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上海浦东新区乡镇河道水生植物应用研究


  摘要:水生植物因其具有良好的观赏性、功能性、生态性和经济性等而被广泛应用于各类水景体系中,成为城市环境、景观建设必不可少的一项元素。本文以上海浦东新区乡镇河道水生植物应用为例,从其在配置、栽培、养护、现场环境适应性和发挥其特性等各方面出现的一些问题进行了概括和初步探讨,以期寻求较为有效的解决办法,充分发挥水生植物的各项作用,建设完善的水环境生态系统。

  关键词:水生植物,应用,配置,栽培

  Abstract:The aquatic plant become one of essential element ofthe city’s environment and landscape for extensive application inwaterscape system by favorable view and admire , functionality ,ecotype and inexpensiveness .For finding effective answer to exertall it’s functions and construct perfect water environmentecosystem, this text generalizes and discusses some issues aboutthe application of aquatic plant in Pu Dong new developed area’sriverway of villages and towns by deploy, planting,maintainability, environment adaptability etc

  Key words: aquatic plant, application, deploy, planting

  1.前言
由于水生植物的作用逐步被人们了解和认识,在近几年被广泛应用于公园、绿地、别墅小区内的水景体系中,成为现代城市园林造景中不可缺少的材料,如上海的梦清园、大宁灵石公园、长宁绿地、长堤别墅、东郊宾馆等都是运用水生植物造景取得成功的代表作。与此同时,随着上海乡镇河道生态水系改造不断深入,设计师逐步将原先的块石驳岸设计理念转化为以草皮护坡的生态河道,将水生植物大量运用到河道改造中,以期望通过发挥水生植物的作用形成良好的生态水系。

  以上海浦东新区为例,截止到2007年底,已有500多条乡镇河道进行了整治,其中有300多条为生态草皮护坡河道,总长度约为250公里,种植水生植物达十多万平方米。此外,浦东新区还在外环500米林带及磁悬浮两侧林带中建造了50多万平方米的人造湿地,可谓规模庞大。因此,如何有效运用水生植物,使其充分发挥独特作用,成为了至关重要的课题。

  2.水生植物的作用

  2.1 观赏性

  水生植物以其洒脱的姿态和优美的线条、绚丽的色彩点缀水面和岸边,并形成水中倒影,使水面和水体变得生动活泼,加强了水体的美感。不同形态和色彩的水生植物,会引起人们的各种遐想[1]。

  2.2 功能性

  水生植物能够有效富集水体中的氮、磷等物质,治理、调节和抑制水体富营养化;另外,水生植物对重金属Zn、Gr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu等有很强的吸收积累能力,能对农药和各种有毒化学污染物等进行吸收、降解和清除[2]。

  2.3 生态性

  水生植物除了能固土护岸、涵养水源,更能给微生物、鱼类、虾类和一些两栖动物、爬行动物(如青蛙、蛇类、黄鳝等)提供了摄取食物、栖息、繁衍后代的场所,形成了比较完善的食物链和生态循环系统。

  2.4 经济性

  由于水生植物能够有效的、可持续的净化废水、改善水质和河道环境,从根本上减少了政府对治理污水的费用支出。同时,水生植物又可以作为鱼类、虾类和家禽(如鸭、鹅等)的食物,从而减少了养殖行业的饲料费用。

  3.水生植物的应用现状和存在问题

  3.1 河道水质、景观效果、生态效应明显改善

  浦东新区经过几年的河道整治,原先的臭水浜(见图1)已不复存在,通过清淤、换水和种植水生植物,如今的河道水质已有了明显的改观,河面宽阔、碧波荡漾,河中取一桶水清澈见底、气味清新,甚至有许多河道都可以下河游泳了(见图2)。河道两侧的水生植物花繁锦簇、色彩鲜艳,给河道增添了不少亮色。多年不见的鱼、虾、黄鳝、蛇、青蛙等时不时出现在河水里或河岸旁,在晚上,人们听见了熟悉的蛙鸣声,它们依靠水生植物进行栖息、繁衍,生态建设初步见效。此外,在河边垂钓、纳凉、游玩的人也日益增多,再也没有绕河而走或者捏着鼻子在河边走的

