濱海生態(tài)空間植物配置模式及其景觀效益評(píng)價(jià)研究
——以鸚鵡洲生態(tài)濕地為例

吳 威，王曉雨，陳雪初

(1．上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 生態(tài)技術(shù)與工程學(xué)院，上海 201418；2．華東師范大學(xué) 生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，上海 200241)

隨著我國城市的快速發(fā)展，近幾十年來，濱海區(qū)域空間越來越多的被開發(fā)利用，人類的干預(yù)影響著濱海濕地的自然生態(tài)過程，誘發(fā)生態(tài)環(huán)境問題，影響區(qū)域可持續(xù)發(fā)展[1-2]．近年來，針對(duì)濱海受損岸線開展生態(tài)修復(fù)成為新趨勢(shì)，然而就修復(fù)后新形成的濱海生態(tài)空間而言，如何進(jìn)一步合理利用還有待深入研究．目前有關(guān)濱海生態(tài)空間構(gòu)建問題，立足于景觀生態(tài)角度的研究相對(duì)較少[3-12]．植物景觀是組成濱海生態(tài)空間的重要元素，國內(nèi)外學(xué)者開展了濱海景觀生態(tài)格局[13]，植物景觀應(yīng)用[14]，生態(tài)修復(fù)及景觀營(yíng)造[15]等方面的研究，而從景觀效益方面對(duì)濱海植物景觀的探索尚不多見．

2016年以來，在華東師范大學(xué)、上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)等單位技術(shù)支撐下，上海市海洋管理部門在杭州灣北岸金山岸段開展了海岸帶受損岸線生態(tài)整治修復(fù)工程，恢復(fù)并構(gòu)建了鸚鵡洲生態(tài)濕地，同時(shí)兼顧景觀效益，引種不同類型植物形成濱海生態(tài)景觀．自2017年對(duì)外開放以來，該濕地已運(yùn)行超過3年以上，是開展濱海植物景觀效益研究的良好場(chǎng)地．筆者借鑒較為成熟的植物景觀評(píng)價(jià)AHP模型與方法[16-18]，以鸚鵡洲生態(tài)濕地為研究對(duì)象，開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，選擇濕地中3種不同功能類型的典型植物配置模式進(jìn)行景觀效益評(píng)價(jià)，旨在為選出不同功能的適用于杭州灣北岸濱海濕地的植物配置模式提供理論和實(shí)踐依據(jù)．

1 研究對(duì)象

濱海空間是人類活動(dòng)與自然生境的復(fù)雜交融帶，植物組團(tuán)不僅為人類服務(wù)，也是其他動(dòng)物的重要棲息地．戚繼忠等人根據(jù)植物景觀功能分類將植物應(yīng)用范圍分為生物環(huán)境和人類環(huán)境兩大類，而根據(jù)具體植物功能將植物組團(tuán)分為凈化污水、防護(hù)減災(zāi)、游憩休閑、調(diào)節(jié)氣候等類型[19]．

杭州灣北岸上海段濱海岸線幾乎為人工岸線，自2000年以來，杭州灣北岸上海段圍墾土地面積占上海域面積的62%，濱海濕地現(xiàn)有林帶較為單一，長(zhǎng)勢(shì)較差，灌木主要以蘆葦、海三棱藨草、加拿大一直黃花、互花米草等草本植物為主[20-21]．鸚鵡洲濱海生態(tài)濕地屬于杭州灣北岸濱海人工濕地，即是濱海生態(tài)修復(fù)空間也是濱海景觀游憩場(chǎng)地．地理位置121°34′15″～121°34′59″E、30°70′17″～30°71′19″N，屬于溫帶季風(fēng)性氣候，夏季濕熱冬季干冷，夏季多盛行偏南風(fēng)，冬季盛行偏北風(fēng)，年均降雨量在1 000.0 mm以上，降水多集中在3—9月，由于臨海，多受臺(tái)風(fēng)和暴風(fēng)潮的影響[22]．根據(jù)植物設(shè)計(jì)圖及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，鸚鵡洲生態(tài)濕地植物應(yīng)用包括陸生植物25種，水生植物5種，耐濕植物26種；耐鹽堿植物14種，抗風(fēng)植物4種，分屬34科47屬56種．

