細胞型多效能海綿濕地植物景觀的構建
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摘 要：介紹了細胞型多效能海綿濕地植物景觀構建的原則，即注重濕地植物游憩、生產、生態三大功能的融合，并詳細闡述了細胞型多效能海綿濕地植物景觀的構成，即由細胞型濕地植物、多效能濕地植物、海綿濕地植物三大類型植被群落構成，以鄉土植物為前提，發揮植物水陸生境的生產、生態功能。其中，生產功能以農作物、經濟作物為構成元素，以林、田、帶等形式融入景觀;生態功能主要以濕地凈化塘體系、生物滯留設施為表現形式，發揮濕地植物群落的凈化水體、營造生境多樣性的功能，濕地凈化塘體系包括沉淀塘、氧化塘、凈化塘、穩定塘，在不同塘體中種植與塘體功能相對應的植物群落，以實現水體的層層凈化;生物滯留設施包括植草溝、花甸、濕地泡，通常分布于路邊、林緣、林中，實現地表徑流的防、緩、排、滲、蓄。
關鍵詞：細胞型多效能;海綿濕地植物;構建
中圖分類號：TU986 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.01.021
Abstract：The construction principles of cellular type multiple-effect sponge wetland plant landscape were introduced， namely， pay attention to the recreation of the wetland plant， production， ecological fusion of three functions， and the cellular type multiple-effect sponge wetland plant landscape were expouded， namely by cell type wetland plants， more efficiency of wetland plants， sponge wetland plant， on the premise of native plants and plant water habitat production， ecological function full played. Among them， the production function was composed of crops and cash crops， which was integrated into the landscape in the form of forests， fields and belts. Ecological function was mainly in wetland purification pond system， biological stranded facilities for forms，wetland plant communities rerformed a function of purifying water body， creating a habitat diversity， wetland purification pond system included sedimentation pond， oxidation pond， pond， stabilization pond， and plant community corresponding to different pond body functions were planted， in order to realize the water layer upon layer purification; biological detention facilities included grass ditch， flower meadow and wetland bubble， usually were distributed in roadside， forest edge and forest to prevent， slow， drain， infiltrate and store surface runoff.