  情况发生了,而浦东的张家浜更是从一条人见人厌的臭水沟改造成为了浦东著名的景观河道,并被联合国评为最适宜人居环境奖。

图1 未改造的臭水浜
   

图2 整治后的河道
   

图2整治后的河道
     

  3.2 品种单调、配置过于简单,缺乏观赏性
通过对这300多条已改造河道的调查,发现其水生植物只有芦苇、野茭白、黄菖蒲、水葱、水竹芋、慈菇等几个品种,许多河道出现只采用一个水生植物品种从头种到底的情形(见图3),如合庆镇向阳河全部种植了芦苇、张江镇殷家浜全部种植了黄菖蒲,千篇一律,其品种单调性可见一斑,缺乏河道的独特性。

图3 单调的水生植物配置
     

  在植物配置上,其只采用挺水植物进行种植,忽略了沉水植物和浮水植物的应用,使水生植物配置缺乏层次性、多样性和景观互补性,严重影响了水生植物的观赏性能。同时,由于缺乏沉水植物和浮水植物,使水生植物净化水质、吸收有毒有害物质和重金属、改善生态环境的能力大大折扣。

  3.3 没有根据植物本身特性和河道实际情况进行栽培应用

  3.3.1在水生植物栽植时,没有根据其生长习性来改善种植土壤,而是直接种植在原有河床上,甚至种植在淤泥里,导致生长不良,甚至死亡。

  3.3.2没有根据河道的潮汐情况来种植水生植物,乡镇河道大多与外河相连,且没有水闸控制,有涨潮和落潮的变化。因此,在没有明确所种河道的年平均水位,涨潮时种的高,落潮时种的低,导致水生植物出现干死或淹死。此外,不同品种水生植物对种植深度(水面以下深度)要求不同,而在栽植时,却将各类水生植物以同一深度栽植,使得有些植物生长良好,而有些植物生长不良,甚至出现死亡。

  3.3.4栽植时没有控制好合理的栽植密度,将各类品种以同一密度栽植,没有考虑到不同种水生植物其生长速度不同。如芦苇、水葱、千屈菜等生长速度快,而黄菖蒲、慈菇、溪荪等生长速度慢,导致一二年后,有的地方很茂密,有的地方却很稀疏,影响了观赏效果。

  3.3.5栽植时没有考虑到河道是否行驶船只这一情况,以普通方式进行栽植,没有进行特殊处理。导致刚栽下的水生植物,在还没有生根的情况下,由于船只开过形成的波浪,将水生植物连根卷起,使得河道水生植物出现空档,甚至全军覆没。

  3.4 养护人员缺乏水生植物管理知识,养护管理不到位
乡镇河道水生植物养护由多位当地镇委或村委以当地居民为主组成的养护小组负责开展,这些养护人员对植物养护知识极度匮乏,对植物种类、习性等没有任何概念,甚至对是否是水生植物还是杂草都搞不清除。导致河道水生植物病虫害覆盖范围广泛,一些速生品种如芦苇、水葱、野茭白等没有及时进行修剪、抽稀,使得其向周围不断扩张,不断蚕食周围的其它慢生品种,致使其它品种生长困难或出现死亡(见图4)。

图4 蚕食黄菖蒲的芦苇
    

  3.5 人为破坏和河道污染严重,没有解决好污染源,缺乏对水生植物的了解

  3.5.1根据现场调查,有部分河道,特别是川沙镇六团地区河道,在整治完成后,没有杜绝污染源,仍有一定数量的生活污水、工业废水排入河中。导致河道污染程度远大于水生植物的净化能力,并反过来影响到水生植物的正常生长,使其生长不良或出现死亡。

  3.5.2当地居民对水生植物的作用缺乏了解,当地政府也没有做好宣传和监督工作,从而出现为扩大种菜面积而破坏水生植物(见图5),进行填土造地,或者在水生植物区域砌筑挡土墙等现象,一些养殖业农户更是将水生植物作为鸭、鹅、鱼等的饲料,使水生植物出现较大面积的破坏。