2 研究方法

1)借鑒園林植物景觀評(píng)價(jià)運(yùn)用最為廣泛的AHP模型中指標(biāo)和權(quán)重[16]，對(duì)鸚鵡洲生態(tài)濕地的植物配置模式、植物種類、植物數(shù)量、植物的生活型結(jié)構(gòu)、觀賞性、景觀時(shí)序性、植物與周邊硬質(zhì)景觀的和諧性等進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，從定量和定性分析，總結(jié)各功能類型典型植物配置模式的景觀效益(表1)．

表1 園林植物景觀評(píng)價(jià)AHP模型與方法

2)依據(jù)植物景觀功能分類方法，將研究場(chǎng)地植物分為3種類型：Ⅰ游憩觀賞類植物配置；Ⅱ生態(tài)修復(fù)類植物配置；Ⅲ防護(hù)類植物配置[19]．運(yùn)用典型樣地法，分別選擇不同類型植物配置3～4個(gè)20 m×20 m的樣地，樣地內(nèi)隨機(jī)選取4 m×4 m灌木樣方2個(gè)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和照片采集．將AHP模型中定性指標(biāo)線上評(píng)分問卷形式，采用行業(yè)內(nèi)相關(guān)人士(從事生態(tài)景觀行業(yè)的設(shè)計(jì)和研究人員)和普通游客相結(jié)合的評(píng)分方式獲取各樣地定性指標(biāo)值，評(píng)分分值采用10分制，分為10,8,6,4,2

5個(gè)等級(jí)．

3)將各樣地分為喬木層、灌木層、草本層，利用Simpson指數(shù)公式分別計(jì)算各樣地中物種多樣性、植物生活型結(jié)構(gòu)多樣性、植物觀賞特性多樣性等定量指標(biāo)，由于計(jì)算出的定量指標(biāo)多樣性指數(shù)在0～1，所以將計(jì)算值乘以10作為與定性指標(biāo)相對(duì)應(yīng)的分值[23]．計(jì)算公式為[24]68

其中，ni為第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù)；N為所有物種的個(gè)體總數(shù)；S為物種的數(shù)目(種數(shù))．

4)將獲得的定量和定性指標(biāo)分值乘以對(duì)應(yīng)的權(quán)重值，最終獲得各樣地綜合景觀效益值B，B值越高則表明該種植物配置模式綜合景觀效益越好．

3 結(jié)果與討論

3.1 植物景觀設(shè)計(jì)原則與配置模式

濕地植物設(shè)計(jì)遵循保留大部分原生植物，模擬和恢復(fù)濱海濕地植物群落的原則進(jìn)行植物配置設(shè)計(jì)．研究場(chǎng)地濱海且屬于典型的鹽堿地，在植物品種的選擇上盡可能使用鄉(xiāng)土樹種，抗鹽堿、耐濕性和抗風(fēng)能力較好，以及用于水凈化類的植物；適量點(diǎn)綴秋色葉植物和香花植物，增加植物景觀的觀賞性．將生態(tài)修復(fù)功能和游憩功能結(jié)合，營(yíng)造層次變化，品種多樣，色相豐富的植物景觀[25]．

根據(jù)鸚鵡洲生態(tài)濕地植物設(shè)計(jì)圖及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況，選擇游憩觀賞類植物樣地4個(gè)，生態(tài)修復(fù)類植物樣地3個(gè)，防護(hù)林類植物樣地4個(gè)．樣地配置涉及喬-灌-草、喬-草、灌-草3類典型群落結(jié)構(gòu)[17]．

3.1.1 游憩觀賞類植物配置 具有游憩觀賞功能的植物組團(tuán)分布主要集中在場(chǎng)地北側(cè)片區(qū)，圍繞濕地凈化和鹽沼濕地恢復(fù)為主體功能的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)片區(qū)內(nèi)布置，有一處較大的活動(dòng)場(chǎng)地結(jié)合濕地凈化和科普教育展開，周邊局部設(shè)有特色活動(dòng)休憩場(chǎng)地、服務(wù)建筑和廊架等景觀設(shè)施．

此類植物配置模式造景植物多選用樹形優(yōu)美、觀花類植物，主要體現(xiàn)的是植物景觀的觀賞功能．以香樟、黃山欒樹、女貞、佛吉尼亞櫟、東方杉、旱柳等樹形較高冠幅較大的植物構(gòu)成上層喬木，中層增種木芙蓉、紫薇、紫葉李等開花植物，下層選擇了一些常用的造景品種包括石楠、海桐、南天竹、紅花酢漿草等．總體的配植既有常綠樹種，也有觀葉和觀花類植物，形成4季有景的植物空間．

