海綿城市雨水花園植物造景的探索與實踐

代文斌 蒲雅麗 高昕 陳佳瀛 郭水良 劉梅

花展“精致園藝、美麗家園”的主題，從植物種類、主題創(chuàng)意、景觀布局、水循環(huán)系統(tǒng)、季相表現(xiàn)、色彩配置、造景技術等方面分析了上海師范大學景點“水清木華、師風海韻”雨水花園的構建特色。探討了將特色種質資源的開發(fā)與應用、植物造景、生態(tài)型自潔水循環(huán)系統(tǒng)三者有機結合對構建生態(tài)環(huán)境友好型社會和未來海綿城市建設發(fā)展的重要意義。

關鍵詞特色種質資源；植物造景；自潔水循環(huán)系統(tǒng)；雨水花園；上海師范大學

中圖分類號S688文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）12-0165-06

AbstractAccording to the needs of the construction of sponge cities in todays society and the application of characteristic plant germplasm resources，the construction features of “Clarity of water and magnificence of wood， Master of style and charm of the sea” rainwater garden in Shanghai Normal University were analyzed from the plant species， the theme of creativity， landscaping layout， water circulation system， seasonal performance， color configuration， landscape technology and other aspects， which combined with the topics of 2016 Shanghai （International） flower exhibition that is “exquisite gardening， beautiful home”.It was discussed that the development and application of special germplasm resources， plant landscaping， ecological selfcleaning water circulation system is the organic combination of the three on the ecological environment friendly society construction has important significance for the future development of the city construction sponge.

Key wordsCharacteristic germplasm resources；Plant landscaping；Selfcleaning water circulation system；Rainwater garden；Shanghai Normal University

隨著城市化快速推進、城市規(guī)模的急劇擴張，大多數(shù)城市的原有綠色生態(tài)肌理和水循環(huán)系統(tǒng)遭到了不同程度的破壞。為了適應城市的環(huán)境變化，應對熱島效應給城市發(fā)展帶來的巨大壓力，構建可吸納、可吞吐、可凈化的海綿城市雨水花園迫在眉睫。楊銳等[1]對雨水花園的定義是：雨水花園是在地勢較低區(qū)域種有植物的專類工程設施，它通過土壤和植物的過濾作用凈化雨水，減小徑流污染，同時消納小面積匯流的初期雨水，減少徑流量。近些年來國外相關研究學者Alejandro R.Dussaillant、Pradnya Bhimrao More以及國內的羅紅梅、王淑芬、俞孔堅等專家對于海綿城市雨水花園的建設已經(jīng)做了大量的論述和實踐[2]。例如國內專家俞孔堅和李迪華提到的“河流兩側的自然濕地如同海綿，調節(jié)河水之豐儉，緩解旱澇災害”城市規(guī)劃設想[3]，形象地將城市中河流兩側濕地比為可吸納吞吐的海綿，利用得當將受益良多。美國、英國、澳大利亞、德國、日本等發(fā)達國家的海綿城市建設已經(jīng)取得可觀成果[4-7]。可以認為海綿城市是未來城市發(fā)展的一個重要方向。構建海綿城市在園林綠化建設中的主要途徑包括建設下沉式綠地、建設綠色屋頂、建設植草溝、建設植被緩沖帶、建設生物滯留池等[8]，而建造雨水花園是實現(xiàn)海綿城市的一個重要技術與設計手段。對于海綿城市的建設，國內有關企業(yè)已經(jīng)經(jīng)過了很多年的探索，獲得了大量成果，例如上海師范大學產學研合作教育實踐基地上海湘工生態(tài)科技有限公司在最新的2016世界城市日上海論壇海綿城市分論壇中做了海綿城市實踐成果主題報告，介紹了企業(yè)方面的實踐經(jīng)驗及所獲得的成果。但目前在雨水花園的植物選配、植物造景布局、水循環(huán)應用等方面還存在一些相關問題，因此近兩年通過上海（國際）花展的平臺與相關企業(yè)合作，共同探討、研究解決雨水花園建設中的有關問題[9]。

