水生植物的獨(dú)特魅力與應(yīng)用技巧

中圖分類號(hào)：TU986 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005-7897（2025）05-0040-03

0引言

水生植物多層配置能夠有效調(diào)和城市水景中人工結(jié)構(gòu)與自然環(huán)境的沖突。因此，諸多學(xué)者對(duì)園林環(huán)境中的水景和水體濕地植物造景進(jìn)行了分析。姚立娟等探討園林植物資源多樣性與盆景技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和資源保護(hù)。徐淑黛等以杭州植物園為例，探討濕地植物在不同水體形態(tài)中的景觀應(yīng)用與生態(tài)效益。孔楊勇等4介紹菖蒲（Acoruscalamus）的生態(tài)功能及其在園林中的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)配置與養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)。馮承婷等通過實(shí)驗(yàn)探討了苦草（Vallisneriaspiralis）、黑藻（Hydrilla verticillata）和翠蘆莉（Ruellia brittoniana）的水體生態(tài)修復(fù)造景配置模式。

1城市水景營(yíng)建的生態(tài)美學(xué)價(jià)值

從生態(tài)美學(xué)視角來看，挺水植物、浮葉植物與沉水植物的協(xié)同作用，形成了垂直梯度上的視覺緩沖帶。挺水植物層，如蘆葦（Phragmitesaustralis）、香蒲（TyphaorientalisPresl）憑借其 1～3m 的莖稈高度，可遮蔽駁岸底部生硬的工程結(jié)構(gòu)；浮葉植物層，如睡蓮（Nymphaeaspp.）萍蓬草（Nupharpumila）以水平延展的葉片弱化水體與岸線的邊界；沉水植物層，如金魚藻（Ceratophyllumdemersum）、黑藻則通過水下葉群的動(dòng)態(tài)搖曳，增強(qiáng)水體的空間縱深感。這種分層策略通過葉片形態(tài)與水體透明度的差異，實(shí)現(xiàn)了視覺滲透率的梯度變化，使水陸過渡帶的生硬界面轉(zhuǎn)化為自然演替的生態(tài)廊道。

城市綠化環(huán)境中大量存在的開闊水面伴隨復(fù)雜的造景需求，通常而言，分層種植模式可顯著改善硬質(zhì)駁岸的景觀親和力。當(dāng)挺水植物覆蓋度達(dá) 70% 時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的可視面積減少約 60% ；配合浮葉植物 30%～50% 的水面覆蓋率，能夠使人工堤岸的機(jī)械感顯著下降，增添多樣化的造景風(fēng)格。沉水植物對(duì)光線的折射作用可使水體視覺深度增加1.2～1.5倍，從而在有限的城市空間內(nèi)營(yíng)造出自然水體的開闊意象。

與此同時(shí)，水生植物群落通過蒸騰作用、遮陽效應(yīng)與空氣凈化三重機(jī)制，成為改善城市微氣候的重要生物載體。相較于陸生植物，單位面積水生植物的日均蒸騰量更高，其產(chǎn)生的潛熱交換能有效緩解城市熱島效應(yīng)，在綠化環(huán)境中營(yíng)造出更為溫和的局部微氣候。就此，以覆蓋率為 40% 為例，整理某濕地不同水生植物微氣候調(diào)節(jié)效能對(duì)比結(jié)果，如表1所示。

從作用機(jī)制分析，挺水植物的直立莖稈可形成空氣流動(dòng)通道，促進(jìn)局地通風(fēng)；浮葉植物密集的葉片層能阻隔 70% 以上的太陽輻射，降低水體蓄熱量；沉水植物則通過抑制藻類增殖維持水體透明度，增強(qiáng)光反射降溫效果。這一過程中，不同植物類型的組合可產(chǎn)生協(xié)同增效作用，其綜合降溫能力較單一群落顯著提升。但浮葉植物的最優(yōu)覆蓋率應(yīng)控制在 30%～45% ，既能保證蒸騰效率，又可避免過度遮蔽影響沉水植物光合作用。這些發(fā)現(xiàn)為城市水景的精細(xì)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

2景觀形態(tài)的表達(dá)策略

水生植物的景觀形態(tài)構(gòu)建需基于生態(tài)適應(yīng)性規(guī)律與視覺美學(xué)原理，通過垂直梯度配置與水平韻律設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)的科學(xué)組織。

2.1立體構(gòu)成模式

在垂直維度上，植物群落的分層配置需嚴(yán)格匹配水域環(huán)境梯度， 0～30cm 淺水區(qū)以菖蒲等挺水植物為主，其直立劍形葉叢通過 的團(tuán)塊式生長(zhǎng)形成岸線穩(wěn)定層，根系具有耐淹特性，可承受日均水位波動(dòng) ±10cm 的沖擊； 30～60cm 中水區(qū)配置鳶尾類過渡物種，如黃菖蒲（IrispseudacorusL.）或花菖蒲（Iris ensataThunb.），扇形葉片的光反射系數(shù)達(dá) 0.35～0.45 ，通過水面光影折射形成虛實(shí)界面； 60～90cm 深水區(qū)選用蘆葦?shù)雀叨捴参铮?3～5m 的群體高度可降低風(fēng)速 30%～40% ，形成微氣候調(diào)節(jié)屏障。水生植物立體造景構(gòu)成流程如圖1所示。

