基于海綿城市理念的生態(tài)植物配置研究

張軍圍

(內(nèi)蒙古大學(xué)創(chuàng)業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010030)

0 引 言

“海綿城市”的理念是想讓城市能夠像海綿一樣收放自如，在面對自然災(zāi)害時(shí)能夠釋放出更好的彈性。植物是海綿城市中重要的景觀元素，合適的植物選擇能夠使城市景觀充滿生機(jī)和美感，在海綿城市整體的建設(shè)過程中，景觀植物的配置選擇是至關(guān)重要的一環(huán)[1]，低影響開發(fā)(LOW IMPACT DEVELOPMENT，LID)設(shè)施是實(shí)現(xiàn)海綿生態(tài)的基本手段。因此，解決海綿城市建設(shè)中LID設(shè)施的景觀植物配植問題，是我們破解“海綿型”景觀設(shè)計(jì)難題的關(guān)鍵，尋求更為合理的植物選擇與配植是維持海綿設(shè)施長期正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

1 海綿城市理念下植物的作用及選擇導(dǎo)向

1.1 海綿城市理念下植物生態(tài)的重要性

“LID”生態(tài)海綿城市建設(shè)的技術(shù)是海綿城市建設(shè)最基礎(chǔ)的技術(shù)支持，在LID設(shè)施中水是最基本的生態(tài)因子和主要控制因素(圖1)，植物是LID設(shè)施的基礎(chǔ)組成部分，不同水分條件下生長和分布著不同的植物群落，干濕變化是控制LID設(shè)施特征的關(guān)鍵因子，是典型的擾動特征之一，直接影響到植物的個(gè)體生長情況、群落的穩(wěn)定性等[2]。不確定的干濕變化很有可能會影響到植物的個(gè)體生長情況，造成植物萎蔫、甚至死亡，影響到植物群落的變化，破壞設(shè)施中的景觀效果、功能效果。因此，解決海綿城市建設(shè)中的景觀植物配置問題，是我們破解“海綿型”景觀設(shè)計(jì)難題的關(guān)鍵。

圖1 構(gòu)建海綿城市的基本體系要素

1.2 海綿城市理念下植物選擇導(dǎo)向基礎(chǔ)

合理的植物選擇、植物搭配是LID設(shè)施能夠長期有效地發(fā)揮并維持其功能的關(guān)鍵[3]，本章節(jié)根據(jù)植物的地域?qū)傩院推渥陨砜剐?，總結(jié)在海綿城市理念下的植物選擇的基本要求，詳見表1。

表1 海綿城市理念下的植物選擇導(dǎo)向基礎(chǔ)分析

續(xù)表

植物選擇作為海綿城市建設(shè)過程中的重要一環(huán)，在設(shè)計(jì)選擇中最重要的就是了解它們的生存習(xí)性和抗性，綜合考慮多方比較選出最優(yōu)的答案，最優(yōu)秀的植物選配方案往往在多方篩選后只剩下少數(shù)甚至唯一的選擇。通過對各類的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)和工作經(jīng)驗(yàn)的積累，本章節(jié)總結(jié)出海綿城市建設(shè)中部分常用的濕生植物、沉水植物、喬木灌木，并分析他們的海綿屬性，具體詳見表2。

表2 海綿城市建設(shè)中部分常用的園林植物屬性及種類分析

2 景觀海綿體設(shè)施中的植物選擇

2.1 下沉式綠地

海綿城市中下沉式綠地一般設(shè)置在道路或廣場的兩邊，綠地高度通常會比周邊的硬質(zhì)鋪裝或道路路面低 20 cm左右[5]。下沉式綠地具有調(diào)蓄、凈化、滯留徑流雨水的作用。下沉式綠地在植物的選擇上首先就要考慮具有一定耐澇性的鄉(xiāng)土樹種，選擇根系相對發(fā)達(dá)且具有凈化能力的植物。在植物配置上要充分考慮喬木、灌木、地被的合理搭配，使植物搭配能夠形成季相、色相，能夠體現(xiàn)變化豐富的植物景觀。