筆者借用上海國際花展平臺和相關企業(yè)合作進行了海綿城市雨水花園造景的實踐和探索，而上海（國際）花展是由中國公園協(xié)會和上海市綠化和市容管理局共同主辦，上海植物園承辦的國內領先、國際一流的花展盛事。通過2016上海（國際）花展上海師范大學景點的構建，重點從植物造景和生態(tài)型自潔水循環(huán)系統(tǒng)結合方面進行了有益的探索和實踐，以期為構建生態(tài)環(huán)境友好型社會提供可靠的實踐依據(jù)。

1雨水花園植物資源的選用

1.1雨水花園中植物選擇的重要性雨水花園的設計建造中，植物的選擇與搭配舉足輕重，其作用也是多重的，其中主要包括污染物的吸納與凈化、景觀觀賞性的構造、雨水的滯留與滲透以及生態(tài)功能等。雨水花園中功能性植物的合理配置能夠使傳統(tǒng)的雨水管理模式得到大幅度改善，區(qū)域內的水資源也因此得到合理分配，地下水得以補充；通過對雨水的回收以及利用，控制水體資源的水質污染，改善區(qū)域內的水資源環(huán)境以及綠地景觀環(huán)境。

1.2雨水花園中植物選擇的原則和依據(jù)雨水花園既是一種有效的雨水收集和凈化系統(tǒng)，也是裝點區(qū)域環(huán)境的景觀系統(tǒng)，其植物的選擇前提是科研功能與園林設計相結合，即植物配置集去污性及觀賞性于一體[10]。在植物的選擇與配置時主要考慮以下幾點原則：①生態(tài)原則。選擇本地植物，避免選擇入侵性植物；選擇根系較發(fā)達、生長快速、莖葉肥大的植物，以起到相應的凈化功能；選擇既耐旱又能耐短暫水濕的植物。②觀賞原則。選擇香花性植物，以吸引昆蟲等生物；選擇姿態(tài)優(yōu)美、絢麗的植物，以增強觀賞性。③經(jīng)濟原則。通過相關植物的選擇可以產生相應的經(jīng)濟價值。④特色性原則。選擇特色種質資源。

1.2.1植物的凈化作用。雨水花園中的植物可促進污染物的吸收，并能通過蒸騰作用削減水量，其根系可以調節(jié)填料滲透能力。Lucas 等[12-13]研究表明植物利于雨水花園對營養(yǎng)元素控制，不同種類植物對氮去除有顯著影響。

根據(jù)對上海市區(qū)非滲透性地面徑流污染特性研究，徑流事件平均濃度中值為：COD 205.00 mg/L，BOD 568.00 mg/L，SS 185.00 mg/L，NH4+-N 3.14 mg/L，TP 0.40 mg/L，TN 7.23 mg/L，這表明上海市地表徑流污染嚴重，污染程度遠高于國外[14]。

針對上海市徑流污染負荷特點，在污染較嚴重地區(qū)，規(guī)模較大的雨水花園設計時應盡量設置預處理部分，預處理設施有植草緩沖帶、植草溝、前池等。植草緩沖帶、植草溝常用于道路、停車場等區(qū)域，前池在設施特別大時適用。預處理部分可以減小雨水花園的污染負荷，防止TSS對雨水花園堵塞，利于其長期穩(wěn)定運行[15]。

1.2.2植物的觀賞功能性。為了提高環(huán)境內景觀功能性，在植物的選配上不僅要考慮植物的凈化功能，還要同時考慮其觀賞功能，應選擇適當?shù)挠^賞植物與雨水花園構造結合，營造觀賞性較高的綠地空間，所選配的植物避免與主導凈化功能的植物形成競爭關系。

1.2.3特色種質資源選用。除了表1中雨水花園常配植物，在特色植物的選用方面結合當?shù)貧夂蚺c地理條件等因素選用了大量苔蘚植物、特色種質蔬菜、特色藤蔓瓜果以及各類保持水土能力比較強的地被植物等。