研究場(chǎng)地內(nèi)以游憩觀賞功能為主典型樣地配置包括以下4個(gè)：

樣地Ⅰ-1．香樟(Cinnamomumcamphora(L.) Presl.)+榆樹(UlmuspumilaL.)—紫薇(LagerstroemiaindicaL.)+常綠萱草(Hemerocallisfulvavar．a(chǎn)urantiaca(Baker) M.Hotta)—金葉苔草(Carex‘Evergold’)+紅花酢漿草(OxaliscorymbosaDC.)+矮生百慕大(Cynodondactylon).

樣地Ⅰ-2．弗吉尼亞櫟(Quercusvirginiana)—紫薇(LagerstroemiaindicaL.)+木芙蓉(HibiscusmutabilisLinn.)—鳶尾(IristectorumMaxim.)+矮生百慕大(Cynodondactylon).

樣地Ⅰ-3．濕地松(pinuselliottii)+旱柳(SalixmatsudanaKoidz)—木芙蓉(HibiscusmutabilisLinn.)+小兔子狼尾草(Pennisetumalopecuroidescv．‘Little Bunny’)—金葉苔草(Carex‘Evergold’)+矮生百慕大(Cynodondactylon).

樣地Ⅰ-4．東方杉(Taxodiummucronatum×Cryptomeriafortunei)+檉柳(TamarixchinensisLour.)— 菖蒲(AcoruscalamusL.)+ 海濱木槿(HibiscushamaboSieb．et Zucc.)—矮生百慕大(Cynodondactylon)(圖1～4)．

3.1.2 生態(tài)修復(fù)類植物配置 此類型植物配置主要包括2類：濕地水域內(nèi)植物組團(tuán)和水岸植物組團(tuán)．水域內(nèi)植物以蘆葦為主要構(gòu)景，為增加人與植物景觀的互動(dòng)，水上設(shè)置棧道，將生態(tài)功能與游憩觀賞功能融合．研究地塊內(nèi)水系以自然彎曲駁岸為主，駁岸兩側(cè)種植挺水植物，營(yíng)造自然狀態(tài)下水岸景觀空間．

植物品種選擇以發(fā)揮生態(tài)功能為主要目的，水域內(nèi)以蘆葦和香蒲為主體，水岸包括蘆葦、水蔥、燈芯草、千屈菜、菖蒲、紫穗槐等，岸灘地選擇一些耐濕的造景植物，增加水岸植物的觀賞性．同時(shí)在跌水緩流水系內(nèi)，局部增加觀賞草和石塊組景，體現(xiàn)了濕地景觀的自然野趣特性．

研究場(chǎng)地內(nèi)以生態(tài)修復(fù)為功能的典型樣地配置包括以下3個(gè)：

樣地Ⅱ-1．蘆葦(Phragmitesaustralis)+香蒲

(Typhaangustifolia)；

樣地Ⅱ-2．濕地松(pinuselliottii)+檉柳(TamarixchinensisLour.)—蘆葦(Phragmitesaustralis)+香蒲(Typhaangustifolia)—矮生百慕大(Cynodondactylon)；

樣地Ⅱ-3．濕地松(pinuselliottii)+檉柳(TamarixchinensisLour.)—蘆葦(Phragmitesaustralis)+千屈菜(LythrumsalicariaL.)—矮生百慕大(Cynodondactylon)(圖5～7)．

3.1.3 防護(hù)林類植物配置 防護(hù)類植物主要包括場(chǎng)地西北側(cè)靠近道路和工廠的防護(hù)林帶，以及東南側(cè)濱海的防護(hù)林帶．此類植物種植區(qū)距離活動(dòng)場(chǎng)地較遠(yuǎn)，人為干擾較?。参锏倪x擇以鄉(xiāng)土性、抗風(fēng)、耐水濕、速生類植物為主，主要是杉類和松類植物形成的林帶，主要品種包括東方杉、中山杉、濕地松、落羽杉等．

