人工濕地植物的選擇與配置

楊寶玲 胡衛(wèi)霞 馬愛軍 劉玉華

摘要 濕地植物是人工濕地系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)污水凈化具有重要的作用。本文分析了人工濕地植物的應(yīng)用現(xiàn)狀以及存在的問題，并結(jié)合生態(tài)功能和景觀美學(xué)，對(duì)人工濕地植物的科學(xué)選擇和合理配置提出了建議，以期為人工濕地的構(gòu)建以及濕地植物的選擇與配置提供參考。

關(guān)鍵詞 人工濕地；濕地植物；選擇；配置

中圖分類號(hào) S688；S731.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）21-0147-02

Selection and Configuration of Artificial Wetland Plants

YANG Bao-ling HU Wei-xia MA Ai-jun LIU Yu-hua *

（College of Landscape Architecture，Jiangsu Vocational College of Agriculture and Forestry，Jurong Jiangsu 212400）

Abstract As the essential components，artificial wetland plants play an important role in the purification process. This paper analyzed the application status and existing problems of artificial wetland plants，and put forward some suggestions on the selection and configuration of artificial wetland plants based on the ecological characteristics and landscape aesthetics，so as to provide references for the construction and plants selection and configuration of artificial wetland.

Key words artificial wetland；wetland plant；selection；configuration

人工濕地是模擬天然濕地、人工建造的可控制和工程化的一種新型的污水凈化處理技術(shù)[1]，是由基質(zhì)、植物、水體、動(dòng)物、微生物等按一定方式配置成的一種復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[2]。人工濕地通過(guò)物理、化學(xué)、生物協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化，獲得污水處理與資源化的最佳效益，具有工藝簡(jiǎn)單、投資少、處理成本低、處理效果好、美化環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，在污水處理中有著良好的應(yīng)用前景[3]。人工濕地在控制污染、降解污染物、凈化水質(zhì)方面具有重要的功能，同時(shí)也兼具經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和美學(xué)等價(jià)值。

濕地植物是人工濕地的重要組成部分，不但可以吸收、降解水體中的污染物質(zhì)[1，4]，還能形成景觀要素、美化環(huán)境[2]。但不同的濕地植物生活習(xí)性、去污能力等存在一定差異，所以濕地植物的科學(xué)選擇以及合理配置是人工濕地的功能與作用得以實(shí)現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)，對(duì)污水處理效果和景觀要素形成具有重要的影響，是人工濕地設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮的問題[5]。適宜的濕地植物不僅可以提高污水凈化效果，方便后期管理，而且能增加景觀效果[6]。

本文分析了人工濕地植物應(yīng)用現(xiàn)狀和存在的問題，并結(jié)合生態(tài)功能和景觀美學(xué)，對(duì)人工濕地植物的選擇和合理配置提出了建議，以期為人工濕地的構(gòu)建及濕地植物的選擇與配置提供理論參考。

1 存在的問題

1.1 濕地植物應(yīng)用種類單一

我國(guó)的濕地植物資源豐富，約有225科逾2 200種[5]，但目前人工濕地中已被用于污水處理且產(chǎn)生效果的僅有幾十種[7]，濕地植物應(yīng)用種類較為單一，多樣性低，人工濕地植物景觀千篇一律，缺乏地方特色[8]。人工濕地中應(yīng)用的種類絕大多數(shù)屬于草本類水生植物，木本植物較為缺乏[9]，常用的濕地植物有蘆葦、黃菖蒲、香蒲、睡蓮、荷花、再力花、梭魚草等濕地植物，其中大多數(shù)為挺水植物，而對(duì)于凈化效果較好的沉水植物應(yīng)用較少。濕地植物種類較少，結(jié)構(gòu)單一，導(dǎo)致污水凈化能力有限，無(wú)法體現(xiàn)出濕地最大的社會(huì)效益、環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 季相變化單一，冬季景觀效果差

景觀生態(tài)價(jià)值是人工濕地的重要優(yōu)勢(shì)之一[7]，但人工濕地植物景觀營(yíng)造時(shí)，對(duì)景觀功能不夠重視，忽略了季節(jié)的搭配，應(yīng)用的水生植物絕大多數(shù)為草本類和落葉類，耐寒性較差，秋冬季死亡、枯萎或休眠[9]，造成冬季濕地?zé)o景可觀；若不及時(shí)清理枯萎的殘枝，還會(huì)影響景觀效果，嚴(yán)重污染濕地公園的環(huán)境。

