文·图 ◎ 帅莱
大目湾新城内湾盐碱环境种植设计研究
文·图 ◎ 帅莱
文章以宁波象山大目湾新城内湾盐碱种植为例,探讨了水位变化较大、重盐碱粘土湿地环境下的种植策略。通过相似案例、文献查找、实地考察、专家咨询等途径搜集了乡土耐盐碱植物品种,总结了盐碱土壤种植改良方法。并基于此,对原植被景观进行了种植高程和功能诉求上的分类,形成了六大种植区域,对应不同的植物类型和土壤改良方式,顺利地解决了技术难题。
中国上个世纪东部沿海地区的优先发展成为改革开放的热点,而本世纪提出的发展天津滨海新区战略,使东部沿海的发展再次成为关注的焦点。滨海新城的建设,往往面临在滨海盐碱地上进行景观绿化的需要,绿化植物的生长离不开与之息息相关的土壤环境。盐碱地由于土壤内积累了大量盐分,引起一系列理化性质的恶化,土壤黏重、通气性差、容重高、土温上升慢、水分释放慢、渗透系数低、毛细作用强。这些恶劣的生存条件,使盐碱地绿化难度加大,可供选择的植物种类减少,植物种植成活率较低,绿化成本居高不下。这些已成为滨海盐碱地区绿化发展的瓶颈。
大目湾新城位于宁波象山中部沿海,滨临东海环境宜人。本案位于象山大目湾核心地段,规划面积约60公顷(图1)。景观设计主要针对内湾沿岸绿地和广场空间。本着遵循新城生态、低碳、养生的定位,除了部分滨水广场,其余岸线均为软质生态岸线,展现滨海湿地的特有风貌(图2)。由于上游淡水水质不佳且水量有限,为保证景观效果,内湾用水为海水。同时,新城地基抬高依靠挖取内湾的盐碱土堆叠而成,土质粘度高,盐碱度高,难以满足种植条件,若全部客土,或全部改良都会耗费巨大的资金。
现场的种植条件和方案的景观风貌要求为种植设计带来了巨大的挑战,必须打破常规种植设计,在植物选配和种植方法上寻求新的突破。
图片说明1.大目湾新城详细规划图2.内湾景观鸟瞰效果图3.岸线规划分析图4.防洪规划分析图
对于盐碱地区的种植,应全盘掌握该区的土壤盐碱度与地下水最高水位,以及各区域的景观风貌要求,然后针对各个区域采用不同的方法来进行土壤改良与植物配置。
土壤盐碱度
对于盐碱地土壤的评价主要是用土壤中含盐碱浓度的百分比来划分,这将决定所选植物的盐碱耐受能力或土壤改良力度。
当土壤中含盐浓度为0~0.5%时,土壤为低度弱盐渍土,耐盐碱植物可以原土种植;当土壤中含盐浓度为0.5~1.0%时,为弱盐渍土,许多植物已无法生存,植栽品种受到很大限制,强耐盐碱且抗性强的植物可原土种植,使景观风貌的营造产生很大局限性;当土壤中含盐浓度达到 1% 时为中盐渍土,只有少数野生盐生植物才能生长,易产生野逸的种植效果。
大目湾沿岸土壤盐碱度在0.4~0.7%之间,以弱盐渍土为主,在植物选择上需要大量耐盐碱和强耐盐碱的植物。
地下水位高度
应视地下水位情况决定换土的方式。凡盐碱地区,下层土壤必然含有大量盐碱成分,只要有一次地下水位上升浸蚀,就会给上部土壤带来严重的盐碱化,所以在设计中必须充分重视最高地下水位标高。
在本案例中,内湾水域不仅具有景观功能,更是整个大目湾地区的雨洪滞纳区,其水位为人工控制,常水位1.5米,汛期降低水位以滞洪为1米,最高水位3.6米(50年一遇)。且为满足50年一遇的最大库容量,绿地中必须有较大面积处于3.6米高程以下(图4),所以大面积的客土只适用于3.6米以上的区域,1.0~1.5米的水位变动频繁区域即便采取土壤改良也无法实现改良效果。
功能定位要求
