉類、菖蒲類和旱傘草等水陸兩棲性植物則生長表現較為良好，從而得以廣泛應用。例如對香蒲、水生美人焦等水生植物來說，完全淹沒72h都不會影響其生存。因此，調蓄城市雨洪期間，對此類水生植物影響在可承受范圍內[12]。

3.2 水生植物色彩多樣性

本研究還發(fā)現，南干渠片區(qū)海綿城市改造工程中所涉及的水生植物色彩多樣。如色彩鮮艷醒目的水生植物群落有水生美人蕉、千屈菜、鳶尾等；色彩雅致清麗的植物群落有再力花、梭魚草、德國鳶尾、慈姑等；色彩素凈有趣的植物群落有狼尾草、蘆葦、蒲葦、芒草、香蒲等。

3.3 水生植物季相多樣性

上述色彩多樣的水生植物再結合其生態(tài)習性，南干渠片區(qū)海綿改造中的水生植物在季相上則表現為：春之美的水生植物群落為鳶尾、千屈菜、再力花、蒲葦、菖蒲、水蔥、梭魚草、德國鳶尾；夏之艷的水生植物群落為水生美人蕉、旱傘草、德國鳶尾、狼尾草、蘆葦、蒲葦；秋之雅的水生植物群落有再力花、香蒲、生美人蕉、旱傘草、蘆葦；以及冬之靜的水生植物群落為西伯利亞鳶尾、旱傘草、狼尾草、蒲葦、蘆葦、蒲葦等。

3.4 水生植物功能發(fā)揮性

從設計層面考慮，海綿城市改造工程的景觀設計是基于植物物種多樣性、色彩和季相多樣性以及生態(tài)習性出發(fā)，體現了城市園林景觀高于自然同時又回歸于自然的特點[14]，而基于施工層面的考慮，則傾向前期易于形成初期景觀效果和后期易于養(yǎng)護的水生植物品種[15]。本研究表明，在海綿城市改造工程中使用的水生植物生長狀態(tài)的好壞直接關系著其景觀和生態(tài)功能的發(fā)揮，如千屈菜雖然在很多地方都有所應用，但是初期生長狀態(tài)較差，難以取得較好的景觀效果。所以如何做到設計理念和實際施工相匹配的水生植物品種選擇是充分發(fā)揮水生植物在海綿城市改造工程中生態(tài)和景觀功能的重要技術環(huán)節(jié)。

4 結語

基于研究，筆者建議在后期的海綿城市改造工程中對于水生植物的選擇應做到：①盡量挖掘適應性強，能維持穩(wěn)定生態(tài)群落的鄉(xiāng)土水生植物是功能實現的關鍵。②在豐富的水生植物種類中，結合濕地植物類型和植物高度對水流特性的影響[16]，以改造區(qū)域現存的水域環(huán)境、景觀特征作參考，運用造景手法靈活搭配種植水生植物[17]的相關研究成果對于生態(tài)濕地的規(guī)劃設計具有重要的參考和應用價值。③雖然海綿城市改造工程中多用到對水環(huán)境不太敏感的水陸兩棲性水生植物，但是后期養(yǎng)護管理是維持其生態(tài)景觀功能長期保持的基本保證[15]。