下沉式綠地建設(shè)的植物選種應(yīng)注重適地適種。將植物生態(tài)適應(yīng)性與區(qū)域立地條件充分結(jié)合，才能發(fā)揮植株應(yīng)有的應(yīng)用效果。調(diào)研發(fā)現(xiàn)部分樣地由于未能把植物的生態(tài)習(xí)性與樣地條件充分匹配，造成植物生長不良，如水生植物再力花、燈心草、菖蒲，以及喜濕植物美人蕉有大面積枯黃萎蔫現(xiàn)象，原因是下沉式綠地雖能匯集雨水，但在滲排作用下，蓄水區(qū)并不長期形成積水，并在夏季高溫中出現(xiàn)干旱現(xiàn)象，對水生和喜濕植物造成不可逆的傷害；秋海棠由于耐澇性不佳，在夏季的持續(xù)暴雨中腐爛死亡；狼尾草在吸收大量的水分后，在臺風(fēng)和暴雨下易發(fā)生倒伏，可選擇景觀效果相似、植株較矮、不易倒伏的狗尾草替代種植。下沉式綠地植物的生長狀況不僅與植物的自適應(yīng)性有關(guān)，還與植物的種植方式、管養(yǎng)精細(xì)度有密切關(guān)系，在篩選適應(yīng)性較好的植物同時(shí)要注意其他環(huán)節(jié)的協(xié)同作用，才能實(shí)現(xiàn)良好的景觀效果。

2.2 雨水花園

“先是水的花園，再是人的花園”，雨水花園是典型的LID設(shè)施，也是LID設(shè)施中相對復(fù)雜的一種生物滯留設(shè)施。通常的雨水花園的設(shè)置位置都比較低，這樣的設(shè)計(jì)手法能更有效地對雨水進(jìn)行收集、凈化以及存蓄。處于雨水花園低處的植物就要著重考慮季節(jié)環(huán)境的影響、植物在旱季以及雨季的存活能力。尤其是花園底部植物，其耐淹性和凈化能力就尤為重要。南開大學(xué)的生命科學(xué)學(xué)院和天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院的研究實(shí)驗(yàn)室曾強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，研究測試中國華北地區(qū)在海綿城市建設(shè)中常用的八種地被植物的耐淹性，對植物在水淹脅迫下表現(xiàn)性狀、基因表達(dá)、不同組織的生理指標(biāo)等進(jìn)行綜合研究推演，得出費(fèi)菜>麥冬>狼尾草>細(xì)葉芒>野牛草>荷蘭菊>地被菊>垂盆草[6]的耐淹次序，為海綿城市建設(shè)中的地被植物選擇提供強(qiáng)有力的理論支持。

雨水花園在國外也有很多經(jīng)典的案例，例如美國的波特蘭花園，花園中植物的選擇和搭配大部分都來自本地，一方面降低成本，提高了存活率，另一方面也防止了植物的外來入侵。雨水花園一共有三大構(gòu)成分區(qū)：蓄水區(qū)、緩沖區(qū)和邊緣區(qū)。蓄水區(qū)有很強(qiáng)的耐淹能力和凈化能力，同時(shí)具備一定的耐旱能力，如波特蘭花園中每個(gè)小水池周邊都種滿了菖蒲。邊緣區(qū)則是要有很強(qiáng)的耐旱性，同時(shí)與花園內(nèi)部植物景觀相搭配，如波特蘭花園外部則種滿了野古草、結(jié)縷草等。

2.3 生態(tài)濕地、生態(tài)浮島

生態(tài)浮島又叫作生態(tài)浮床，是由生態(tài)框體、床體、基質(zhì)、植物四部分構(gòu)成，生態(tài)浮島是保障動物、植物以及微生物生長繁衍的生態(tài)措施，具有修復(fù)水環(huán)境、凈化水體、構(gòu)建海山生態(tài)系統(tǒng)和水體景觀等作用。生態(tài)浮島的作用是選用具有發(fā)達(dá)根系的植物通過其根系來吸收或是吸附水中如氨氮、總磷等有機(jī)的富營養(yǎng)化物質(zhì)，降低水體的富營養(yǎng)化、減少黑臭水體等現(xiàn)象[7]，起到運(yùn)用生態(tài)景觀來整體提升水質(zhì)的作用。生態(tài)浮島植物多選擇花葉蘆竹、黃菖蒲、香蒲、美人蕉、澤瀉、水生鳶尾、水蔥、旱傘草、荇菜等。