1.2.4季相表現(xiàn)。花展是一個持續(xù)數(shù)月的項目，在花展布景規(guī)劃前期就要設計好不同時期所要表達的花卉。為此依據(jù)上海氣候特點與上海（國際）花展展覽的時間，綜合利用了展區(qū)內原有種質資源，并經(jīng)過精心的場地規(guī)劃、花材選取，使景點在展出的過程中實現(xiàn)了不同花卉在不同時期競相爭艷的景象。

花展初期白晶菊、金雀花、噴雪花等花團錦簇；到了花展中期，之前嬌羞的藍花鼠尾草、黃金菊、美女櫻、薰衣草等競相開放；花展末期榆葉梅、八仙花在陽光的沐浴下爭奇斗艷。

1.3植物資源選材分析本次花展中，除了配植雨水花園建造中所用到的根系發(fā)達、凈化能力強、耐水污染的植物以及景觀功能與生態(tài)適應性相符的植物外，還大膽引用了國內外景觀設計中鮮有使用的苔蘚植物以及部分特色種質蔬菜瓜果等。

1.3.1苔蘚類。此次花展中引入了大量的大灰蘚、青蘚等苔蘚植物進行苔蘚植物造景。苔蘚植物應用于造景植物主要有適應性強、抗性強、不易受病蟲害侵襲、體積小、質地細膩，具有良好的水土保持能力等優(yōu)勢。苔蘚植物用于園林宏觀方面造景，大多體現(xiàn)在苔蘚專類園大視野范圍中苔蘚植物的造景應用[16]。創(chuàng)新性地將苔蘚植物與生態(tài)毯完美結合制作出模塊化苔蘚景觀單元，進而配置出景點中最吸引眼球的苔蘚景觀猴、苔蘚景觀柱以及苔蘚生態(tài)墻等景觀（圖1）。

1.3.2蔬菜類。觀賞菜是既可食用又可觀賞的一類新型蔬菜的總稱，是介于花卉與蔬菜之間的一種嶄新的有明確內涵的蔬菜新類別[17]。觀賞蔬菜種類繁多，此次花展中運用了多種特色觀賞蔬菜不僅具有食用價值，還具有一定的造型和色彩上的觀賞特點。比如特種生菜、紫葉甜菜、苦苣、紫葉甘藍等（圖2）。

1.3.3觀賞果實類。色彩不同、形態(tài)各異的觀賞南瓜也被應用于這次花展的布景中，例如果實小巧可愛、表面色澤鮮亮的金童以及外表潔白無瑕的迷你白玉南瓜（圖3）。瓜類植物因其經(jīng)濟價值高，最初主要作為蔬菜栽培，也常植于庭院，作為觀賞植物栽培的歷史較短。就垂直綠化而言，瓜類植物最適應用于庭院和居民區(qū)，也是農業(yè)觀光園的主要材料[18]。

1.3.4觀賞花木類。此次花展的持續(xù)時間比較長，為了適應季節(jié)交替氣候的變化，結合構建海綿城市雨水花園的要求，選用了耐污能力強、耐濕性好且植物造型優(yōu)美的金葉石菖蒲、銅錢草，根系發(fā)達、莖葉繁茂、凈化能力強的彩葉杞柳、藍葉忍冬、榆葉梅，以及造景必要的各類芳香植物，如杜鵑、噴雪花、金雀花、紫花美女櫻、白晶菊、黃金菊、八仙花、美人蕉等（表2）。

2雨水花園植物造景

花展的景觀效果和藝術水平高低與植物景觀設計有著密不可分的關系。植物以其優(yōu)美的姿態(tài)、絢麗的色彩、沁人的芳香、自然的聲響、詩畫般的風韻在園林中創(chuàng)造著豐富多彩的美景[19]。同時綠色植物具有凈化空氣、涵養(yǎng)水源、降低噪音、停滯塵埃、調節(jié)氣候等改善和保護環(huán)境的生態(tài)功能，為人們創(chuàng)造了清新優(yōu)美的環(huán)境，因此，園林造景中植物扮演著非常重要的角色。