图5菜地侵占水生植物生长空间
        

  4.对存在问题的探讨

  4.1 水生植物配置原则

  4.1.1 景观配置

  要充分发挥水生植物的造景能力,在符合生长环境的前提下,合理增加水生植物品种,开花植物与观叶茎植物相互搭配,采用适合上海生长的各类水生植物如黄菖蒲与芦苇、再力花与水葱、睡莲与莎草等进行搭配,提高其观赏性。将沉水植物、浮叶植物、挺水植物及湿生植物相互搭配,使其层次丰富、高低错落、疏密有致、体现节奏韵律(见图6),如将金鱼藻、苦草、睡莲、黄菖蒲、芦苇、水烛、水竹芋、黄馨、水杉等进行搭配,形成一个植物群落,充分体现观赏性、层次性、季相变化等景观效果[3]在平面上,应留出1/2~1/3的水面,水生植物种植区域应适当留出一些空档,密度不易过大,否则会影响水中倒影及景观透视线。

图6 多层次、多品种水生植物配置
    

 图6多层次、多品种水生植物配置
     

 图6多层次、多品种水生植物配置
       

  此外,水生植物多为宿根、球根落叶植物,在冬季时效果较差,是水生植物造景的一个薄弱环节,因此要尽可能的去挖掘和选择一些半常绿、常绿植物,如黄菖蒲、石菖蒲、莎草、芦苇、水烛等[4]。

  4.1.2 功能配置

  在配置时,除了充分考虑水生植物的造景能力外,还应考虑到其净化能力和生态功能。应选择净化能力较强的品种,如千屈菜、石菖蒲、水竹芋、芦苇、慈菇、水葱等[5],另外苦草、金鱼藻、眼子菜等沉水植物具有较强的净化和吸附重金属的能力[6],将其与上述植物进行合理搭配,使其在景观、功能上发挥最大的效果。

  4.2 根据乡镇河道特性,对水生植物进行合理栽植

  4.2.1 土壤改良

  水生植物栽植区土壤因常年浸于水中,虽在河道整治时将表层杂物、淤泥等进行了清除,但其土壤本身密实度高、土质肥力较差,对植物的生根和生长都有一定影响。因此,应当在栽植前对栽植区增加20cm左右厚的疏松黄土,以利于水生植物良好生长。

  4.2.2 栽植深度

  栽植前应掌握不同品种水生植物的栽植深度,一般挺水植物对水深的适应性在50cm以内,如黄菖蒲、千屈菜、玉带草以0.1~0.15米为宜,芦苇、水葱、菖蒲、泽泻以0.2~0.5米为宜,灯心草以0.2~0.25米为宜等;浮叶植物水深适应性跨度很大,如睡莲以0.5~0.8米为宜,王莲以2.5~3.0米为宜,荇菜以0.4米左右为宜,菱以0.6~1米为宜等;而沉水植物如苦草以0.4~0.5米为宜,金鱼藻以0.45米为宜,眼子菜以0.2~0.3米为宜等[4]。

  另外,在考虑植物本身水生适应性的同时,还要考虑到河水潮汐情况,必须要掌握河道的年平均水位,根据此水位为标准进行栽植,绝对不能以涨潮时或落潮时的水位为依据进行栽植。对游船行驶的河道,在水生植物栽植时因进行特殊处理,如采取盆栽植物栽植、增加土中的栽植深度、采用围网保护等,以防止因船经过所形成的波浪将水生植物卷起。

  4.2.3 种植密度

  在种植时,应根据植物的生长和繁殖情况来控制栽植密度,如芦苇、千屈菜、水生美人蕉、野茭白、菖蒲等生长迅速、扩散能力强,种植密度应控制在12~16株/m2;黄菖蒲、旱伞草、溪荪、水生鸢尾、再力花等生长速度较慢,扩散能力弱,种植密度应控制在25~30株/m2;而水葱、莎草、水烛、玉带草、玉婵花、水竹芋等生长速度和扩散能力都一般,种植密度应控制在20~25株/m2[4]。

