中南林业科技大学涉外学院 湖南省 410000
摘要:结合水生态建设的意义及水生植物利用中的问题,总结了水生植物在城市水生态建设及水环境管理、保护与修复中的作用,重点分析了水生植物在景观美化及水质改善方面的功能;并基于目前水生态建设的形式,总结了常用的水生植物种类,以及基于时、空及个体特征而设计的植物配置模式,分析了目前水生植物应用中关注的重点,以及实现水生植物合理利用并发挥相应生态环境功能而需要进一步深入开展的工作,为后续相关工作提供有益参考。
关键词:水生态建设; 景观水体; 水生植物; 功能; 配置模式;
现阶段,我国水资源紧缺、水体污染严重,湖泊、湿地等出现不同程度的退化,水体富营养化现象日益严重。2015年中共中央、国务院印发的《关于加快推进生态文明建设的意见》中明确指出,截至2020年,水环境质量务必得到改善,其中重要江河湖泊水功能区水质达标率需提高至80%以上;全国湿地面积不低于5.33×1011m2,要守住“绿水青山”、坚守生态红线。水生态建设是科学有效实现水资源保护、提升水环境质量的一项举措,是城市生态建设最迫切、最基础的内容。
1 城市水生态建设中水生植物的主要功能分析
1.1 水生植物在景观营造中的作用
水生植物与陆生植物不同,能与水体景观结合。可从色彩角度、时间尺度、空间结构等方面进行植物配置,构成丰富的生态景观。
“色彩”是植物带给人们的第一印象,不同色彩能营造出不同的环境效果。通常,红色会使人充满激情,黄色代表轻快明亮,绿色令人平静等。其中,绿色是城市水体景观中常见的颜色,也是景观营造的基础色,能创造安静、放松的环境,缓解视觉疲劳,同时在夏日带给人们一丝凉爽。为了避免颜色过于单调,在城市水体景观营造过程中,可适当添加其余色彩点缀。如红色的睡莲、蓝紫色的凤眼莲、白色的马蹄莲等。依据不同的景观要求,在绿色的基础上增添其他颜色的水生植物,打造多姿多彩的生态环境。
每种植物都有自己的生长周期,大多数水生植物在春夏生长、秋冬凋落。因此,在城市水体景观建设时,可将植物四季变化考虑其中。如在水边大面积种植芦苇,夏季欣赏芦苇荡,待秋季植物枯黄时,在夕阳的照映下随风摇摆,营造出烟波渺茫的景观。结合植物在不同时节观花、观叶、观果、观干的观赏特性进行设计,使四季有景可观。
不同生态型水生植物的合理搭配,决定了人们对水体景观的空间感受。合理的空间配置会增加水体景观的观赏性,营造出丰富多样的自然空间。如在水面植物的搭配过程中注意“留白”,保证水面景观在不单调的情况下还具有一定通透性;在布置水生植物时与岸边植物相映衬,注意整体效果,可形成有序的变化。
1.2 水生植物在环境净化中的作用
水生植物在水质净化中的应用较为广泛。植物在新陈代谢过程中可通过吸收、转化等作用去除水中污染物。水生植物根系发达,有利于对水中物质的吸收。在污水净化过程中常利用水生维管束植物。原因在于此类植物能够直接或间接吸收水中的氮、磷,并输送至植物其他部位后,转化为自身生长所需蛋白质、核酸等物质;还可利用繁殖过程积累生物量,达到固定营养物质的效果;若水体磷含量较高,水生植物会在有氧条件下进行过量嗜磷,以防止水体富营养化的发生。
此外,水生植物可以通过根系泌氧改变水体环境,促进根系周围污染物的氧化和分解,形成好氧环境为硝化细菌创造生存条件,促进有机物分解。藻类增长也是水体富营养化的体现,种植水生植物可与藻类争夺阳光和养分,影响藻类的正常生长条件,促使藻类死亡,满足净化水质的要求和提高水体透明度。此外,植物根系还从水中吸收重金属离子和其他污染物,并将其储存在体内或土壤中,水体中污染物含量将伴随人工去除水生植物而降低。