2.1植物造景主題創(chuàng)意

結合學校和專業(yè)的特色，此次花展中上海師范大學的景點主題為“水清木華，師風海韻”。結合了眾多國際花展中要培養(yǎng)真正具有實踐能力的未來園藝設計師的要求，眾多專家教師帶領學生集思廣益，以上海師范大學特色種質資源為素材，結合花展“精致園藝、美麗家園”的主題，融合了學校園藝專業(yè)特色，在上海湘工生態(tài)科技有限公司合作支持下，從圖紙設計到具體施工全方位營造了一個匠心獨運、生機盎然的景點。此次采取的校企合作模式使得學生的視野、能力得到了極大提升，收獲頗多，同時也贏得了社會的廣泛認可和贊揚。來自以色列耶路撒冷植物園總工Mr.Ori FragmanSapir作為專業(yè)評委給予景點特別關注和肯定。

上海師范大學特色種質資源與展區(qū)原有種質資源在設計下有機結合，緊扣“水清木華、師風海韻”的主題，通過清澈的水系景觀與部分木本植物的應用營造出“水清木華”的感覺；利用原有竹林以及羽葉飄逸的加拿利海棗作為基本背景，搭配層層藍羊茅所表現(xiàn)的淡淡藍色營造出“師風海韻”之感。其中五彩奪目的花朵在整個綠色背景的襯托下顯得更加清晰生動，像被賦予生命的精靈，生機勃勃。

2.2植物造景景觀布局

2.2.1現(xiàn)狀分析。景點選址在上海植物園內展覽溫室旁，占地150 m2，整體呈圓弧狀，地塊狹長無法集中表現(xiàn)景觀，加上地勢高低起伏使得造景更加困難。原有植物加拿利海棗三棵、灑金珊瑚兩株、云南黃馨若干、竹子若干，地被植物則以雜草為主，具有景觀表現(xiàn)性差、生態(tài)功能不完善、植物利用率低等特點（圖4）。

2.2.2景觀布局。2016上海（國際）花展上海師范大學景點主要作為“海綿城市雨水花園”的縮影，對生態(tài)型城市雨水花園為特色的庭院景觀做了重點展示。整體景觀呈圓弧狀，南北走向，總面積近150 m2，東部背靠植物園展覽溫室，西面為水泥路，主要分為庭院景觀、靈芝景觀、文化景觀3部分進行展示，精心設計的水循環(huán)灌溉系統(tǒng)貫穿其中，將3部分展區(qū)柔性相連。3部分展區(qū)起承轉合，不僅將植物運用和園藝技藝做了充分展示，更是對“精致園藝、美麗家園”主題的完美闡釋（圖5）。

2.2.2.1庭院景觀區(qū)。庭院景觀展區(qū)通過將石板橋、子母燈、秋千、洗手臺、景墻等硬質景觀與藍羊茅、銅錢草、鳶尾、藍花鼠尾草、榆葉梅等植物所構成的植物景觀以及水景觀相結合的方式來集中體現(xiàn)家庭庭院、雨水花園的的生態(tài)理念。藍羊茅地被中點綴的幾塊小石板與石板橋相連，將人們的視線引向竹林深處的秋千，增加景深的同時對人們的視線起到了一定的引導性作用。其中的景墻上將苔蘚進行模塊化造景，構造出上海師大的英文縮寫SHNU，其中U更是進行了鏤空處理，景墻后的榆葉梅在風的吹拂下若隱若現(xiàn)，別有一番風味（圖6）。景墻前面的池塘是水循環(huán)的重要節(jié)點，雨水在這里大量聚集。自然沉淀后的雨水經(jīng)過收集被用于周圍植物的灌溉，多余的水一部分自然下滲，另一部分則用于第2部分靈芝水景觀。

2.2.2.2靈芝造型景觀區(qū)。靈芝造型景觀展區(qū)由2組形狀各異、高低不同的靈芝樹樁結構構成，它們分別被應用于跌水景觀、特色種質蔬菜的配置。3組跌水景觀設計使得人們不僅可以觀賞到優(yōu)美的跌水景象，還可以享受到由于水流落差而帶來的清脆聲音，配以模塊化后的苔蘚所制作的“苔蘚生態(tài)猴”令其極富動態(tài)美感。再加上特種生菜、紫葉甜菜、紫甘等特色種質蔬菜的應用，使得該展區(qū)受到大量游客的歡迎（圖7）。