Key words： cellular type multiple-effect;sponge wetland plant;construction
濕地被稱為“地球之腎”，是城市重要的行洪廊道，也是凸顯人文的文化休閑廊道，濕地植被是濕地廊道景觀的重要組成部分。濕地植被景觀不僅包括濕生水生植物，還包括毗鄰濕地的陸生植物景觀，二者的植被群落有區別也有共性，植被種類構成比較豐富。
面對現在日益嚴重的水污染、空氣污染、土壤污染等問題，濕地植被群落景觀的營造更應受到重視，因此，構建濕地植物群落在注重審美需要的同時，更應注重群落的生態、生產效益，這就需要尋求一種新的模式理念去營造濕地植被群落景觀，以植物手段緩解當前環境中出現的一系列問題。為此，筆者提出一種新型濕地植被結構理念——細胞型多效能海綿濕地植物景觀。
1 細胞型多效能海綿濕地植物景觀營造原則
濕地植被景觀的營造應以“鄉土、生產、生態”為原則。鄉土即適地適樹，選用本地植物，地域特色強，成活率高，易于管理;生產即結合景觀，融入生產性植物，如果樹、農作物、經濟作物等，加強人與自然的互動，典型景觀類型如油菜花田、稻田、向日葵花田、荷塘、果林等;生態即植被景觀塑造以生態自然為核心，打破過于生硬的人工化痕跡，適當進行人工干預，尊重自然選擇，修復植被生境，發揮植物生態功能。如固氮植物類（豆科）、固土植物類（禾本科觀賞草類）、水體凈化植物的運用，生態性的實質為植被群落功能及后代可持續性更新。 2 細胞型多效能海綿濕地植物景觀構成
2.1 細胞型濕地的建立
濕地植物景觀系統如同一個細胞，因其具有完善的結構，使其具有高度的適應能力和繁殖能力，同樣，一個具有完善格局的濕地植物景觀體系，才會具有健康穩定的植被更新、群落演替的生態過程，才有可能創造有利于人類生活、生產、休閑游憩等功能的自然植物景觀， 形成一個結構完善、生態功能健全、可持續的濕地植物景觀體系。
在濕地植物景觀構建過程中，以水為基質，以背景林手法構建生態系統中的“細胞壁”，將濕地與陸地相互聯系起來，保護著細胞質般的水環境系統，發揮一定的防護隔離、涵養水源的功能，濕地系統中背景林的植物選擇應注重生態習性與功能的雙重結合。生態習性上以耐水濕的植物為主，如楓楊（Pterocarya stenoptera C. DC.）、水杉（Meta -sequoia glyptost-roboides Hu & W. C. Cheng）、池杉（Taxodium ascendens Brongn.）、白蠟（Fraxinus chinensis Roxb.）等，功能上滿足防護、防火、滯塵、吸收或吸附空氣中有害物質等，如栓皮櫟（Quercus variabilis Bl.）、香樟[Cinnamomum camphora L.） Presl.]等，濕地植物種類豐富，從單細胞到高等植物習性各不相同，是進行光合作用的龐大綜合體，如同細胞中的葉綠體;吸收空氣中的二氧化碳釋放氧氣，如同細胞的葉綠體、線粒體，成為大自然養料制造和能量的轉換站，同時濕地植物還具有生產性，如蓮藕、荸薺[Heleocharis dulcis （Burm. F.） Trin.]、茭白[Zizania latifolia （Griseb.） Stapf.]、水芹[Oenanthe javanica （Blume） DC.]等，是動物、人類的食物來源。
2.2 多效能濕地景觀的建立
多效能濕地植物種植是集觀賞、生產、生態功能于一體的綜合體科學合理構建。
2.2.1 觀賞性景觀 觀賞性景觀以花田、秋葉林、植物島等形式體現。其中，花田景觀分為2種，一種花田為以多年生花卉及自播能力強的一二年生花卉為主，如柳葉馬鞭草（Verbena bonariensis L.）、波斯菊（Cosmos bipinnata Cav.）、蛇目菊（Sanvitalia procumbens Lam.）、松果菊（Echinacea purpureaLinn. Moench）等，另一種花田以觀賞草為主，如禾本科植物狼尾草[Pennisetum alopecuroides （L. ） Spreng.]、細葉芒（Miscanthus sinensis cv.）等;秋葉林以本土秋色葉植物為主，如五角楓（Acer mono Maxim.）、烏桕[Sapium sebiferum （L.） Roxb.]等，以前景林、背景林形式表達;植物島以耐水濕植物為主，形成人工生態島，如蘆葦[Phragmites australis （Cav.） Trin. ex Steud.]島，池杉（Taxodium ascendens Brongn.）、旱柳（Salix matsudana Koidz.）構成的樹島，豐富濕地生境多樣化，加強生境邊緣效應，營造多物種的動植物群落系統。
