基于實踐驗證的水生植物應用策略探討
——以福建農(nóng)林大學金山校區(qū)觀音湖生態(tài)改造工程為例

許賢書 莊曉敏

管子曰：“水者何物？萬物之本源也?！比祟悺熬壦印庇蓙硪丫?，積淀出的愛水、親水的天性，促使人們青睞于親水環(huán)境，熱衷于水體景觀。同時，水是生命之源，生態(tài)之本，是生態(tài)環(huán)境不可或缺的構成要素。而水生植物則是水生態(tài)環(huán)境中能量轉化和物質循環(huán)的紐帶，既在水體凈化方面發(fā)揮著無可代替的生態(tài)功能，對維持水環(huán)境系統(tǒng)的生態(tài)平衡有著特殊作用，同時又是水體生態(tài)美、視覺美的重要載體[1]。

基于水生態(tài)文明、“海綿城市”“城市雙修”等建設背景，如何合理運用水生植物，實現(xiàn)水生態(tài)環(huán)境綜合治理，優(yōu)化城市水環(huán)境及雨水景觀空間，修復區(qū)域流域生態(tài)系統(tǒng)，再現(xiàn)水秀、岸綠、河清的美景，是非常值得深思的課題[1]。本文以福建農(nóng)林大學金山校區(qū)觀音湖生態(tài)改造工程為例，闡述經(jīng)過自然選擇、人工干預，歷經(jīng)7年而形成的趨于穩(wěn)定的水生植物群落結構，以期能夠對濕生、水生植物的應用提出更為細致而有效的應用，真正做到“因地制宜，適地適樹”。

1 水生植物概述

水生植物景觀的范疇是以水域空間包括水陸交界的濱水空間和四周環(huán)水的水上空間為載體的植物景觀。水生植物狹義范疇上是指生長在水里的植物，廣義范疇上包括水際（緣）植物和水生植物，本文所指即是用于水體景觀營造中的廣義水生植物。

1.1 水際（緣）植物

水際（緣）植物通常是指濕生植物，在自然駁岸邊種植、具備一定耐水濕能力的植物。耐水濕能力包含兩個方面：一是在土壤水飽和條件下的耐水淹時間；二是達到水飽和前對高土壤含水量的耐受能力。

水緣植物的配置是水體景觀的重要組成部分，通過植物的色彩、線條及姿態(tài)增加水的層次，柔化軟化生硬的石土岸線，同時可以與水面和周遭的景色組成一幅優(yōu)美的圖畫[2]。

1.2 水生植物

水生植物指生理上依附于水環(huán)境，至少部分生殖周期發(fā)生在水中或水表面的植物類群。除了在水面和水中自然生長的植物外，還包括在濕地、小溪、水潭、水池和湖泊、江河等邊沿生長的植物。一般分為挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物[2-4]。

水生植物作為特殊的植物材料，除具有綠化美化環(huán)境的基本功能外，還有凈化水質、改善水體生境等巨大的生態(tài)效益。水生植物的應用配植在園林水景營造以及水體凈化工程中起到關鍵的作用，并維持著水體生態(tài)環(huán)境的平衡。隨著人們對環(huán)境要求的進一步提升，水生植物的景觀功能將會進一步與生態(tài)功能相結合，這就要求水體景觀設計時充分考慮生態(tài)工程的建設，合理引入水生植物，盤活水體生態(tài)資源，以生態(tài)樞紐的模式，構建水系與園林其他系統(tǒng)的聯(lián)系[5-6]。

2 工程概況

本案例工程位于福州市倉山區(qū)福建農(nóng)林大學金山校區(qū)（校本部）內(nèi)，屬于校園景觀項目。觀音湖位于金山校區(qū)中部偏北，其功能是作為校園景觀水體與北部校區(qū)的蓄洪區(qū)。2011年初校園啟動觀音湖雨污分流工程，同時對其進行生態(tài)景觀改造。工程于2011年10月竣工，歷時七年之久，觀察水生植物的優(yōu)勝劣汰、自然選擇，才作為工程實踐經(jīng)驗和教學案例進行推廣。

2.1 基地現(xiàn)狀

福建農(nóng)林大學金山校區(qū)位于福建省福州市倉山區(qū)，地理位置為東經(jīng)E119 °14′，北緯26 °05′，屬南亞熱帶季風氣候，年平均氣溫19.6℃，最高溫42.3℃，最低溫-2.5℃，年平均降雨量1 343 mm，無霜期326天。