研究場(chǎng)地內(nèi)以防護(hù)為功能的典型樣地配置包括以下4個(gè)：

樣地Ⅲ-1．東方杉(Taxodiummucronatum×Cryptomeriafortunei)+中山杉(Taxodiumhybrid)+旱柳(SalixmatsudanaKoidz)—菖蒲(AcoruscalamusL.)+扶芳藤(Euonymusfortunei(Turcz.) Hand.-Mazz.)+蔥蘭(Zephyranthescandida(Lindl.) Herb.)—矮生百慕大(Cynodondactylon)；

樣地Ⅲ-2．中山杉(Taxodiumhybrid)+木麻黃(CasuarinaequisetifoliaForst.)—玲瓏芒(Miscanthussinensis‘Adagio’)—矮生百慕大(Cynodondactylon)；

樣地Ⅲ-3．東方杉(Taxodiummucronatum×Cryptomeriafortunei)+濕地松(pinuselliottii)—矮生百慕大(Cynodondactylon)；

樣地Ⅲ-4．落羽杉(Taxodiumdistichum(L.) Rich.)+東方杉(Taxodiummucronatum×Cryptomeriafortunei)—紫葉李(PrunusCerasiferaEhrharf．a(chǎn)tropurpurea(Jacq.) Reh)+木芙蓉(HibiscusmutabilisLinn.)—矮生百慕大(Cynodondactylon)(圖8～11)．

3.2 典型植物配置模式景觀效益評(píng)價(jià)

根據(jù)AHP模型及Simpson多樣性指數(shù)對(duì)鸚鵡洲生態(tài)濕地典型植物配置模式景觀效益評(píng)價(jià)值進(jìn)行問卷調(diào)研及結(jié)果計(jì)算．定量指標(biāo)中生活型多樣性按照常綠闊葉、落葉闊葉、常綠針葉、落葉針葉、多年生草本、多年生藤本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[26]；觀賞特性以觀花、觀果、觀形、觀葉4類指標(biāo)進(jìn)行劃分統(tǒng)計(jì)[27]；植物景觀時(shí)序性以最有觀賞價(jià)值季節(jié)時(shí)序分布來劃分，從春季到冬季時(shí)序[26]．定性指標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷有效樣本回收175份，其中包含生態(tài)景觀行業(yè)相關(guān)人士問卷98份，普通游客77份．

最終評(píng)價(jià)結(jié)果見表2．可見，鸚鵡洲生態(tài)濕地植物綜合景觀效益評(píng)分值在5.4～7.2，多樣性指標(biāo)值較低在0.0～0.7，定性指標(biāo)評(píng)分值較高，大部分在在6～10分．3種類型樣地平均效益評(píng)分以防護(hù)類植物配置最高達(dá)6.75，游憩觀賞類植物配置和生態(tài)修復(fù)類植物配置評(píng)分相近，分值分別為6.09和5.99．游憩觀賞類4個(gè)植物樣地中，以樣地Ⅰ-3綜合景觀效益分值最高，達(dá)6.92，其次是樣地Ⅰ-2分值6.07，樣地Ⅰ-1為5.87，樣地Ⅰ-4分值最低僅5.50．生態(tài)修復(fù)類3個(gè)樣地中，以樣地Ⅱ-2分值最高，達(dá)6.50；其次是樣地Ⅱ-1分值6.07；樣地Ⅱ-3綜合效益分值最低，僅5.41．防護(hù)林類，樣地Ⅲ-1和樣地Ⅲ-4評(píng)分均高于7.0，樣地Ⅲ-4分值最高達(dá)7.17；其次是樣地Ⅲ-1、樣地Ⅲ-3和樣地Ⅲ-2分值分別為7.01,6.42,6.39．通過上述評(píng)價(jià)結(jié)果表明，景觀效益最好的植物配置模式(樣地Ⅰ-3、樣地Ⅱ-2、樣地Ⅲ-4)均表現(xiàn)為植物物種多樣性較高，且各層植物數(shù)量和分布都較為均勻，同時(shí)植物組團(tuán)內(nèi)常綠、落葉和開花植物品種均有配植．因此物種多樣性較低的植物組團(tuán)，不僅影響植物群落穩(wěn)定性[28]，也直接影響著植物景觀的多樣性指標(biāo)值和定性指標(biāo)主觀評(píng)分值，導(dǎo)致植物組團(tuán)景觀效益值低．