此外，濕地植物秋冬季枯萎，對(duì)污染物的吸收減少；而且由于缺少植物覆蓋，濕地床體溫度降低，影響了微生物活性[7]，導(dǎo)致污水處理效果降低，影響人工濕地的凈化效果與穩(wěn)定性[8]。

1.3 植物搭配不盡合理

很多人工濕地進(jìn)行植物景觀營(yíng)造時(shí)，往往注重美學(xué)上的搭配，忽略人工濕地植物的種間配置，未能將植物的凈化效果和景觀功能相結(jié)合，人工濕地的綜合生態(tài)功能不能充分發(fā)揮。

植物搭配合理、布局得當(dāng)、景觀優(yōu)美，不僅會(huì)增加景觀效果；還能科學(xué)利用植物間的相互關(guān)系，避免了惡性競(jìng)爭(zhēng)以及病蟲害發(fā)生，有利于整個(gè)濕地內(nèi)的植物更好地生長(zhǎng)。若搭配不合理，由于對(duì)環(huán)境因子的競(jìng)爭(zhēng)，有些植物會(huì)向環(huán)境釋放化學(xué)物質(zhì)，影響周圍植物的生長(zhǎng)；甚至?xí)T發(fā)或加重病蟲害的發(fā)生，從而影響對(duì)污水的凈化效果[8]。

2 建議

2.1 增加濕地植物多樣性

選擇人工濕地植物時(shí)，根據(jù)人工濕地特色，篩選出適應(yīng)性強(qiáng)、去污效果好、景觀價(jià)值高、兼具經(jīng)濟(jì)效益的濕地植物，豐富濕地植物種類，增加物種多樣性，使?jié)竦夭粌H在視覺效果上賞心悅目，而且污水處理效率提高，有利于實(shí)現(xiàn)濕地生態(tài)系統(tǒng)的自我循環(huán)。在人工濕地植物選擇與配置時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

2.1.1 選擇適宜的植物。濕地植物種類豐富，但不同植物的生長(zhǎng)習(xí)性也不相同。因此，濕地植物的選擇應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颉⒌孛?、水文等條件，優(yōu)先選用本土植物，做到因地制宜，將構(gòu)建的人工濕地融入周圍景觀中[4]。慎重引入外來(lái)植物，避免引發(fā)生物入侵等安全性問題。同時(shí)，根據(jù)濕地設(shè)計(jì)要求，考慮水生植物對(duì)水位的要求以及所在水體的環(huán)境特點(diǎn)，選用適宜的水生植物[10]。

2.1.2 選擇凈化效果好的植物。人工濕地是一種新型的污水凈化處理技術(shù)，而濕地植物可以吸收、富集、降解水體中的污染物質(zhì)，能有效地凈化水體，是人工濕地系統(tǒng)發(fā)揮生態(tài)凈化作用的重要因素之一[11]，但不同濕地植物的去污能力以及凈化效果均不相同。因此，在篩選水生植物時(shí)，根據(jù)濕地特色、水體污染類型及程度，選擇去污力強(qiáng)、凈化效果好的濕地植物[4]，這樣的水生植物在污染較重的水體可以較好的存活，并能有效去除水體中的污染物。通常根系比較發(fā)達(dá)、生物量較大的水生植物，不僅能夠穩(wěn)固濕地土壤、保持人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且能夠改善微生物的生存條件、提高生物降解速度[4]。

2.1.3 選擇抗逆性強(qiáng)的植物。由于人工濕地中植物根系要長(zhǎng)期浸泡在水中和接觸濃度較高且變化較大的污染物，抗逆性較差的植物將直接影響污水凈化效果[12]。因此，除了選用耐污能力強(qiáng)的水生植物外，還要選擇一些抗逆性強(qiáng)（包括抗病蟲害能力、耐鹽性、耐高溫性以及耐寒性等）的植物，即使在惡劣的環(huán)境下也能正常生長(zhǎng)，保證污水凈化效果和景觀穩(wěn)定性。此外，人工濕地中由于污染物的存在植物容易滋生病蟲害，抗病蟲害能力不僅直接關(guān)系植物自身的生長(zhǎng)發(fā)育，也影響其對(duì)污水的凈化效果。同時(shí)，為了兼顧景觀效果和穩(wěn)定性，應(yīng)選擇一些生命周期較長(zhǎng)、生長(zhǎng)穩(wěn)定并易于管理的植物[10]。