觀音湖為較規(guī)整式長方形人工水面，四面臨校園干道，以道路為界，規(guī)劃總面積80 206 m2，其中水面面積70 280 m2，陸地面積9 826 m2。水域中部南北向的求知路將其分為東西兩個水面，東面建有湖心島，有棧橋與湖岸相連；西面有一石砌堤岸連通南北兩側，分割西面水域，西南角水面植栽荷花。湖面四周為規(guī)整式毛石駁岸，環(huán)湖有較為單一的帶狀綠化，東側為洋紫荊，西側為南洋楹，南側為白玉蘭，北側為荔枝，求知路為柳樹與碧桃等。環(huán)湖道路海拔為8～8.5 m，水面海拔為6.0 m，平均水深約1.2 m。

2.2 觀音湖生態(tài)改造內(nèi)容

觀音湖作為福建農(nóng)林大學金山校區(qū)的核心景觀，環(huán)觀音湖區(qū)域是校內(nèi)師生利用率較高的室外空間，其景觀效果也是學校的名片，同時是校內(nèi)多個專業(yè)如園林、風景園林、植物保護等相關專業(yè)的實踐教學基地，故觀音湖的生態(tài)改造一直是校園的主要建設工程，此次改造是一次綜合性的并且是由校內(nèi)相關專業(yè)的師生共同完成的科教結合的工程。改造內(nèi)容包括了給排水工程、總體布局、駁岸工程、土方工程、綠化工程等內(nèi)容（圖1）。

（1）利用校園自來水引水管線，引閩江水對湖區(qū)進行補水。改造前水源來自地下水、北區(qū)地表水匯集及部分生活污水排放。

（2）沿魁岐路南側湖岸，建設污水管線，匯集北區(qū)污水集中引致西向三環(huán)的市政污水管網(wǎng)。

（3）沿魁岐路南側湖岸、荊東路西側湖岸進行填土，建設緩坡入水的生態(tài)湖岸，起到掩埋污水管線作用，同時改變生硬的湖岸景觀。新增綠地6 927 m2，增加可綠化的生態(tài)湖岸線535 m。

（4）沿求知路兩側岸線，建設規(guī)則式水生植物種植池，總長330 m，回填塘泥，池面高程5.8 m，春天荷花長葉時水位高程控制在6.0 m，其他季節(jié)水位高程在6.5 m。

（5）西北角回填土，抬高湖底高程到6～6.5 m，作為水森林景觀區(qū)。沿棧道外側建設19個圓形種植池（防腐木鋼筋固定，內(nèi)填種植土），種植池高程6.8 m。

（6）東西兩區(qū)各增加一個人工島，與原有的湖心島形成“一池三山”的景觀布局。

（7）沿湖布置環(huán)形游步道、棧橋、觀景木平臺及休息亭廊、情景雕塑等園林景觀設施。

改造后的觀音湖水體景觀層次豐富，岸線形式多樣：東北兩側為自然式駁岸，南側則是以木棧道為界的規(guī)則式岸線，西側毗鄰西芹路的垂直岸線，同時為了軟化西側岸線則擴大了荷花種植區(qū)，增設了水森林種植區(qū)。環(huán)觀音湖一周的岸線構建及水中小島的建設，為水生植物景觀的營造提供了不同的基底，也為形成豐富多樣的水生植物景觀創(chuàng)設了良好條件（圖2）。

3 水生植物景觀營造

3.1 植物造景原則

本次改造工程不僅美化校園，更是一次水生植物景觀營造的工程實驗。通過對場地的改造，構建一個可循環(huán)的水系統(tǒng)，同時創(chuàng)造不同的生境，以滿足不同類型植物的生長條件，并通過長時間的自然選擇，確定適宜植物配置，營建優(yōu)美的水生植物校園景觀。

3.1.1 綠化低維護，景觀可持續(xù)

植物景觀的營造除受到設計師造詣、場地條件等因素的影響外，最主要的還是后期的維護[7]。在某種程度上，植物生長的好壞是決定植物景觀最重要的因素之一，從時間維度上，植物景觀的價值已不再是搭配、色彩、形態(tài)等。跟項目以發(fā)揮水生植物的生態(tài)功能為第一要義，植物的選擇以實現(xiàn)濱水綠化低成本低維護為主，旨在營造可持續(xù)發(fā)展的校園水域綠化景觀。

3.1.2 功能豐富化，景觀多樣性

工程實踐的場地在校園內(nèi)，為實現(xiàn)“以境育人”“景觀反哺教學”等功能，園林學院師生借助于該工程引種多種類型的水生植物及沼生樹木、紅樹植物等，以滿足科教、自然教育、植物景觀多樣性的需求，同時也可探索紅樹植物在淡水區(qū)域的生長情況。

