節(jié)水型植物在干旱城市中的景觀設(shè)計(jì)研究

摘" " 要：干旱城市降雨稀少，如何合理配置水資源，合理設(shè)計(jì)城市景觀是當(dāng)前亟須解決的問題。以新疆干旱地區(qū)作為研究對象，選擇喬木、灌木、藤類作為代表性植物。設(shè)計(jì)多種植物組合形式，發(fā)現(xiàn)節(jié)水型植物喬木在15d、30d、45d和60d的成活率分別為99.8%、98%、98%和97%，存活性最高。另外，結(jié)合層次分析法計(jì)算生態(tài)度、觀賞度的權(quán)重，評價(jià)系數(shù)高達(dá)0.49，一致性檢驗(yàn)結(jié)果證明了喬木更適合干旱城市，并得出以垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的城市景觀更具觀賞性，有利于城市建設(shè)。

關(guān)鍵詞：干旱城市；水資源；節(jié)水型植物；植物生長；景觀設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU985" " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " " " " " 文章編號：1005-7897（2025）01-0100-03

0" 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，景觀綠化建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期，在全球暖化趨勢日益明顯的今天，干旱城市正面臨著日益嚴(yán)重的缺水問題[1]。如何既能保障城市綠化的生態(tài)功能，又能節(jié)約用水，是目前干旱城市景觀設(shè)計(jì)面臨的一個(gè)重要問題。干旱區(qū)降水稀少，地表水源匱乏，加之養(yǎng)護(hù)不便等問題，對植被景觀的正常生長構(gòu)成了極大的威脅。苛刻的生長條件要求植物對環(huán)境有強(qiáng)大的適應(yīng)性。為此，在選擇干旱城市景觀植物物種時(shí)，既要兼顧植物對干旱環(huán)境的適應(yīng)能力，又要對其進(jìn)行合理的配置[2-3]。

本文以新疆維吾爾自治區(qū)（簡稱“新疆”）干旱區(qū)有“魔鬼城”之稱的克拉瑪依市為例，通過研究各種節(jié)水型植物的適應(yīng)與存活能力，確定適合干旱城市的節(jié)水型植物景觀配置方案設(shè)計(jì)。結(jié)合層次分析法，從節(jié)水型植物的篩選、應(yīng)用和效果評價(jià)3個(gè)角度，評價(jià)節(jié)水型植物不同組合和布局權(quán)重，為干旱城市的景觀設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

1" 研究內(nèi)容

抗旱、耐鹽堿、耐低溫是節(jié)水植物選育的首要條件，通過對各樹種的生長特性及適應(yīng)能力進(jìn)行評價(jià)，選出適宜干旱城市發(fā)展的節(jié)水型植物。在園林設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮到植物的觀賞性與生態(tài)性，從而保證園林設(shè)計(jì)的多樣化，充分發(fā)揮其生態(tài)功能。

1.1" 環(huán)境條件

本文以新疆具有代表性的干旱城市——克拉瑪依市及其周邊區(qū)域作為研究區(qū)域?？死斠朗形挥谛陆鞅辈?，準(zhǔn)噶爾盆地西北邊緣，是一個(gè)典型的荒漠干旱城市。氣候變化影響顯著，冬冷夏熱、日溫差大、降水稀少、蒸發(fā)速率高、地表水源缺乏。通過對該城市人工造林模式下不同類型節(jié)水植物的存活、生長及節(jié)水效果進(jìn)行比較研究，以期為該城市及類似城市的園林綠化營造提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1.2" 調(diào)查方法

以不同類型的節(jié)水型植物為研究對象，選擇具有代表性的植物。在植物規(guī)模與范圍界定上，傳統(tǒng)的取樣方式以自然植被為主，但由于國內(nèi)景觀植物以人工栽植為主，且兼顧植物景觀的完整性，故本文擬選取邊界明確的節(jié)水型植物群落。

1.3" 物種構(gòu)成

經(jīng)調(diào)查，新疆干旱城市市區(qū)園林調(diào)查樣地的植物種類共有145種，65科117屬，如表1所示。新疆干旱城市城區(qū)公園內(nèi)，喬木、灌木、草本、藤本、竹子等植物種類繁多，是一種重要的景觀類型。

1.4" 評價(jià)方法

1.4.1" 景觀評價(jià)指標(biāo)篩選

評估指標(biāo)的科學(xué)性和合理性，將直接影響評估結(jié)果的準(zhǔn)確程度。對于干旱地區(qū)，要從生態(tài)和景觀兩個(gè)角度來評估節(jié)水型植物的景觀作用。