2.2.2.3文化主題景觀區(qū)。文化景觀展區(qū)主要由上海師范大學?；张c合作公司上海湘工生態(tài)科技有限公司標志兩部分構成，通過運用大量的植物來進行創(chuàng)意造景。其中運用到的植物主要包括薰衣草、火焰南天竹、八寶景天、叢生福祿考等。景墻部分上海師范大學標志與地面部分上海湘工生態(tài)科技有限公司標志通過投影的方式遙相呼應，象征著上海師范大學校企合作辦學模式的辦學特色與辦學理念（圖8）。

3雨水花園生態(tài)型自潔水循環(huán)系統(tǒng)構建

3.1生態(tài)型自潔水循環(huán)系統(tǒng)的功能生態(tài)型自潔水循環(huán)系統(tǒng)主要起到維持雨水花園具有高效的涵養(yǎng)水、凈化水、利用水的功能，在此基礎上通過與植物石材的結合增強其視覺效果，美化景觀并具有一定的觀賞功能。

3.2海綿城市新型城市雨水管理理念海綿城市的建設突破了傳統(tǒng)的“以排為主”的城市雨水管理理念，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態(tài)化技術，構建低影響開發(fā)，具有自然循環(huán)的“綠色海綿”雨水系統(tǒng)，使整個城市容易適應新的環(huán)境[20]。

3.3雨水花園生態(tài)型自潔水循環(huán)系統(tǒng)

3.3.1雨水花園結構要素。一般而言，雨水花園技術4個基本構成要素分別為地勢落差、種植基質、植物、加固構筑。典型的雨水花園土壤結構主要由5部分組成，由表及里分別是蓄水層、覆蓋層、種植土層、砂層以及礫石層。雨水花園作為一種生態(tài)可持續(xù)的雨水管理以及利用設施，與其他形式的景觀技術相比，有針對性強、建造費用低、運行管理簡單、自然美觀、易與建筑結合的優(yōu)點[21]。

3.3.2生態(tài)型自凈水循環(huán)系統(tǒng)結構。根據(jù)建設海綿城市的要求，規(guī)劃設計了適宜的水循環(huán)灌溉系統(tǒng)貫穿整個展區(qū)，通過設置不同水景的形式將3部分展區(qū)有機結合起來，同時這也使得上海師范大學展區(qū)雨水花園具有觀賞和水循環(huán)灌溉兩重功能。整個水系以人工挖掘的溝渠為紐帶，利用原有地勢起伏的特點，使得渠內水流隨著地勢起伏自然流動，極富動態(tài)美。靈芝景觀區(qū)的跌水設計營造出的動態(tài)水景無疑成為整個作品的亮點之一。庭院景觀部分的池塘則為自然式水池，不規(guī)則的池面設計體現(xiàn)出自然流暢的感覺，水生植物以及池中錦鯉的配置又使其充滿勃勃生機。而由溝渠和池塘所構成的生態(tài)型自凈水循環(huán)系統(tǒng)在良好的防水材料的承載下不僅具有良好的涵養(yǎng)水源的能力，還可以有效降低水體污染狀況，其中散布的灌溉系統(tǒng)為景墻、苔蘚景觀柱等提供適宜的灌溉水，符合構建生態(tài)型海綿城市的要求，也充分展現(xiàn)了雨水花園的功能特性。

3.3.3生態(tài)型自潔水循環(huán)系統(tǒng)構建技術。

3.3.3.1基礎構建技術?；A構建方面包括滲透層的處理、儲水層的構建、透水層的構建、生態(tài)毯的鋪設以及腐殖質土的鋪設。對原區(qū)域土地翻新，將底部滲透層處理均勻，儲水層和透水層均以砂質為主，然后將生態(tài)毯鋪于透水層上，最后鋪置腐殖質土壤。在對原有土壤分析下調整了土壤基質，使其不僅能夠保證地表植物的生長，更是提高了蓄水性能。