根据功能和定位分析,不同的功能需要相应的环境予以承载,不同的定位要求也决定了景观的品质和风格。如新城的中心广场和周边道路种植就需要展现精致舒适的都市风貌,应采用大面积客土的方式使植物选择尽量不受盐碱环境的影响;而以生态展示为主的湿地区域则可以选择耐盐碱的乡土植物,并选择低成本的土壤改良方式甚至采用原土种植的方式。
盐碱土对植物的胁迫主要有离子胁迫、渗透胁迫和高pH胁迫等,耐盐碱植物在长期的进化过程中,形成了对这种环境的适应机制,植物体内的各种酶、蛋白质和渗透调节物质等对植物的适应性起到了关键作用。同时种植耐盐碱植物可以有效降低土壤盐分质量分数,增加土壤养分和微生物数量,对盐碱地的改良效果显著。所以本案的首要任务就是建立适宜场地的耐盐碱的植物名录。
适地适树是造林学的通则。在盐碱地造林,树种的耐盐能力是树种选择的首要条件。最好选用乡土树种,因为它适应性强,当地群众熟悉树木的生活习性和用途,掌握栽植与抚育管理技术。还要考虑苗木成本,就近培育的苗木一般适应性更强,路途运输距离短,成活率较高,成本也较低。就地育苗,就地造林是值得提倡的。
通过案例研究、文献研究、实地考察、当地园林专家咨询等途径,按照耐盐碱程度以及运用类型,搜集整理了以下耐盐碱植物种类(见表1)。
?
与绿化工程类型相对应,根据对土壤改良的不同方式,绿化种植也分为三个基本模式,即客土绿化种植模式、树穴土壤改良种植模式和原土种植模式。当然,综合性、规模较大的工程也可多种模式并用。不同的改良方法有其相适应的应用领域,并对应不同的成本和植物风貌(见表2)。
改良方法 客土种植 树穴改良 原土改良适用情况 高档次小范围绿化,如道路、公园 大范围湿地工程、沿海防护林、生态林 生态示范改良效果 不利于盐碱改良、易次生盐碱化 较好、较快改善盐碱状况 较好、较慢景观营造 见效快、效果好 见效快、效果较好 植物景观较单一、见效慢可用植物 选用范围广 盐生植物、耐盐碱植物 盐生植物工程成本 很高 客土成本的40% 最低
通过上述研究,形成了最终的种植方案。从功能定位和高程范围出发,区分各类型空间的景观风貌要求,再选择与其相匹配的植被类型和相应的土壤改良方式,进行分类的、局部的改良(见表3)。
种植区域 景观要求 高程要求 植物选配 土壤改良方式广场道路 精致舒适的都市性 3.6米以上 常规植物 客土淡水湿地 展现多样性 3.6米以上 多种水生植物 客土休闲林地 自然宜人的休闲性 3.6米以上 较耐盐碱植物 树穴洪泛林地展现生态性1.5~3.6米 强耐盐碱植物 原土盐生湿地 1.0~1.5米 盐生植物 原土内湾岛屿 1.0~3.6米3.6米以上 强耐盐碱植物 树穴
广场道路常规植物客土种植
该区域包括标高位于3.6米以上的道路、广场、新城中心滨水区域以及东北部的居住区。景观以硬质为主,广场面积较大,是市民活动最为集中的区域,所以需要较丰富、精致的种植景观,且该区域不被水淹,能保持客土改良的持久有效的效果(图5)。该区域树种的选择不必拘泥于耐盐碱度,以营造宜人景观、丰富植物季相、创建四季有景为主要目的。选用植物如下:乔木——樟树、女贞、弗吉尼亚栎、墨西哥落羽杉、意杨、乌桕、金合欢、无患子、合欢、樱花、紫叶李、杏树、紫薇、珊瑚树等;灌木——海桐、孝顺竹、火棘、箬叶阔竹、凤尾兰等;观赏草——细叶芒、狼尾草等;地被——萱草、麦冬、白三叶等。
淡水湿地多样性水生植物客土种植