2.2.2 生產性植物景觀 生產性植物景觀與農業景觀有相似之處，其“審美價值并不能單獨存在，首先應基于它的生產價值，具有生產能力是這種植物景觀類型產生美感的前提”[1]，如農田景觀、果林景觀、梯田景觀，以農作物、經濟作物為種植元素，如柿樹（Diospyros kaki Thunb.）、核桃（Juglans regia.）、蘋果（Malus domestica）、石榴（Punica grana-tum L.）、枇杷[Eriobotrya japonica （Thunb.） Lindl.]、龍眼（Dimocarpus longan Lour.）、柑橘（Citrus reticulata Blanco.）等果樹構成的果林景觀，以水稻（Oryza sativa）、玉米（Zea mays Linn.）、向日葵（Helianthus annuus L.）、油菜（Brassica napus L.）等形成的梯田景觀，以茭白[Zizania latifolia （Griseb.） Stapf]、荸薺[Eleocharis dulcis （Burm. f.） Trin.]、菱角（Trapa bispinosa Roxb.）、芡實（Euryale ferox Salisb.）、慈姑（Sagittaria sagittifolia L.）等形成的濕地生產景觀等。生產性植物能夠創造大量的果蔬和糧食，是生態系統中生物鏈制造者的來源之一，與此同時，結合濕地景觀，加強人與自然的互動，打破傳統農業景觀齊生[2]與并生的表現形態，融入人工植被景觀與自然植被景觀相生相合的綜合質域美。
2.2.3 生態型植物景觀 生態功能上，植物對環境具有強大的改善作用，適當進行人工干預，尊重自然選擇，修復植被生境，發揮植物生態功能。處在水基質環境的植物群落，根據水分因子，分為兩大類，一類為陸生植物，實現對土壤的改良、固定;另一類為對水體具有凈化等作用的水生植物。
?。?）注重陸生植物的功能性。陸生植物如豆科植物與根瘤菌的互利共生，將空氣中的氮氣經過一系列作用，留在土壤為植物、微生物所用，作為綠肥增加土壤有機質含量，提高土地生產力。豆科植物具有的生物固氮作用，在自然界氮素循環中作用巨大，每年可提供超過3 500萬t以上的氮素[3]。據估算，全球范圍內生物過程所合成的氮中，豆科植物根瘤所固定的氮占4/5[4]。與此同時，豆科植物對土壤中的重金屬污染物具有一定的抗性，如刺槐（Robinia pseudoacacia L.）、胡枝子（Lespedeza bicolor Turcz.）[5]，在植物景觀構建中，常用的豆科植物還有國槐（Sophora japonica Linn.）、紫花苜蓿（Medicago sativa.）、白三葉（Trifolium repens L.）、紫穗槐、紫云英（Astragalus sinicus L.）等。植被生境中土壤類型多種，頻繁遭受雨洪沖刷及人為干擾，植物種植還應考慮其對土壤的保持和固定，研究表明，須根系植物對土壤的固定能力更強，如禾本科植物具有龐大的須根系，根基具有沙套現象[6]。有研究表明，沙套能夠保水、防止流沙、提高植物固氮效率[7]，常用植物如李氏禾（Leersi ahexandra Swartz）、羊草[Leymus chinen -sis（Trin.） Tzvel.]、野古草（Arundinella anomala Steud.）、芨芨草[Achnatherum splendens （Trin.） Nevski]、虉草（Phalaris arundinacea L.）等，觀賞草類是禾本科景觀營造的常見形式，如狼尾草、紫穗狼尾草（Pennisetumalopecuroides ‘Purple’）、拂子茅[Calamagrostis epigeios（L.） Roth]、細葉芒、大油芒（Spodiopogon sibiricus Trin.）等。部分植物對土壤中的線蟲具有抑制作用，特別是菊科植物，如金盞菊（Calendula officinalis）等[8]。