2.1.4 選擇兼具景觀價(jià)值的植物。景觀生態(tài)價(jià)值是人工濕地的重要優(yōu)勢(shì)之一，因而可以引入園林設(shè)計(jì)理念，將人工濕地建設(shè)與營(yíng)造生態(tài)園林融為一體，將污染治理與景觀功能相結(jié)合。在選擇植物時(shí)，不應(yīng)僅僅考慮植物獨(dú)有的觀賞特性，而應(yīng)根據(jù)濕地特色、水體污染類型及程度、植物生長(zhǎng)特點(diǎn)以及生態(tài)安全性等，選擇既具有觀賞價(jià)值又可凈化污水的濕地植物[7]，可以考慮不同色彩植物之間的搭配、不同花期植物的搭配、不同層次之間的搭配等，創(chuàng)造賞心悅目的濕地景觀環(huán)境，實(shí)現(xiàn)污染治理和環(huán)境美化相統(tǒng)一，提升生態(tài)價(jià)值、旅游價(jià)值和教育價(jià)值。

2.2 加強(qiáng)把握植物景觀時(shí)間尺度

受氣候、溫度等多種因素的影響，冬季水生植物常會(huì)枯萎死亡或進(jìn)入休眠，導(dǎo)致人工濕地出現(xiàn)功能下降、植物景觀效果差的現(xiàn)象。因此，需加強(qiáng)把握植物景觀時(shí)間尺度，選用一些生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、生物量穩(wěn)定、耐寒性強(qiáng)、根部比較發(fā)達(dá)的植物，注重常綠與落葉、速生與慢生植物的搭配[9]，到了冬季，這些植物也能正常生長(zhǎng)，繼續(xù)發(fā)揮作用，保證污水處理系統(tǒng)全年處于運(yùn)行狀態(tài)，既節(jié)約了成本也兼顧了近期與遠(yuǎn)期的景觀效果。同時(shí)，考慮到植物死亡腐爛后會(huì)向水體釋放出污染物，以及植物枯萎死亡對(duì)景觀造成的影響，應(yīng)適當(dāng)縮短植物的收割周期[13]。

2.3 合理搭配濕地植物

為充分發(fā)揮濕地植物的凈化效果和景觀價(jià)值，應(yīng)注意不同植物間的合理配置，既滿足生態(tài)要求，又兼顧景觀效果。根據(jù)植物的生態(tài)學(xué)特性以及植物的優(yōu)勢(shì)地位進(jìn)行植物種類之間的搭配，注意主次分明，做到種間互相補(bǔ)充、互惠共生；同時(shí)又要注意層次設(shè)計(jì)，注意挺水植物、浮水植物和沉水植物之間的搭配，形成層次分明、高低錯(cuò)落的復(fù)層植物群落，構(gòu)建色彩豐富、形態(tài)各異、層相繁雜的優(yōu)美景觀[14]。濕地植物的合理配置有利于動(dòng)物和微生物的繁衍，減少病蟲害的滋生，提高污水凈化效果，還能增強(qiáng)低溫情況下人工濕地的生態(tài)穩(wěn)定性[15]，使整個(gè)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定且高效運(yùn)轉(zhuǎn)，最終形成穩(wěn)定可持續(xù)利用的生態(tài)系統(tǒng)。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，人工濕地普遍引起人們的關(guān)注，并得以廣泛應(yīng)用。但隨著人們生活水平的提高，將人工濕地融入到公園等休閑娛樂場(chǎng)所，創(chuàng)建多功能、多效益的人工濕地將成為一項(xiàng)重要研究。而濕地植物的科學(xué)選擇以及合理配置是人工濕地的功能與作用得以實(shí)現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)，是人工濕地設(shè)計(jì)過(guò)程中必須思考的問題[16-17]。因此，濕地植物的選擇和配置應(yīng)在滿足生態(tài)功能的同時(shí)，結(jié)合景觀美學(xué)，構(gòu)建既滿足生態(tài)要求又兼顧景觀功能的人工濕地景觀，實(shí)現(xiàn)人工濕地生態(tài)功能和景觀價(jià)值的有機(jī)結(jié)合。

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