利用層次分析法構(gòu)建節(jié)水植被景觀的評估指標(biāo)，并以此為基礎(chǔ)，開展城市園林綠地系統(tǒng)的節(jié)水綜合評價(jià)研究。綜合評價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。該評估模型包括3個(gè)指標(biāo)層：目標(biāo)層（A）、準(zhǔn)則層（B）和因子層（C）。其中，準(zhǔn)則層視覺景觀評價(jià)要素包括植物形態(tài)、色彩搭配、綠視率、枯落物和層次分析度。

1.4.2" 景觀評價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

基于理論建立了成對評判矩陣P=（Pn），n=j，1，2，3……，用自然數(shù)1～9及其倒數(shù)來表示兩個(gè)成對指標(biāo)間的相對重要度，通過專家分配，將判斷矩陣P的最大特征根λ設(shè)定成λmax，用W作為對應(yīng)的特征矢量，求出判斷矩陣P的本征根。將W的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，得到的B級對應(yīng)要素對上一水平A層中某個(gè)因子的相對重要程度，也就是分級排序。對P中的各元素進(jìn)行乘法運(yùn)算，得到各積的n次冪。對方根矢量進(jìn)行歸一化以求得排序權(quán)，求出最大特征根λ判斷矩陣的相合性，如下：

式中：CI——相容指數(shù)；RI——平均的隨機(jī)相容性指數(shù)；CR——隨機(jī)相容性指數(shù)，CR＜0.10。平均隨機(jī)符合指數(shù)如表2所示。

層級總序就是求出各層級在各層級間的相對重要性，實(shí)質(zhì)上是各層級間各層級的權(quán)重組合。該系統(tǒng)的總體等級權(quán)重相容性指數(shù)如下：

在CR＜0.10的情況下，判定矩陣的相合性較好；否則，需要調(diào)整判斷矩陣。

1.4.3" 確定綜合分值

在確定了每一項(xiàng)指標(biāo)的評判準(zhǔn)則后，利用多因素綜合評估法，建立節(jié)水型植被景觀的綜合評估公式：

式中：Y——定量比較評估分值模型中各個(gè)層次的指標(biāo)因素。用自然數(shù)1～9及其倒數(shù)來表達(dá)兩個(gè)指標(biāo)間的相對重要度，并將判斷矩陣填入其中，然后用程序來算出準(zhǔn)則層和因子層的各個(gè)單項(xiàng)權(quán)重，然后再進(jìn)行一致性測試[4]。將各項(xiàng)加權(quán)系數(shù)相加，得到加權(quán)系數(shù)。準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重值如表3所示。生態(tài)度和觀賞度的權(quán)重分別為0.49、0.32，一致性檢驗(yàn)分別是3.05、0.59。

2" 結(jié)果分析

2.1" 含水量

由于干旱地區(qū)植被需水量存在著明顯的差異性，本項(xiàng)目擬選擇具有代表性的物種作為研究對象，對其需水量特征進(jìn)行深入研究。選取的植物種類主要有藤類（金銀花、天竺葵）、喬木（榆樹、玉蘭）和灌木（女貞、夾竹桃）。為了保證研究成果的準(zhǔn)確、可靠，擬設(shè)置20d的觀測周期，在不澆水的條件下，對不同樹種的耗水規(guī)律進(jìn)行研究。圖2為不同類型植物耗水量對比。1～5d內(nèi)，藤類植物含水量下降最快，喬木類植物的含水量下降最慢。第5天時(shí)，藤類植物含水量為5%，灌木類植物含水量為10%，喬木類植物含水量最高，為20%。結(jié)果表明，在同一生境下，3類植物中，喬木類植物具有更強(qiáng)的抗旱能力。因此，干旱城市景觀建設(shè)應(yīng)該以喬木為主導(dǎo)[5]。

接著，調(diào)查了不同類型植物在60d內(nèi)的存活率。各個(gè)路段植物景觀種類選擇如表4所示。金銀花、天竺葵的耐旱性為弱。

2.2" 成活率

抗旱性是干旱區(qū)植被配置的首要依據(jù)，也是衡量節(jié)水型植被對干旱環(huán)境的適應(yīng)性的指標(biāo)。記錄各地段不同天數(shù)節(jié)水型植物的存活率，如表5所示。節(jié)水型植物種類中，喬木在15d、30d、45d和60d的成活率分別為99.8%、98%、98%和97%，成活率較高，這表明喬木對干旱具有較高的耐受性，對環(huán)境具有較好的適應(yīng)性。