2.2水平結(jié)構(gòu)分析

水平維度的景觀韻律通過模數(shù)化單元設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以5～8m 為基準(zhǔn)的重復(fù)種植單元符合人類視覺感知特點(diǎn)。單元內(nèi)植物形態(tài)差異度指數(shù)需控制在0.6～0.8，通過線性葉（香蒲）、圓形葉（睡蓮）、羽狀葉［水蕨（Ceratopteristhalictroides）]的組合可使景觀豐富度指數(shù)提升 60% 以上。常見的水生植物重復(fù)種植單元結(jié)構(gòu)如表2所示。

單元間隔設(shè)置 30%～40% 的開放水域，為水體流動(dòng)與生物遷徙提供廊道，其生態(tài)功能通過連通性指數(shù)評(píng)價(jià)，當(dāng)廊道寬度不小于 2m 時(shí)，水生動(dòng)物遷移效率可提高 75%。

2.3色彩劇場(chǎng)營(yíng)造

植物色彩表達(dá)受光合色素代謝與物候周期的協(xié)同調(diào)控，需建立基于色相 （H） 、明度（V）、飽和度（S）的三維模型進(jìn)行量化設(shè)計(jì)。春季以黃菖蒲的明黃色 ，V=100% ， S=100% ）為主色調(diào)，搭配紫葉水蓼（Persicariamicrocephala‘RedDragon'）的絳紫色 ，S=60% ），互補(bǔ)色對(duì)比可使視覺注意力集中度提升 23% 夏季采用紅蓮（Nelumbonucifera）的緋紅色 86% ， S=91% ）與綠葉水盾草（Cabombacaroliniana A.Gray）的翠綠色 ，類似色漸變組合的明度梯度差需不小于 15% ，以保障色彩辨識(shí)度；秋季景觀通過蘆竹（ArundodonaxL.）的金棕色 ， ）與水燭（Typha angustifolia L.）的褐穗 形成暖色系過渡，兩者明度差控制在 20%～30% ，以符合視覺舒適度閾值；冬季保留枯荷的赭石色 與常綠石菖蒲（Acorus gramineus Sol. ex Aiton）的墨綠色 ，V=22%，S=78%） ，冷暖色溫差值需大于等于1500K，以維持景觀活力。

3高密度城區(qū)的創(chuàng)新應(yīng)用

3.1模塊化浮島系統(tǒng)

在高密度建成區(qū)中，水域空間往往面臨面積局促、生態(tài)功能單一等現(xiàn)實(shí)困境，而水生植物的創(chuàng)新應(yīng)用為突破空間限制提供了新的技術(shù)路徑。模塊化浮島系統(tǒng)作為集約化綠化的典型代表，通過材料科學(xué)與生態(tài)設(shè)計(jì)的跨學(xué)科融合，實(shí)現(xiàn)了有限水域的立體拓展。模塊化浮島的核心單元采用輕質(zhì)高強(qiáng)的聚丙烯-植物纖維復(fù)合物，標(biāo)準(zhǔn)尺寸設(shè)計(jì)為 1.2m×0.8m ，單模塊承載力達(dá) ，可滿足大多數(shù)水生植物的荷載需求，并且通過底部生物膜來支持水下生物的附著。植物篩選遵循淺根系、低重心原則，千屈菜（LythrumsalicariaL.）、旱傘草（CyperusalternifoliusL.）等品種因其地上生物量與地下生物量3：1的穩(wěn)定比例成為優(yōu)選對(duì)象，在保障浮體穩(wěn)定性的同時(shí)，通過分層種植架實(shí)現(xiàn)垂直投影面積的大幅增長(zhǎng)。

3.2巷道水景再生

針對(duì)更為狹窄的巷道空間，水景再生技術(shù)需要轉(zhuǎn)向垂直維度的功能整合。疊瀑墻與線型水渠的復(fù)合裝置通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新重構(gòu)了微觀水文循環(huán)，垂直水幕通常以 0.8～1.2m/s 的流速形成動(dòng)態(tài)界面，配合底部蓄水池實(shí)現(xiàn)3～5次/h的水體交換，這種高頻次的水氧互動(dòng)為水生植物創(chuàng)造了穩(wěn)定生長(zhǎng)環(huán)境。而墻面立體綠化層選用薛荔（Ficus pumila L.）、絡(luò)石 （Trachelospermum jasminoides）等攀援植物，不僅能有效吸附顆粒污染物，還能通過葉片蒸騰作用調(diào)節(jié)局部濕度；水渠內(nèi)交替種植的燈芯草（Juncus effusus L.）、香菇草（Hydrocotyle vulgaris L）則利用線性形態(tài)實(shí)現(xiàn)視覺延伸，在 4～6m 寬的巷道中營(yíng)造出縱深感。這一環(huán)境下，水幕的鏡面反射效應(yīng)與植物紋理的疊加可使空間視覺寬度顯著提升，且植物的蒸騰作用可使夏季巷道氣溫降低，而水流聲相對(duì)有限，不會(huì)造成過多的噪聲污染。

