王小青.登峰.大伟.茂华.狐容钢.立芹 (临沂市林业局,山东 临沂 276000)
临沂湿地(作者供图)
当前,作为地球三大生态系统之一,有着“地球之肾”美誉的湿地生态系统,对城市生态环境及水质净化等方面的影响,正逐渐被越来越多的人所认可。许多地方在大兴城市建设的同时,也越来越注重城市湿地公园的规划。但在植物选择与配置上,没有考虑湿地生态景观的多功能性,单纯追求景观效果而盲目引进湿地物种或因品种配置不当而影响水体净化效果,甚至对原生态系统构成威胁。
临沂地处山东省东南部,总面积17184km2,是山东省面积最大的市。临沂市共有湿地面积64545hm2,占总面积的5.6%,对维护生态平衡,涵养水源,生物多样性创造了良好的条件。但随着工农业生产的发展,湿地污染日趋严重。临沂市地处苏鲁交界,城市湿地公园的建设,不但可对苏鲁交界处水质进行深度净化处理,维护淮河流域的水质安全,确保水质达标,达到人与自然的和谐统一,而且对维护生物多样性,改善人居环境,提升城市品位,构建“生态临沂”,促进人与自然和谐,具有重大意义。目前,临沂已建成湿地公园3处:临沂市双月湖国家城市湿地公园、临沂市滨河景区国家城市湿地公园和临沂武河省级湿地公园,并计划于2015年之前沿沂 河水系河道建设湿地公园16处,总面积1.44万hm2。其中沿沂河水系12处,总面积1.16万hm2;沿 河水系4处,总面积2793hm2。本文将针对临沂的地理环境特征,对植物分功能区域进行选择与配置方面进行一些粗浅的研究。
临沂属于暖温带大陆性季风气候,四季分明,雨量充沛,植物种类丰富,主要常见的湿地植物有:①乔灌木:银杏、水杉、樱花、垂柳、沙地柏、迎春、石竹等;②草坪草类:冷季型早熟禾、黑麦、剪股颖,暖季型狗牙根、地毯草、马蹄金等;③水生植物:芦苇、香蒲、水葱、莲、凤眼莲、浮萍、苦草、狐尾藻和金鱼藻等。
临沂的城市湿地公园承担着湿地生态调节、改善水质、涵养水源、湿地保护、科普教育、湿地水处理和生态风景观赏的职能,在植物选择上要注重以下几点。
1)因地制宜、适地适种。首先应选用本地天然湿地植物,引种植物品种应适合当地的立地、气候、地形和人文景观条件。
2)耐污能力强。尽量选用临沂本地天然湿地植物。在抗逆性相近的条件下,选择净化能力强、生长量较小的植物,会减少管理上特别是对植物体后处理上的许多麻烦(陈玉成,2003)。
3)净化能力强。为临沂城区生活污水进行深度净化,去除污水中的BOD、COD、TN、TP,是临沂城市湿地的职能之一,因此深度净化区域应选择根系比较发达,生长期长,最好是冬季半枯萎或常绿的植物,避免因植物冬季枯萎死亡或生长休眠而导致湿地净化能力减弱,从而保证净化系统的稳定性。
4)观赏效益与经济效益。由于临沂的城市湿地公园普遍靠近城郊,因此须注重打造景观效果。不能单单考虑植物的独有性和观赏价值等因素,要避免因强调植株生长效果、湿地的运行效果、生长表现以及对生态的安全性等而导致人工湿地在运行一段时间后功能骤降或运行费用剧增,最后导致系统瘫痪或闲置的发生。水体中的N、P元素被水生植物吸收后,会转化成蛋白质等营养物质,因此可侧重选择能作饲料、肥料,工业或手工业原料的植物种类,如芦苇可以用来造纸,水葱、灯心草、香蒲等都是编制草席的原料(吴振斌等,2001)。
城市湿地公园强调湿地生态系统特性和基本功能的保护和展示,突出湿地特有的科普教育功能和自然文化属性,因此在配置上应注重以下几点:①充分体现与人的共生关系,以创造完整的湿地生态系统为主线;②合理搭配植物群落;③乡土植物为主,外来植物为辅;④设计中还应设置一些蜜源植物和鸟嗜植物,为鸟类提供食物来源。在湿地公园内的水体一侧尽量不安排高大乔木,为鸟类提供充足的活动空间。
从城市湿地公园规划的指导思想上可以看出,临沂的城市湿地公园在功能定位上集湿地生态、湿地净化、湿地旅游三大功能为一体,是未来区域“城市之肾”,临沂“物种的基因库”,因此在功能定位上至少应包括3个部分:核心保护区域、生态旅游区域和生态净化区域。结合临沂本地适生的湿地植物种类,针对各个功能区的不同需求进行分类配置。
1)核心保护区域。该区域是湿地公园内的重点保护区域,具有高度敏感性,侧重于植被恢复,资源的绝对保护,保护水源、土壤不受破坏,保护动植物资源不会因为城市的扩张而受到威胁,禁止人为干扰。该区域禁止一切与自然保护和科学研究无关的活动,未经允许不得进入。应本着“修旧如旧、生态优先、最小干预、可持续发展”的理念,保持和恢复湿地的原有植物生态系统。可选择种植一些临沂乡土植物种类,如:垂柳、水杉、芦苇、香蒲、水葱、莲、凤眼莲、浮萍、苦草、狐尾藻和金鱼藻等。