克拉瑪依市具有獨(dú)特的日照條件，晝夜溫差大，夏熱冬冷，對植物的抗旱抗寒能力提出了更高的要求，所選取的喬木品種均具有較高的抗旱抗寒能力和較高的存活率。具體而言，女貞和夾竹桃由于耐寒力弱，存活較難；金銀花和天竺葵均為常用的木質(zhì)藤本，雖喜陽耐旱，但對溫度要求偏高，對克拉瑪依市這種獨(dú)特的氣候條件并不適應(yīng)，尤其天竺葵屬喜光但不耐寒的植物，成活率較低，并不適宜在克拉瑪依市種植。綜上所述，根據(jù)克拉瑪依市當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)、節(jié)水型植物的生長習(xí)慣以及存活率等，篩選出適宜于克拉瑪依市的造林樹種為喬木樹種。

3" 景觀格局

在上述研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，對節(jié)水型園林的營造原理進(jìn)行剖析，提出了復(fù)層植被景觀和叢林型兩大類節(jié)水植物景觀格局，既可節(jié)約用水，又可創(chuàng)造出獨(dú)具特色的園林景觀，提高城市綠化的生態(tài)與觀賞價(jià)值。

綜合評價(jià)表明，喬木、灌木是主要的植被類型，而地被植物和草地組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)植物群落由近自然半開放復(fù)合植被和封閉灌木復(fù)合植被組成。節(jié)水型復(fù)層群落結(jié)構(gòu)應(yīng)該是以節(jié)約用水的植物為主要材料，上層選擇陽性樹種，中層選擇半耐蔭的灌木，底層采用抗逆的地被，如果需要活動的地方，可以在上面配置的空間里選擇一些長勢旺盛、枝葉通透性好的喬木，確保中間灌木和下面的地被能夠很好地生長。表6為新疆干旱區(qū)城市節(jié)水園林復(fù)層植被格局。

垂直結(jié)構(gòu)也被稱為豎向結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)閉合的豎直平面和一個(gè)開放的頂部平面。所謂“垂直面”就是一排低矮的樹木，茂密的樹冠，茂密的枝葉，或者是精心修剪過的高高的綠色籬笆，這樣視野兩側(cè)就會被完全封鎖，而前面和頂部則是敞開的“夾景”的景觀效果，不僅可以指引道路，還可開闊視野，達(dá)到遮擋丑陋、提升美感、增強(qiáng)空間感的目的?；谠u估結(jié)果和景觀優(yōu)化需求，本次設(shè)計(jì)在盡可能保留原有樹木的前提下，進(jìn)行適度的調(diào)整與優(yōu)化，設(shè)計(jì)如下。

（1）對于原有分散生長的大量胡楊幼苗進(jìn)行清理，以避免后期植物生長過于稠密和雜亂，確?？臻g布局更加整潔。路旁原有的五株三刺皂莢因長勢良好、樹形優(yōu)美，被保留并重新規(guī)劃栽植，與凍綠形成豐富的垂直空間層次。此外，將原本零散分布的狼尾草移植到鋪路石旁，既優(yōu)化了植株的空間配置，又增強(qiáng)了景觀的層次感。

（2）將原來的木珊瑚移至合適的植被區(qū)域，以改善植物的生長環(huán)境。對花柴、沙打旺和灌木羅布麻等進(jìn)行有序的移植和再植，以強(qiáng)化景觀效果。清理一年生植物灰藜草，因其景觀效果較差且易于雜亂。心葉駝絨藜采用片狀種植，并根據(jù)空間需求進(jìn)行了梳理和捆扎處理，提升整體觀賞性。

（3）為了增加植物景觀的層次和質(zhì)地，用密花香薰取代前期的狼尾草，營造出更為豐富的植物群落效果。

本次修整兼顧生態(tài)價(jià)值與景觀美學(xué)，為區(qū)域景觀優(yōu)化提供了良好的示范

4" 結(jié)語

為充分發(fā)揮節(jié)水型植物在干旱城市景觀設(shè)計(jì)中的效果，以克拉瑪依市為研究對象，運(yùn)用AHP方法，對各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了權(quán)重計(jì)算，建立了節(jié)水型植被景觀的綜合評判模型。結(jié)果顯示，在1～5d內(nèi)，藤類植物含水量下降最快，第5天時(shí)，喬木類植物含水量最高，達(dá)到20%，喬木類植物的含水量下降最慢，得出喬木的抗旱性比其他植物強(qiáng)。此外，喬木在15d、30d、45d和60d的成活率較高。因此，在干旱區(qū)景觀設(shè)計(jì)中，應(yīng)優(yōu)先采用喬木樹種。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：王雨嫣（1992— ），女，漢族，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，本科，工程師，研究方向?yàn)閳@林景觀設(shè)計(jì)。