黑龍江省群力國家濕地公園內(nèi)部的LID措施就是采用的生態(tài)濕地、生態(tài)浮島等。在此設(shè)計(jì)案例中，生態(tài)濕地浮島中的水生植物和綠地上的白樺樹進(jìn)行分層種植，陸生觀賞植物與水生植物有機(jī)地結(jié)合在一起，來提高雨水的凈化效率。在高處選用包括白樺、紫萼等在內(nèi)的植物進(jìn)行搭配形成錯(cuò)落精致的景觀效果，在濕地周邊種植了許多耐水濕植物，如香蒲、狼尾草及各類芒，實(shí)現(xiàn)了通過合理的搭配對收集的雨水進(jìn)行初步的凈化處理。

2.4 屋頂綠化

海綿城市建設(shè)中，綠色屋頂也是建筑與小區(qū)項(xiàng)目中的一項(xiàng)重要LID設(shè)施，具有滯留凈化屋面雨水、降低徑流污染負(fù)荷，增加空氣濕度、降低室內(nèi)外溫度釋放氧氣、滯留飛塵、改善空氣質(zhì)量，固定二氧化碳減少碳排放，提高城市綠化面積、美化環(huán)境等多種功能。綠色屋頂整個(gè)設(shè)計(jì)是圍繞現(xiàn)代生活、傳統(tǒng)文化和生態(tài)城市的三大背景進(jìn)行的。對于屋頂花園中的植物設(shè)計(jì)來說，綠色屋頂?shù)闹参锓N植要滿足以下幾點(diǎn)要求：首先，屋頂花園不適宜種植株型高大的速生喬木；其次，屋頂花園不適宜種植根狀莖和根系發(fā)達(dá)的植物品種；第三，對于高層建筑和超高層建筑的屋面只能選擇性地種植低矮的地被植物或草坪；第四，栽植樹木的定植點(diǎn)與建筑或構(gòu)筑物的邊墻安全距離應(yīng)大于樹高；第五，屋頂花園栽植喬木時(shí)，盡量選擇栽植在梁柱上或梁柱的附近。

屋頂綠化的綠色種植根據(jù)綠色屋頂植物種植的幾點(diǎn)原則，以及根據(jù)種植基質(zhì)的厚度以及屋頂荷載情況，需要提出有針對性的植物選種。綠色屋頂包括植被層、基質(zhì)層、過濾層、蓄排水層等多個(gè)結(jié)構(gòu)。在荷載承載條件足夠的區(qū)域，可在豎向上營造凸起的微地形，種植小喬木、灌木；在其他荷載承載能力弱的區(qū)域，則以觀賞草、花卉地被植物為主。小喬木以點(diǎn)景效果為主；灌木豐富了植物層次，增加常綠品種以滿足四季有景效果；觀賞草類叢狀搭配，營造自然、野趣的景觀；花卉地被選擇適應(yīng)性強(qiáng)、容易存活、容易打理且景觀效果好的宿根植物，以花鏡式形式種植。由于屋頂?shù)奶厥猸h(huán)境，在具體的工程實(shí)踐中耐旱的景天科植物應(yīng)用的效果較好。

屋頂綠化的設(shè)計(jì)不單只是建筑屋面的設(shè)計(jì)種植，它還包含有建筑的外露天臺、陽臺、建筑的外墻立面等。屋頂綠化能夠有效地?cái)U(kuò)展城市的綠化率，改善城市的生態(tài)環(huán)境面貌，緩解城市的熱島效應(yīng)，降低建筑屋面的雨水溢流，從而減少建筑的排水壓力[8]。

3 結(jié)束語

“海綿城市”這個(gè)新詞在國家的大力推廣下已經(jīng)被更多的人了解和認(rèn)識，但是海綿工程建設(shè)卻還是處于不斷摸索的階段。生態(tài)植物在海綿城市建設(shè)中扮演著重要的角色，如何更合理地將植物運(yùn)用在海綿城市中，如何達(dá)到最優(yōu)的種植表現(xiàn)效果，是我們需要攻克的難題，在不同的項(xiàng)目實(shí)踐中，需要我們根據(jù)最新的變化去不斷地創(chuàng)新和調(diào)整。