2)生态旅游区域。该区域侧重于环境保护与旅游、科普活动相结合,开展有利于生态环境资源可持续发展的旅游活动项目,可以规划适宜的游览方式和活动内容,安排适度的游 设施,避免游览活动对湿地生态环境造成破坏,开展的旅游活动要小规模、低影响,严格控制游客的规模。选择植物时应首先注重景观效果,尽量模拟自然湿地生物生态群落系统,形成由“挺水植物—浮叶植物—漂浮植物—沉水植物”优化组合的良好生态群落,防止单一种群的侵害,同时也抑制了低等藻类植物的水体富营养化。
3)生态净化区域。临沂的城市湿地公园的水源大部分来自周边河流和大气降水,通过水质净化厂引入湿地的城市中水,经过湿地土壤、生物等的多层过滤,最终形成清澈的水体,流入下游。该区域承担着湿地生态调节、改善水质、涵养水源的功能。因此,要根据植物学特性选择耐污能力强、净化效果好的植物。
为达到全面的处理和利用效果,可以进行有机的搭配,如深根系植物与浅根系植物搭配,丛生型植物与散生型植物搭配,吸收N元素多的植物与吸收P元素多的植物搭配,以及常绿植物与季节性植物的季相搭配等。同时也要考虑到不同种类的植物生长一起,不仅污染物净化能力和景观效果差异较大,而且存在着相互之间的作用,包括两个方面,其一是对光、水、营养等资源的竞争,其二是植物之间通过释放化学物质,影响周围植物的生长,如香蒲、芦苇等就存在这样的相互作用(吴振斌等,2000)。研究发现宽叶香蒲、水葱、苔草等植物体腐烂产生的化感物质对芦苇生长、繁殖具有抑制作用(成水平等,1997)。另外,一些植物的枯枝落叶经雨水淋溶或微生物的作用也会释放出化感物质,抑制植株的生长,如宽叶香蒲枯枝烂叶腐烂后会阻碍其本身新芽的萌发和新苗的生长(陈飞星等,2002)。在选择植物时一定要重视合理搭配,即有利于群体的快速形成,也具有较高的污染物净化能力和观赏价值。
值得注意的是,在严重污染的水域里如不切断污染源,仅靠使用吸附能力强的水生植物(如凤眼兰、大薸等)来解决水体污染问题,则可能在它们净化水质功能尚未见效前,往往已经疯长成灾,躯体老化沉入水底,产生富营养化而造成二次污染(黄时达等,1995)。
湿地根据不同流态可分为表流式湿地和潜流式湿地,具体配置如下。
1)表流式湿地植物配置。美人蕉、芦苇、 、慈姑、莲藕、灯心草、芋头等一些浅根型植物,其根系分布浅,且一般原生于土壤环境,因此适宜配置于表流式人工湿地中。睡莲、荷花、马蹄莲、慈姑、 、芋、泽泻、菱角、 米、 实等植物,适宜生长在淤土层深厚肥沃的地方,生长离不开土壤,其应用一般为表面流人工湿地系统和湿地的稳定系统。
2)潜流式湿地植物配置。皇竹草、芦竹、旱伞竹、野 草、 米、纸莎草、香蒲、 蒲、水葱、藨草、水莎草、野山姜等植物,根系入土深度较深,因此适宜配置栽种于潜流式人工湿地中。
1)水域宽阔处的水生植物配置。此配置应以营造水生植物群落景观为主,主要考虑远观。植物配置注重整体大而连续的效果,主要以量取胜,给人一种壮观的视觉感受,如荷花群落、睡莲群落、千屈菜群落或多种水生植物群落组合等。
2)水域面积较小处的水生植物配置。此配置主要考虑近观,更注重植物单体的效果,对植物的姿态、色彩、高度有更高的要求,运用手法细腻,注重水面的镜面作用,故水生植物配置时不宜过于拥挤,以免影响水中倒影及景观透视线。配置时水面上的浮叶及漂浮植物与挺水植物的比例要保持恰当,一般水生植物占水体面积的比例不宜超过1/3,否则易产生水体面积缩小的不良视觉效果,更无倒影可言。水缘植物应间断种植,留出大小不同的缺口,以供游人亲水及隔岸观景(崔保山等,2001)。
3)人工溪流的水生植物配置。人工溪流的宽度、深浅一般都比自然河流小,一眼即可见底,此类水体的宽窄、深浅是植物配置重点考虑的因素,一般应选择株高较低的水生植物与之协调,且体量不宜过大,种类不宜过多,只起点缀作用。
临沂城市湿地公园的植物分功能区域选择与配置,可增强人工湿地的污染物净化能力和景观效果,有利于植物的快速生长。选择一种或几种植物作为优势种搭配栽种,根据环境条件和植物群落的特征,按一定比例在空间分布和时间分布上进行安排,使整个生态系统高效运转,最终形成稳定可持续利用的生态系统。实践证明,建设湿地公园是保护湿地最积极、最直接、最有效的措施。通过湿地资源调查,政府应制订合理的开发利用规划和具体措施,针对目前临沂市湿地资源现状,今后应有计划地把沂、 、 、祊4大流域及重点水库划为湿地公园,运用行政及法律手段确保湿地生态环境向良性循环发展。
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