3.3.3.2水循環(huán)系統(tǒng)構建技術。根據(jù)原有地形條件設計并挖掘了水循環(huán)系統(tǒng)中地表水徑流渠以及水池，挖掘時經(jīng)過精準的測尺，以保證整個地勢與徑流渠坡度適宜，使得水能夠按照預定軌跡流動，其中在適宜位置散布一定量的鵝卵石，使得地表水渠以及水池一方面在雨量比較大時能夠起到良好的蓄水作用，另一方面具有一定的美化景觀的作用。由于地勢的影響，在該區(qū)域的后部設置了地表水動力回收單元，將地表水回收循環(huán)再利用，形成水利用環(huán)帶。不僅可以維持地表水流量的平衡，還可以引出多個單獨管道形成灌溉系統(tǒng)，給植物補給水分。此外，多余的水可用于水景觀中實現(xiàn)靜水與動水的統(tǒng)一。

3.3.3.3植物造景技術。海綿城市建設為

新常態(tài)下

的風景園林行業(yè)提供了發(fā)展機遇，同時也對園林綠化的規(guī)劃建設和管理維護提出了更高的要求[22]。雨水花園中植物栽植時主要注意植物根系的牢固處理，根據(jù)植物習性選配生境，遵循同習性植物種類靠近原則等。

植物造景是一個復雜多樣的有機體，需要綜合考慮植物生長和景觀變更等眾多因素，要求必須用長遠和發(fā)展的眼光來設計和造景。而合理的后期養(yǎng)護與管理是其能夠可持續(xù)發(fā)展的強力保證，理應是植物造景中非常重要的一部分。園林景觀的管理養(yǎng)護過程是一項全面的、系統(tǒng)的、長期的工作，有很強的季節(jié)性，不同的季節(jié)有不同的養(yǎng)護工作，不能急也不能緩[23]。

3.3.3.4苔蘚柱、景觀猴造景技術。根據(jù)景觀造型將苔蘚固定于生態(tài)無紡布上，對其進行模塊化處理，然后用鋼制骨架將其固定于水泥柱以及猴子景觀表面，配合水循環(huán)系統(tǒng)提供的灌溉水能夠保證苔蘚植物的正常生長，最終在立體層面上實現(xiàn)綠化功能，完成硬質景觀的“軟化”過程。

4結論與討論

上海師范大學借用上海國際花展的平臺，與上海湘工生態(tài)科技有限公司合作，從特色種質資源的選用、植物造景、生態(tài)型自潔水循環(huán)系統(tǒng)3個方面構建了海綿城市雨水花園，實現(xiàn)了海綿城市雨水花園美化、凈化、柔化環(huán)境三重功能。最終，上海師范大學景點被上海（國際）花展組委會評為“金獎”。

在此次雨水花園的構建中遇到了一些問題，比如造景過程中受反常氣候的影響，展區(qū)原有的加拿利海棗葉片黃化，嚴重影響了景點整體效果的展現(xiàn)；靈芝造型水景觀中由于地勢落差較大，導致跌水景觀效果受風力影響較大，景觀效果受到影響；另外，受地理位置的影響，風雨帶來的落葉以及沙塵落入水池及水渠中，超過了該循環(huán)系統(tǒng)的凈化能力最大值，使得整個水系的循環(huán)、自潔功能受到一定影響。這些問題在2016年上海秋季花展中運用相關苔蘚和地被植物對土壤進行更好的固著，降低其所受風力的影響，使得該區(qū)域保持水土能力得到增強，同時減少了水量的流失；水景部分通過減小地勢落差來實現(xiàn)跌水水景的最佳效果，但落葉對水質的影響還有待在今后的研究實踐中找尋更好的解決方法、途徑。

海綿城市的建設不是一朝一夕就能夠完成的項目，而建造雨水花園是實現(xiàn)海綿城市的一個重要技術手段。將特色種質資源的開發(fā)與應用、植物造景技術、生態(tài)型自凈水循環(huán)系統(tǒng)三者有機結合起來構建生態(tài)環(huán)境友好型社會將是未來海綿城市建設以及園藝行業(yè)的發(fā)展方向。

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