4可持續(xù)維護(hù)技術(shù)體系

為確保水生植物群落的長(zhǎng)期穩(wěn)定，需構(gòu)建監(jiān)測(cè)一評(píng)估-調(diào)控的全周期技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)智慧化管養(yǎng)與動(dòng)態(tài)更新。

4.1智慧管養(yǎng)系統(tǒng)

智慧管養(yǎng)系統(tǒng)通過多源傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)生態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)感知，采用LoRaWAN協(xié)議構(gòu)建低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)，節(jié)點(diǎn)部署密度為3～5個(gè) ，監(jiān)測(cè)頻率設(shè)定為15min/ 次。水質(zhì)監(jiān)測(cè)單元集成pH電極、光學(xué)溶解氧探頭與激光散射濁度儀，測(cè)量精度分別達(dá) ±0.02.±0.1mg/L 與 ；植物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)模塊配備葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測(cè)儀Fv/F_m≥0.75"為健康聞值）與激光雷達(dá)冠層結(jié)構(gòu)掃描儀，可量化株高增量與葉面積指數(shù)；景觀效果評(píng)估系統(tǒng)通過高光譜成像技術(shù)（波段范圍為 400～1000nm） 解析色彩飽和度與群落完整度。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)預(yù)處理后，通過消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸（MQTT）協(xié)議上傳至云端分析平臺(tái)。決策支持系統(tǒng)采用隨機(jī)森林算法構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型，輸入?yún)?shù)包括水質(zhì)指標(biāo)、植物生理參數(shù)與景觀評(píng)價(jià)參數(shù)，輸出變量涵蓋施肥量、疏密度調(diào)控系數(shù)與補(bǔ)植方案。

4.2動(dòng)態(tài)更新模式

植物群落的動(dòng)態(tài)更新需遵循生態(tài)演替規(guī)律，例如，在先鋒期選擇比生長(zhǎng)速率不小于 0.35/d 的物種組合，如水葫蘆（Eichhorniacrassipes）與蘆葦，其日均生物量積累速率較高，實(shí)踐中可實(shí)現(xiàn)3個(gè)月內(nèi) 60% 以上的水面覆蓋率。穩(wěn)定期（第2～3年）引入景觀優(yōu)化物種，如睡蓮與菖蒲，其種植密度分別控制在5～8株 與 10～ 15株 ，通過保持高水平的冠層透光率維持下層沉水植物存活。種植3～4年后，在更替期則需要實(shí)施生態(tài)升級(jí)，苦草與眼子菜按1：2的混交比例配置，其根系泌氧量可提升底泥氧化還原電位，優(yōu)化沉底植物和微生物群落發(fā)展，為水體環(huán)境優(yōu)化和引入更為多樣的動(dòng)物群落提供必要環(huán)境。

這一過程中，更新計(jì)劃的實(shí)施需結(jié)合持續(xù)性的原位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)。例如，當(dāng)先鋒物種覆蓋度超過 75% 時(shí)，需提前啟動(dòng)間苗程序；穩(wěn)定期景觀效果指數(shù)低于0.7時(shí)，應(yīng)調(diào)整觀賞物種配比；更替期沉積物有機(jī)質(zhì)含量過高時(shí)，需補(bǔ)充反硝化細(xì)菌制劑以加速物質(zhì)循環(huán)。通過建立包含多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)的評(píng)估矩陣，可實(shí)現(xiàn)維護(hù)策略的量化調(diào)控，如表3所示。

由表3可知，水生植物造景需要可靠的水質(zhì)控制，維持水生動(dòng)植物與菌群環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡，并基于此發(fā)揮更多園林美化效果，且確保植物群落在6～8年內(nèi)維持結(jié)構(gòu)與功能的動(dòng)態(tài)平衡。

5結(jié)語

本文探討了水生植物群落在城市水景營(yíng)建中的多重生態(tài)功能，特別是在改善景觀美學(xué)、調(diào)節(jié)微氣候以及增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)功能方面具有顯著效果。分層種植模式有效地改善了硬質(zhì)岸線的景觀感受，提高了水體的空間深度和視覺滲透性。水生植物的蒸騰作用與遮陽效應(yīng)給城市帶來了顯著的降溫和濕度調(diào)節(jié)作用。創(chuàng)新性的模塊化浮島和垂直水景技術(shù)突破了空間局限，提供了在高密度城區(qū)中優(yōu)化生態(tài)環(huán)境的解決方案。此外，智慧管養(yǎng)系統(tǒng)通過精準(zhǔn)的生態(tài)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)調(diào)控，為植物群落的可持續(xù)維護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)?？傮w而言，本文為提升城市水景生態(tài)功能和景觀美感提供了理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。

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作者簡(jiǎn)介：馮倩（1985一），女，漢族，人，本科，工程師，主要從事風(fēng)景園林工作。