该区域是洪水线以上的淡水湿地,蓄积淡水的同时淡化周边土壤的盐碱,利于保持客土效果,同时丰富的水生植物也具有较强的观赏性。植物配置以有水质净化功能、生命力旺盛且开花叶茂的湿地植物为主。从不同的水深深度配置、从湿生乔木到沉水藻类共16种植物,土壤改良方式同上,选用植物如下:水深0~0.5米——千屈菜、席草、水葱、菖蒲;水深0.5~1.0米——梭鱼草、狐尾藻;浮水植物——睡莲、荇菜、茶菱;沉水植物——穗花狐尾藻、金鱼藻、黑藻;水缘植物——蒲苇、西伯利亚鸢尾、紫田根、池杉等。
图片说明5.客土种植剖面示意图6.树穴种植剖立面示意图
休闲林地耐盐碱树穴种植
休闲林地位于3.6米以上,该区域重在发挥城市公园的休闲作用,也是市民活动较多的区域,需结合丰富的游憩设施,形成较多的林下空间,需选用较多高大乔木。采用具有自身改良作用的树穴种植方式(图6),选用具有一定耐盐碱性的树种,营造乔灌草层次丰富的自然林地景观。选用植物如下:乔木——湿地松、墨西哥落羽杉、意杨、枫杨、泡桐、乌桕、金合欢、石榴、金丝垂柳;灌木——厚叶石斑木、海滨木槿、椤木石楠;地被——麦冬、紫花苜蓿、二色补血草等。
洪泛林地 强耐盐碱植物原土种植
洪泛林地处于旱季常水位1.5米以上、3.6米以下高程的区域,为地下水位较高的陆地环境,每年洪水季部分区域被淹没,遇50年一遇的洪水全部被淹没,土壤改良很难起到真正的作用,故直接采用原土种植(图7)。该区域将作为乡土盐碱植物的展示区发挥科普作用。所选用的强耐盐碱性和盐生植物,以及有果实产出的植物种类,以灌木和小乔木为主,将形成别具一格的植被景观。选用植物如下:乔木——弗吉尼亚栎、刺槐;灌木——紫穗槐、柽柳、夹竹桃、滨海木槿、果桑、滨柃、无花果、枸杞;地被——紫花苜蓿、单叶蔓荆、二色补血草等。
图片说明7.原土种植剖面示意图8.岛屿土壤改良示意图
盐生湿地植物原土种植
处于高程1.0~1.5米之间的区域,长期处于海水浸泡之中,土壤改良无法起到相应的作用,采用原土种植,该片区重在展示盐生湿地的自然风貌,同样具有科普作用。选用水生或湿生的盐生草本类,配合少量耐水湿低矮灌木。选用植物如下:乔木——粗枝木麻黄、中国柽柳;灌木——毛柽柳、多枝柽柳、短毛柽柳、细枝柽柳、白刺、夹竹桃、箬竹;观赏草——芦竹、芦苇;地被——单叶蔓荆、苜蓿、盐生碱蓬、翅碱蓬、盐角草;水生——海带、藨草等。
岛屿强耐盐碱植物综合改良
岛屿四周环水,环境相对较不稳定,虽然有部分区域位于3.6米以上,也不适宜采用常规种植方式,本案采用综合改良方式(图8):对于3.6米以上区域采用树穴改良方式,种植耐盐碱植物;对于3.6米以下区域采用盐生植物。原土种植方式,种植盐生植物,并以碎石铺底阻断地下水的虹吸作用,防止泛碱。同时以抛石固岸,减少侵蚀。选用植物如下:乔木——粗枝木麻黄、华盛顿棕榈;灌木——滨海木槿、孝顺竹、柽柳、木芙蓉、夹竹桃、剑麻、田菁;观赏草——芦竹、芦苇;地被——单叶蔓荆、二色补血草、仙人掌、肾叶打碗花;水生——藨草、大米草、碱蓬等。
综上所述,设计是为了解决问题,而本案也仅是盐碱种植的一个解决途径。景观设计往往涉及建筑学、城市规划、生态学、植物学、土壤学、地质学等等多学科的交叉。景观设计师虽不能保证事事精通,但面对非常规情况,需要知道如何寻找答案,只有在工作过程中不断地思考和学习,才能适应多变的景观设计要求,顺利地解决一个又一个难题。
帅莱 北京土人城市规划设计有限公司上海分公司项目负责人,北京大学景观设计硕士。