園林植物在海綿城市建設(shè)中的作用與應(yīng)用

劉 韜

(西安高科園林景觀工程有限責(zé)任公司，陜西 西安710000)

1 園林植物在海綿城市建設(shè)中的重要作用

1.1 控制地表徑流，減少水土流失

園林植物最大的功用便是降低雨水的流動(dòng)速度，減輕了雨水對(duì)土地的沖刷力度，以此防止水土流失現(xiàn)象的發(fā)生。與此同時(shí)，如若遭遇強(qiáng)降雨，大量積水在流經(jīng)地面時(shí)，將會(huì)形成徑流，而樹(shù)葉和樹(shù)冠將形成阻擋，從而對(duì)徑流產(chǎn)生阻擋作用，減少雨水徑流對(duì)土壤結(jié)構(gòu)造成大破壞，有效維護(hù)水土的穩(wěn)定性。

1.2 吸收部分雨水，增加雨水的下滲

在自然界中，植物本身便是一個(gè)天然的蓄水庫(kù)，故在保持水土與蓄水方面有著極為重要的作用。經(jīng)實(shí)踐證明：若植物的根達(dá)到 1m，則其蓄水量便能達(dá)到 500～200 m3，而在降雨天氣，植物的根平均每小時(shí)將可吸收 20～40 t的雨水。而在沒(méi)有樹(shù)木的土地上，其吸水能力僅為有樹(shù)木土地的 1/20[1]。通過(guò)海綿城市的構(gòu)建，不僅可為城市栽種大量的園林植物，且當(dāng)雨水來(lái)臨時(shí)，經(jīng)由植物的緩沖，還可減低其流速，從而提高雨水的下滲能力，以便被土壤所充分吸收。

1.3 凈化雨水與空氣

園林植物的綠葉面積直接影響到綠量，進(jìn)而關(guān)系到到生態(tài)功能的發(fā)揮，通過(guò)增加城市中的植物覆蓋面，可以達(dá)到凈化空氣的重要作用。如果能對(duì)植物群落進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，將喬、灌、草等合理配置，可以在固定單位基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更大的綠葉面積，也就能夠充分利用植物的光合作用，促使城市生態(tài)系統(tǒng)能夠良好運(yùn)行。通過(guò)植物群落結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，在產(chǎn)生極大生態(tài)效益的同時(shí)，還能夠起到防塵、防風(fēng)、抗旱等功能，對(duì)降低噪音、吸收廢氣及有毒氣體都會(huì)產(chǎn)生積極的作用，實(shí)現(xiàn)改善城市環(huán)境的目標(biāo)。植物通過(guò)光合作用便可達(dá)到凈化空氣的目的，當(dāng)然，對(duì)雨水也能起到一定的凈化作用。由于雨水成分相對(duì)復(fù)雜，尚包含如氮磷鉀等植物生長(zhǎng)所必須的元素，故植物吸收雨水時(shí)，亦能同時(shí)汲取雨水中的營(yíng)養(yǎng)元素，以促進(jìn)樹(shù)木生長(zhǎng)。此外，許多植物于生長(zhǎng)過(guò)程中，還將產(chǎn)生部分擁有殺滅雨水細(xì)菌功效副產(chǎn)物，從而達(dá)到凈化雨水與空氣的目的。

1.4 凈化水質(zhì)

城市的生產(chǎn)生活會(huì)產(chǎn)生大量的污水，傳統(tǒng)處理污水的方式主要依靠市政建設(shè)的管道進(jìn)行，只能起到對(duì)污水的排放、轉(zhuǎn)移作用，不能徹底治理污水，還會(huì)造成二次污染。通過(guò)建設(shè)海綿城市，多種類(lèi)型的植物組合在一起，發(fā)揮園林植物的吸收、富集作用和生化作用。吸收、富集作用是指植物能吸收降解水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、有害物質(zhì)、農(nóng)藥、金屬離子等，抑制有害藻類(lèi)的繁殖，從而確保水域的生態(tài)平衡；生化作用是指植物能通過(guò)光合作用釋放氧氣，使水中的溶解氧增，這不僅能使植物充分發(fā)揮自身降解作用，還能在基層土壤層形成厭氧區(qū)和好氧區(qū)。微生物在這種區(qū)域內(nèi)會(huì)形成生物膜，這有利于其生長(zhǎng)和繁殖，能有效改善水質(zhì)。此外，水生植物有發(fā)達(dá)的根系，大量的水生植物積聚在一起，就能在水體中形成大面積的過(guò)濾層，過(guò)濾層能有效吸收不溶性膠體，改善水質(zhì)[2]。

2 園林植物在海綿城市建設(shè)中的具體應(yīng)用

2.1 雨水花園

雨水花園是海綿體的一種，植物是雨水花園的重要組成部分，且能同時(shí)達(dá)到調(diào)蓄與凈化雨水的功效。雨水花園是由蓄水層、種植層、過(guò)濾層以及排水層組成。其主要作用也如上文所描述，可將雨水滯留在源頭，從而降低雨水的流速。同時(shí)，基于植物的樹(shù)冠、枝干以及根莖本身便具有吸水功能，故在減緩雨水流速的同時(shí)，亦能借由植物根莖將滲透至土壤的雨水一同吸收掉，從而防止了水土流失[3]。例如美國(guó)所修建的波特蘭雨水花園，其便是在園林綠地的低洼地帶種植喬木與灌木，而借由階梯式的處理方式，讓植物體系均能對(duì)雨水徑流起到相應(yīng)的作用，從而達(dá)到維護(hù)生態(tài)穩(wěn)定的目的。