一般情况下,水生植物的净化能力大小为:沉水型植物>漂浮型植物>挺水型物,这与植物表面和水体污染物的接触面积有关。在同一生态类型中,净化能力一般表现为:根系发达的植物>根系不发达的植物。目前水生植物净化污水一般采用净化塘和人工湿地系统处理。净化塘是由优势种水生植物组成的水生态系统,利用水生植物的吸收、吸附、沉淀等物理作用和植物的生化作用等达到水质的净化要求。人工湿地系统则是由沉淀池、人工湿地塘、河床系统等多种湿地系统组合而成的城市湿地公园,污染物的去除机理主要包括物理沉降和吸附、化学沉淀及微生物处理。
2 城市水生态建设中水生植物的应用分析
2.1 常用水生植物种类组成
在城市水生态建设中,植物是评价其功能的重要指标之一。水生植物按生长环境分为水生、沼生、湿生三类;根据生态习性的不同,可分为漂浮型、沉水型、浮水型、挺水型四类。漂浮型植物是指植物体全部漂浮在水面上的一类植物,其根部往往发育不全,但体内具有通气组织,通常有较大叶柄,如浮萍等;沉水型植物植株整体均位于水面以下,大部分叶子呈带状或丝状,可通过消耗水中多余的营养来抑制藻类生长,从而达到净化水体的目的,常见的沉水型植物有:金鱼藻、黑藻等;挺水型植物的茎、叶大多高于水面,多分布在0~1.5m的浅水中,代表植物有:芦苇、香蒲等;浮水型植物又称浮叶植物,是一种潜水生长的植物,叶子漂浮在水面上,如睡莲、荇菜等。
2.2 水生态建设中植物的选择与配置
植物景观对园林造景具有重要影响。研究人员从生态、美学及人性化等不同角度分析了水生植物景观在满足不同需求时应注意的内容,探讨了多样化的水生植物利用模式。在城市湿地公园早期建设中,挺水植物应用广泛。随着对水生植物研究的不断深入,研究发现,具有较高氮、磷含量的水体,挺水和漂浮型植物组成的群落及挺水、漂浮和沉水型植物组成的群落均比单一种群构成的群落处理效果好。各类水生植物的搭配在城市水生态建设中的应用受到关注。在种群搭配合理的前提下,群落中所含种群个数越多,对污染物的去除能力就越强,水体净化效果越好。因此,人们开始探索各类种群配置模式,增加水生植物多样性成为主要研究内容,同时,植物组成配置对湿地生态系统和观赏性的影响也被重点强调。
城市景观水体中的植物群落设计不仅可以通过“点、线、面”的植物配置方式提升景观和环境,还可结合其他景观要素进行设计。同时,目前我国城市水体景观与植物景观设计不同,更侧重于保护和恢复原有生态环境,注重以美学、生态恢复等理论为原则,科学合理地进行植物群落配置。在植物配置设计中尽可能运用本土化的材料,结合当地特色,既满足当今社会对美的要求,同时保护水体生态环境,维持城市湿地生态系统的平衡。此外,在城市水生态建中,植物的选择和配置模式还从时间尺度进行考量,营造出一年四季供人观赏的城市水体景观。
3 结语
综上所述,城市水生态建设过程中,水生植物的选择与合理配置具有重要作用。目前关注的重点是基于时间、空间及植物个体特征实现的适宜的植物搭配模式,以及多样化的配置方式在景观美化及生态环境净化与修复等方面所产生的功能效益。后期需要加强的是,在对水生植物功能及利用现状全面认识的基础上,开展城市不同水体环境中水生植物个体及群落功能特征的研究,为水生植物的合理配置及应用提供基础数据;并进一步开展综合、交叉领域的研究,结合景观设计、环境净化及生态修复的理论,探讨兼具多样化生态环境效益的水生植物利用模式及城市水生态建设途径,为城市生态文明建设提供科学依据。
参考文献
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