  4.3 养护管理

  4.3.1 日常养护

  对各乡镇养护队员进行养护知识培训,使他们尽可能的掌握水生植物品种、生长习性和病虫害特征等。制定年、月、旬养护计划和目标,对生长迅速、扩散能力强的植物及时进行抽稀,防止侵蚀其它品种。生长期内,对植物合理修剪,可促进其生长,如黄菖蒲,生长期间多修剪,不光可促进生长,还能延长其绿叶期时间。冬季对枯萎的水生植物(如芦苇、水葱、菖蒲等)进行清除,以避免影响景观效果和促进来年的萌发生长。对采用缸、盆栽植物栽植的品种如荷花、睡莲等,要定期进行换缸、盆,一般为1~2年一次,以保持其正常生长。定期观察水位情况,如水生植物长时间缺水或受淹,应重新进行栽植,使其恢复适宜的生长空间;对应台风或船只行驶而造成离土漂浮于水面的水生植物,应及时打捞并重新栽植。

  4.3.2 病虫害防治

  一般来说,水生生物生态系统较为稳定开放,生物多样性对病虫害有很大的抑制作用,病虫害往往难以蔓延成灾。但是经常有邻近区域迁徙过来的病虫害危害水生植物,特别要注意的是和草坪接壤处的区域。草坪中往往有成灾的病虫害种群,当草坪中食物匮乏或遭到外来干扰(如喷洒农药)时,害虫会成群结队向水生植物区迁徙,而通过风媒、虫媒传播等,病害也会转移到水生植物上,使水生植物至灾。因此,要加强观察、监测,一旦发现病虫害,应尽快处理,防止蔓延成灾。

  4.4 河道污染源控制和提高对水生植物的保护意识

  4.4.1 河道污染源控制,提高水生植物净化能力

  及时检查河道排污情况,如发现有生活污水、工业废水排放口,应及时处理,进行截污纳管,减轻河道污染程度。对于降水、农药、地表径流等无法避免的污染,依靠水生植物的净化能力来清除。

  4.4.2 加大宣传和监督力度,提高水生植物保护意识
通过区、镇、村三级政府对河道进行日常监督,防止河道水生植物被侵占、摘拔,对出现上述情况的进行一定力度的教育和处罚等。加大宣传力度,使当地居民了解种植水生植物的特点和益处,对自己的日常生活、身体健康的帮助,对造福子孙后代的作用等,提高他们对水生植物的保护意识。

  5.结语

  水生植物是河道水景的重要造景素材,不仅极大地丰富了水体景观,还与水质处理系统、生态系统保护巧妙地结合为一体。从当今实践可以预见,今后的水域景观必然要向水域景观与水质处理系统相结合方向发展,进而向水域景观生态系统保护方向发展。为此,应巧妙、合理的运用水生植物,发挥其最大的景观效果和水质净化能力,深入挖掘水生植物的其它能力,对一些尚未解决的问题,如水生植物的冬态景观、引种问题等,需进一步深入探讨和研究,以期待建立完善的生态系统。

  参考文献

  [1] 柳骅,夏宜平. 水生植物造景[J].中国园林,2003(3):59-62.

  [2] 吴振斌,邱东茹,贺锋等.水生植物对富营养水体水质净化作用研究.武汉植物学研究,2001,19(4):299~303.

  [3] 李尚志. 水生植物与水体造景[M]  上海:上海科学出版社,2007

  [4] 赵家荣,刘艳玲等. 景观植物实用图鉴16—水生植物187种[M]  辽宁:辽宁科学出版社,2007.

  [5] 吴建强,阮晓红,王雪,2005.人工湿地中水生植物的作用和选择[J].水资源保护,21(1):1-6.

  [6] 孔杨勇,夏宜平,陈煜初.沉水植物的研究现状与园林应用[J].中国园林,2005(6):65.

  致谢

  本文写作得到陈动教授的悉心指导,在此谨向陈动教授致以由衷的谢意!

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