3.1.3 形式因地制宜，品種適地適樹

通過改造豐富了觀音湖的岸線，增設了水上種植池。在景觀營造上，遵循岸線形式，在北岸、東岸的生態(tài)駁岸上采用自然式配植，求知路種植池采用規(guī)則式配植。植物的選擇上適地適樹，喬灌草結合，注重駁岸綠化的層次結構，同時為豐富水面層次，在觀音湖西邊擴大荷花種植池并增設水中樹池，營造水上森林的景觀效果。

3.2 植物選擇

本次工程改造選擇水生植物共30種，其中浮葉植物2種（睡蓮、狐尾藻）；挺水植物10種（荷花、草澤瀉、大慈姑、劍葉梭魚草、水竹芋、香蒲、旱傘草、紙莎草、水蔥、花葉水蔥），濕生植物13種（黃菖蒲、鳶尾、蝴蝶花、蘆葦、花葉蘆竹、大花美人蕉、野芋、春羽、小天使蔓綠絨、海芋、水菖蒲、千屈菜、翠蘆莉），紅樹植物2種（桐花樹Aegiceras corniculatum、秋茄樹Kandelia candel），沼生植物3種（水杉、池杉、水松）。

另外，岸邊綠地還配植有耐水濕喬灌木，包括木芙蓉、長梗柳、水石榕、垂枝紅千層、鳳尾竹、金葉千層、紅葉烏桕、雞蛋花等。

3.3 分區(qū)設計

3.3.1 水森林區(qū)

1. 觀音湖改造內(nèi)容示意圖

2. 觀音湖改造后總平面圖

采取人工回填土抬高湖床，以利沼生樹木生長。常水位時水深約0.3 m，低水位（春天）時湖床露出水面。上層配植水杉、池杉、水松，苗木選擇胸徑10～12 cm的袋苗；下層配植草澤瀉、野芋、香蒲、桐花樹、秋茄等水生植物及紅樹植物；水岸配植花葉蘆竹、木芙蓉、水菖蒲、紅葉烏桕等（圖3）。

經(jīng)過7年種植實踐，上層喬木中池杉、水松生長良好，膝狀根逐漸長出，生長量與陸地栽植環(huán)境基本相當。而種植在圓形樹池中的水杉因水位偏高，生長不良，部分枯死。下層的紅樹植物中桐花樹生長良好，能正常開花結實，但未見自播小苗，試驗證明桐花樹能夠在淡水湖面引種栽培。另一種紅樹植物秋茄則不能適應淡水環(huán)境，生長不良，在5年時間內(nèi)陸續(xù)死亡（圖4）。

3.3.2 緩坡駁岸區(qū)

人工回填土的緩坡生態(tài)駁岸，坡度在1:5左右，常水位上下0.3 m區(qū)域配植水生植物，主要選擇挺水與濕生兩類植物進行2～3層自然式配植[8]。以駁岸游步道作為景觀線，結合耐水濕喬灌木群落式布置，利用不同水生植物的高低，控制景觀視線開合。以觀葉水生植物為主，局部成片配植觀花水生植物，如千屈菜、鳶尾類、翠盧莉等（圖5）。

3. 水森林區(qū)種植設計圖

4. 水森林區(qū)種植實景圖

生長7年后調查發(fā)現(xiàn)蘆葦、花葉蘆竹、香蒲、旱傘草與水竹芋5種適應能力最強，固坡效果好，其中蘆葦、花葉蘆竹、香蒲分蘗能力強，根莖向淺水區(qū)與陸地擴散蔓延，其高大密集的植株容易掩蓋侵蝕與之相鄰低矮的水生植物，如鳶尾、水菖蒲等，壓縮其生長空間。草澤瀉種子與狐尾藻營養(yǎng)體易隨水流擴散到其他淺水區(qū)繁殖生長。黃鳶尾、鳶尾、劍葉梭魚草等小型水生植物根系被水流沖刷后，容易漂浮起來，轉到其他水岸重新生長。

3.3.3 路堤區(qū)

求知路路堤為毛石垂直駁岸，為柔化駁岸景觀，在路堤兩側構建水生植物種植池，種植池為帶狀規(guī)則式，池面低于常水位0.3 m，植物以高大挺水植物為主，成片配植水竹芋、蘆葦、旱傘草、香蒲、大慈姑5種植物（圖6）。除大慈姑外其余4種長勢良好，春天柳樹發(fā)新葉、碧桃映紅時，嫩綠水草與之相應，是湖區(qū)一年中最美的景色。

大慈姑第一年長勢良好，到第二年因球莖被魚啃食，逐漸減少，最后消失，植床自然長出其他水生植物。

3.3.4 荷花區(qū)