2.2 人工濕地

雨水濕地是一種能可對(duì)徑流污染起到高效控制作用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是由物理、水生植物以及微生物組成?；谠撓到y(tǒng)各組成單位的協(xié)同作用，將能達(dá)到凈化雨水的功效。此外，雨水濕地還能借由植物的吸收以及微生物降解等手法等清除許多的污染物，且效果十分顯著。當(dāng)然，鑒于不同地域，其水環(huán)境條件亦不盡相同，故針對(duì)雨水濕地的修建，應(yīng)將之劃分為五大區(qū)域，其分別為深水區(qū)、淺水區(qū)、植被緩沖區(qū)、邊緣區(qū)以及泛洪區(qū)。其中，而五大區(qū)域又分別由溢流出水口、維護(hù)通道、出水池、沼澤區(qū)以及前置塘所組成，經(jīng)由這些流域，雨水中的污染物將被逐步沉淀下來(lái)，在借由植物根系所具有的凈化功效，便可有效減少雨水中的氮、磷等藻類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物。至于沼澤去的修建，最常見(jiàn)的水生植物有香蒲、菖蒲以及蘆葦?shù)?。而這些植物，其根系越是發(fā)達(dá)，對(duì)污染物的吸附作用便愈加的明顯。

2.3 屋頂綠化

屋頂綠化指在建筑物的天臺(tái)或頂部修建綠化。而正是基于綠化修建區(qū)域的特殊性，故屋頂綠化又有著“第五立面”之稱。就屋頂綠化而言，其主要由植被、基質(zhì)、過(guò)濾以及蓄排水層等多個(gè)結(jié)構(gòu)組成。而其主要作用則是能讓雨水先低落到植物之上，后再流入土壤便可同時(shí)達(dá)到吸納、蓄積以及排放雨水的目的。與此同時(shí)，借由屋頂?shù)木G色植物，同樣能可減緩雨水于屋頂上的徑流速度，且針對(duì)強(qiáng)降雨天氣，綠色屋頂還能直流部分雨水，從而使得雨水匯集的時(shí)間被延長(zhǎng)，如此一來(lái)，不僅能可環(huán)節(jié)地下排水管網(wǎng)的壓力，同時(shí)還能降低城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生概率。

2.4 下凹式綠地

下凹式綠地，即綠色設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出下沉式的特征，而其主要作用則是能回流周邊雨水流徑，因而也可將之視作一種雨水儲(chǔ)存設(shè)施。由于雨水匯流至下凹式綠地的下沉部位，故在一定程度上還可增加土壤的水分含量，由此使得地下水資源得到有效的補(bǔ)給。當(dāng)前，下凹式的綠地設(shè)計(jì)主要設(shè)置在道路兩旁、廣場(chǎng)以及停車(chē)場(chǎng)附近，且因施工方便故而成本也相對(duì)較為低廉。植物選擇首先滿足耐澇屬性；其次要滿足耐旱屬性，城市的普遍缺水干旱，減少市政澆灌用水，在干旱期有頑強(qiáng)生命力；還滿足根系發(fā)達(dá)，凈化能力強(qiáng)的屬性，能夠?qū)τ晁疀_刷帶來(lái)的面源污染物進(jìn)行凈化。擁有對(duì)土壤中氮、磷等污染物的凈化能力，使雨水無(wú)害化下滲進(jìn)地下水。

2.5 街頭小型綠地

街頭小型綠地，其實(shí)質(zhì)為下凹式綠地的一種，但規(guī)模相對(duì)較小故而主要規(guī)劃于城市的小型街區(qū)中，以道路為連接。通常，此種綠地占地面積均較少，一處小型綠地僅有幾十至幾百平方米，但因其布局形式相對(duì)較為靈活，故也最能滿足當(dāng)前的綠地場(chǎng)地需求。此外，借由對(duì)場(chǎng)地條件以及徑流模擬的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，在街頭小型綠地的匯水區(qū)設(shè)計(jì)諸如干池、草溝等物，將可達(dá)到緩解內(nèi)澇以及調(diào)蓄雨洪的作用。

2.6 修復(fù)棲息地

海綿城市的修建目的，一方面，是為了完善城市生態(tài)解耦股，另一方面，則是為了治理被污染的水資源。而基于傳統(tǒng)的污水治理方式，由于其治理設(shè)置與結(jié)構(gòu)都相對(duì)較為簡(jiǎn)單，未被處理或是處理不合格的污染，后經(jīng)供水系統(tǒng)又將再度流入到環(huán)境之中，由此便導(dǎo)致了水資源的二次污染[4]。因此，建議海綿城市的修建應(yīng)當(dāng)積極采取修復(fù)棲息地這一重要手段，其中最典型的代表便是修建濕地公園，以此不僅有助于調(diào)節(jié)氣候與凈化水質(zhì)，且對(duì)自然生物亦能起到一定的保護(hù)作用。此外，在濕地植物生長(zhǎng)過(guò)程中，還將吸收水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，由此便可以致藻類(lèi)植物的生長(zhǎng)，進(jìn)而達(dá)到維護(hù)城市水資源環(huán)境的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

海綿城市是一個(gè)城市雨洪綜合管理系統(tǒng)，植物更是海綿城市中收水的重要組成部分，合理的選擇園林植物，及提供適當(dāng)?shù)纳姝h(huán)境，能夠充分發(fā)揮植物各自的雨水凈化效果，繼而提高海綿城市的應(yīng)用效率，增強(qiáng)海綿城市應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的彈性，更好地協(xié)調(diào)城市建設(shè)與水資源環(huán)境之間的關(guān)系，使其作用充分發(fā)揮，美化城市環(huán)境，改善城市生態(tài)系統(tǒng)。