表2 鸚鵡洲生態(tài)濕地典型植物配置模式景觀多樣性評(píng)價(jià)

鸚鵡洲生態(tài)濕地內(nèi)植物作為生態(tài)修復(fù)體系中的重要元素，不僅具有景觀觀賞性，還承擔(dān)著重要的生態(tài)功能．根據(jù)鸚鵡洲鳥類多樣性調(diào)查，水岸蘆葦香蒲等挺水植物，吸引了黑水雞和棕頭鴉雀在此棲息．蘆葦叢和香蒲構(gòu)成的濕地空間，也是杭州灣北岸候鳥鸻形目(鷸類和鸻類鳥)喜愛的棲息地[29]．防護(hù)林帶以及多層復(fù)合喬木空間易形成隱蔽空間，缺少人為干擾，為鷺科鳥類提供掩蔽的棲息場(chǎng)所．游憩觀賞類植物選擇的開花和結(jié)果類植物，結(jié)合周邊開闊水面，為鳥類提供良好捕食環(huán)境．3種不同類型的植物配置不僅具有較好景觀效益，也能為鳥類營(yíng)造適宜生境，對(duì)濱海生態(tài)環(huán)境的改善具有一定效用．

4 結(jié)論

本研究以植物景觀評(píng)價(jià)模型為基礎(chǔ)，通過研究場(chǎng)地濱海生態(tài)修復(fù)功能和專家咨詢的方式，對(duì)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行修改和完善，分別從定量和定性指標(biāo)對(duì)鸚鵡洲生態(tài)濕地植物景觀進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終的數(shù)據(jù)結(jié)果清晰明了，對(duì)未來杭州灣濱海濕地植物景觀配置具有一定參考意義．

1)由于鸚鵡洲生態(tài)濕地土壤鹽堿較為嚴(yán)重，且根據(jù)潮汐現(xiàn)象部分地塊會(huì)被海水淹沒，因此在植物設(shè)計(jì)時(shí)可選用的植物品種范圍縮?。畯脑u(píng)價(jià)結(jié)果分析，鸚鵡洲生態(tài)濕地3種功能的植物配置中，景觀效益最佳的分別是以下3種植物配置模式：

① 游憩觀賞類植物配置為：濕地松(pinuselliottii)+旱柳(SalixmatsudanaKoidz)—木芙蓉(HibiscusmutabilisLinn.)+小兔子狼尾草(Pennisetumalopecuroidescv．‘Little Bunny’)—金葉苔草(Carex‘Evergold’)+矮生百慕大(Cynodondactylon)；

② 生態(tài)修復(fù)類植物配置為：濕地松(pinuselliottii)+檉柳(TamarixchinensisLour.)—蘆葦(Phragmitesaustralis)+香蒲(Typhaangustifolia)—矮生百慕大(Cynodondactylon)；

③ 防護(hù)林類植物配置為：落羽杉(Taxodiumdistichum(L.) Rich.)+東方杉(Taxodiummucronatum×Cryptomeriafortunei)—紫葉李(PrunusCerasiferaEhrharf．a(chǎn)tropurpurea(Jacq.) Reh)+木芙蓉(HibiscusmutabilisLinn.)—矮生百慕大(Cynodondactylon)．

2)從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及數(shù)據(jù)結(jié)果分析，鸚鵡洲生態(tài)濕地作為杭州灣北岸濱海修復(fù)類人工濕地，在建成后3年期間植物的演替結(jié)果表現(xiàn)部分植物長(zhǎng)勢(shì)較好，具有較高的適應(yīng)，成為優(yōu)勢(shì)種；部分植物逐漸變?yōu)槿鮿?shì)種群，被新的物種替代．其中長(zhǎng)勢(shì)較好的上層喬木包括東方杉、濕地松、佛吉尼亞櫟、旱柳，中層小喬有夾竹桃、紫葉李、木芙蓉；下層灌木及地被有蘆葦、香蒲、海濱木槿、紫穗槐、傘房決明、千屈菜等；部分植物優(yōu)勢(shì)減弱，主要是下層地被包括黃金菊、紅花酢漿草．在演替過程中新出現(xiàn)較有優(yōu)勢(shì)的物種主要在林下空間，包括蔥蓮、狗尾草等．

致謝：感謝自然資源部大都市區(qū)國土空間生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)創(chuàng)新和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金對(duì)本研究的資助.