湖區(qū)西南角原生長有一片荷花，生態(tài)改造時予以保留，并結合其上的棧橋、亭廊建設，擴大荷花種植區(qū)面積（圖7）。為防止荷花無序擴散，按景觀設計在外圍作曲線阻隔墻，同時回填湖底清淤時挖出的塘泥，降低種植區(qū)的水深以利荷花生長。在保留原有品種基礎上，引種其他觀賞荷花品種，達到豐富花色花型、延長賞花時間的景觀效果。

4 結果分析

4.1 高大草本水生植物具有固坡優(yōu)勢

水生植物（主要是挺水及濕生植物）具有固坡作用，其中分蘗能力強、根莖發(fā)達的大型草本作用尤其明顯，但小型草本固坡作用相對較弱。園林綠化區(qū)域的較大水面，風力與水流形成的波浪對人工建設的緩坡土質駁岸有一定的沖蝕作用，固坡能力弱的小型草本如鳶尾、梭魚草等，容易被水流逐步淘蝕根部，最后浮于水面，被水流帶到其他水面平靜區(qū)域，重新扎根生長，甚至造成泛濫[7]。

基于上述原因，在較大水面設計水生植物時，應充分考慮水流對其生長影響，分析湖面水流沖擊方向（觀音湖的水流沖擊主要在東面），在沖擊面強的駁岸應配植固坡能力強的水生植物，固坡能力相對弱的水生植物，應配植在水流相對平靜的駁岸區(qū)域。觀音湖工程中，種植在東面駁岸的黃菖蒲、劍葉梭魚草、草澤瀉等，種植七年后多數(shù)都已漂到西北向淺水區(qū)域重新生長成片，而蘆葦、水竹芋、水蔥、花葉蘆竹、香蒲等抗波浪能力強的高大草本則生長良好，起到了很好的固坡作用。

4.2 采用工程措施營建適合的生境

（1）限定生長區(qū)域

分蘗性強的大型水生植物，如蘆葦、蘆竹等，侵占擴散能力強而迅速，對其周邊配植的小型水生植物生長影響顯著，使其他植物失去生長空間，最終達不到高低錯落的水生植物群落景觀，即便生長在陸地區(qū)域，也會影響園路的通行，增加后期的養(yǎng)護成本。因而在設計時就應考慮其后期影響，采取一定的工程措施控制其生長區(qū)域，一般構建阻隔墻阻斷根部擴張，阻隔墻地下深度應大于0.6 m。

（2）調整種植區(qū)水位

部分草食性魚類如草魚、羅非魚等會啃食植株，影響水生植物生長。荷花春天的初生浮葉最易被啃食。根據(jù)大魚少在淺水區(qū)活動的特性，可利用降低水位起到防止被魚類啃食的效果，種植區(qū)水深小于0.3 m即可起到作用。球莖類的水生植物如慈姑、荸薺等，球莖易被魚類啃食，也應配植在淺水或水際區(qū)域。

（3）選擇適宜植物

自然高度高于2 m的挺水、濕生植物，如蘆竹、蘆葦?shù)乳L大成片后，容易遮擋游人視線。在水生植物配植時，應對臨水區(qū)域的園路作視線分析，需要透視的景觀空間，應配植低于視線的低矮水生植物。草澤瀉、翠盧莉等種子自播能力強的水生植物，種子容易隨水流、風力傳播到其他區(qū)域發(fā)芽生長；狐尾藻等植株體容易營養(yǎng)繁殖，極易擴散，配植時應考慮其特性[8]。

應用水生植物的綠化區(qū)域，生境條件優(yōu)越，雜草生長迅速。因而，在低維護的景觀綠地，應選擇適應能力強、植株強壯的水生植物種類，如旱傘草、水竹芋、蒲葦、蘆竹等。

5 結論

在水生態(tài)文明和“海綿城市”的建設背景下，水生植物的應用和水生植物群落景觀的營造已成為人們廣泛關注的領域。綜上實踐表明，通過7年的時間，觀音湖區(qū)域的水生植物景觀群落已趨于穩(wěn)定，其工程實踐的結果具有較高的參考價值，實驗結果具有可推廣性。水生植物的科學選擇及合理配置是水生態(tài)環(huán)境功能得以實現(xiàn)、水生植物作用得以發(fā)揮、水休景觀效果得以呈現(xiàn)的前提和基礎，是水生植物群落景觀營造過程必須思考的問題。因此，水生植物的選擇和配置應根據(jù)植物本身的生活及生態(tài)條件，結合設計美學邏輯、功能邏輯等，構建既滿足生態(tài)要求又兼顧景觀、文化功能的水生植物群落景觀，實現(xiàn)人工濕地生態(tài)功能和景觀價值的有機結合[9-10]。

5. 駁岸區(qū)種植實景圖

6. 路堤區(qū)種植實景圖

7. 荷花區(qū)種植實景圖