菊科植物同時具有較強的自播能力，花期長，經濟上維護成本也較低，主要應用于花田或野花組合中，常用的菊科植物有波斯菊、劍葉金雞菊（Coreopsis lan-ceolata L.）、硫華菊（Cosmos sulphureus Cav.）、重瓣金光菊（Rudbeckia laciniata var.hortensis Bailey）、松果菊等。 ?。?）建立濕地植物凈化塘體系。凈化塘體系是由一系列不同功能的塘體構成，即沉淀塘、氧化塘、凈化塘、穩定塘，每個塘體由不同凈化功能的植物群落構成，水流依次經過4種塘體完成水質的凈化。
濕生水生植物對水體的凈化主要表現在過濾、復氧、吸附吸收等作用。以不同的高等水生植物為主，以群落鑲嵌的種植形式構成群落，控制水體中總磷和總氮的含量。
生態層面上，多種植物組合構成的群落有利于植物間的優勢互補，實現對水體營養元素及有機物的吸收，一定程度上減輕水體營養負荷。景觀層面上，豐富的群落結構能形成多層次的景觀效果，滿足植物景觀的季相美。設計方法上，以鄉土濕地植物、陸生植物兩大植物群落疊加成景，利用多類型植物景觀修復破碎化、片段化濕地基底，在現狀基底良好的區域，通過保留、補植、改造三大策略修復現狀陸生植物生境，創建復合型植物群落結構，豐富生態多樣性，實現植物生態系統完全或半完全自我循環，恢復生態系統穩定性，實現總體植物景觀的功能、概念、美學三者統一，構成多效能植物群落綜合體。
在凈化型植被群落塘體的構建方面，依據植物習性及塘體功能，以挺水植物、浮水植物、沉水植物三大習性植物構建立體式水體植物群落，配置于不同功能的凈化塘體，經過具有凈化功能的塘體層層凈化，一方面發揮植物的凈化功能，另一方面體現植物群落之美，形成集凈化與觀賞相融合的自凈生態基底。其中，挺水植物和浮水植物系統對水體的凈化作用主要體現在植物的吸收、微生物的代謝上;沉水植物系統對水體的凈化作用主要體現在對水體中氮磷的短期儲藏，控制富營養化上，研究表明，金魚藻（Ceratophyllum demersum L.）在春夏兩季對水體總磷的去除率分別為91.75%，92.44%[9];浮水植物通過去除水體中的總磷和總氮，一定程度上有效控制水體的富營養化，研究表明黃花水龍[Ludwigia peploides （Kunth） Kaven subsp. stipulacea （Ohwi） Raven]對水體中的總氮去除率高達63%，鳳眼蓮（Eichhornia crassipes（Mart.） Solms）對水中總磷的去除率高達52%[10]。
沉淀塘的作用是去除較大顆粒的懸浮物及部分化學污染物，植物選擇上應選擇吸污力強、根系發達、固沙力強、耐水淹和耐水沖刷的的挺水植物以及浮水植物，以挺水植物為主，配植浮水植物，浮水植物的根系發達，能形成一道密集的過濾層，使不溶性膠體被吸附而沉降下來。挺水植物如水蓼（Polygonum hydropiper）、再力花（Thalia dealbata Fraser）、香蒲（Typha orienta-lis Presl）、旱傘草（Cyperus alternifo -lius L.）、慈姑、蘆竹（Arundo donax.）、澤瀉（Alisma plantago-aquatica Linn.）等、浮水植物如睡蓮（Nymphaea L.）、空心蓮子草[Alternanthera philoxeroides（Mart.） Griseb.];經過初步過濾，水體進入氧化塘，氧化塘具有復氧、降解COD的作用，在植物選擇上，應選擇吸污能力強、有效降解COD、向根部輸氧能力強、根系對介質穿透能力強且景觀效果好的植物，如挺水植物合萌（Aeschynomene indica Linn.）、水蔥（Scirpus validus Vahl）、菖蒲（Acorus calamus L.）、慈姑等，浮水植物睡蓮、水鱉[Hydrocharis dubia（Bl.） Backer]等，沉水植物苦草[Vallisneria natans （Lour.） Hara]、菹草（Potamogeton crispus L.）等。浮萍在濕地中普遍存在，在氧化塘污水處理系統中較為常見[11];經過過濾、沉淀、氧化后，去除較大顆粒的懸浮物及少部分化學污染物，進入下一部分水塘的水質仍需進一步凈化，即水體進入凈化塘，凈化塘應種植能夠有效去除各種污染物、有綜合吸收能力的植物，綜合吸收、去除有機物、病原體、營養物（N/P）以及重金屬等污染物，植物選擇上，挺水植物如水蔥、澤瀉、千屈菜（Lythrum salicaria L.）、美人蕉（Canna indica L.）、藨草（Scirpus triqueter L.）、合萌，浮水植物荇菜（Nymphoides peltatum（Gmel.）O.Kuntze）、黃花水龍、鳳眼蓮、四角菱（Trapa quadrispinosa Roxb.）等，沉水植物狐尾藻（Myriophyllum verticillatum L.）、金魚藻、菹草、馬來眼子菜（Potamogeton malainus Miq.）等。最理想的狀態是植物吸收毒質后轉化和分解為無毒物質，如水蔥、燈芯草（Juncus effusus L.）等可吸收水或土中的單元酚、苯酚、氰類物質，并使之轉化為酚糖甙、二氧化碳、天冬氨酸等失去毒性[12]。有研究表明，挺水植物圓幣草（Hydrocotyle vertici-llata）和大聚藻（Myriophyllum aquaticum）組合的表面流人工濕地凈化尾水氮磷效果較好，睡蓮次之，而由黃菖蒲和再力花等挺水植物構建的表面流人工濕地，雖然生物量較高，但磷氮去除效果較差[13]。孫煥傾和范玉貞[14]在研究香蒲對水的凈化效應時發現，香蒲對富營養化的水體具有一定的凈化作用，對總磷總氮有吸收作用。夏漢平[15]研究表明，當濕地中植物種類較多時，較單一種植物構成的群落對磷的去除效率更高、更穩定。經過一系列過濾凈化后的水體水質可以達到使用要求，形成凈化塘，植物群落的作用是保持水質穩定，維護水體內生態系統穩定，植物群落構成主要以觀賞為主，如挺水植物花葉蘆竹（Arundo donax var. versicolor）、荷花（Nelumbo nucifera Gaertn.）、溪蓀（Iris sanguinea Donn ex Horn.）、香蒲、姜花（Hedychium coronarium Koen）、黃菖蒲（Iris pseudacorus L.）等，浮水植物睡蓮等。睡蓮作為觀賞性較高的景觀植物，對水質的凈化作用針對性研究較少，但在一些濕生植物組合對水體凈化作用的研究中[16-17]，多種組合都含睡蓮，說明睡蓮具有較高的去污潛力。 2.3 海綿植被濕地的建立
所謂海綿植被濕地主要是通過生物滯留設施的建立，構建植被群落對濕地水進行過濾、調蓄、滲透、局部凈化等功能。生物滯留設施常用的表現形式主要有植草溝、花甸、濕地泡等。生物滯留設施的建立不僅有利于充分利用雨水等地表徑流，還有利于增強動植物多樣性。其中，植草溝為帶狀排水、滲水的生物滯留設施，植物種植以生命力強的低矮禾草類為主，如狗牙根、早熟禾，亦可點綴水陸兩生植物，如鳶尾、千屈菜等。
花甸是以野花組合或單一花卉構成的具有一定形狀的片狀地被景觀，四周多以喬木進行圍合，多以鑲嵌形式分布于密林中，可設觀賞平臺，供人停留?；ǖ橹脖恢饕譃橐盎ńM合型花甸及單一品種花甸兩大類。野花組合由1年生花卉及多年生花卉按一定比例構成，如3∶7，色彩及花期可根據設計要求進行搭配選擇。野花組合類繁殖力強，成本低，自然、生態、野趣，在海面型濕地的建設中應用前景較大。
濕地泡是在下凹式泡狀濕地中配植濕生水生植物，形成具有雨水收集、過濾、調蓄功能的生物滯留設施之一。點狀分布于淺灘、旱地中，雨季收集雨水，旱季可緩解周邊土壤干旱，植被以水陸兩棲的植物為主，配植水生植物，在雨水豐富的地區可增加濕生水生植物比例，形成微濕地景觀。
多種生物滯留設施植被群落相結合，完成雨水、地表徑流等的防、緩、排、滲、蓄，形成彈性海綿型濕地植被。
3 結 論
將細胞型濕地、多效能濕地、海綿濕地3種理念相互融合，運用于濕地植被景觀構建中，打破當前觀賞性濕地植被片面化應用，最大限度挖掘濕地植被的生態、生產功能潛力，發揮植物多維度功能，運用于實踐并不斷探索，構建細胞型多效能的海綿濕地植物景觀。
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收稿日期：2018-07-25
作者簡介：陳素波（1986—），女，內蒙古赤峰人，工程師，碩士，主要從事園林植物應用與種植設計工作。
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