刘晓萍
(井冈山大学 生命科学学院,江西 吉安343009)
吉安市有着丰富的水资源,由于人的亲水性,形成了无水不成园的现象。而目前吉安市公园设计中普遍存在水体设计与治理缺少同步考虑的问题,公园水体的生态系统脆弱,自净能力不及污染负荷,导致公园中的水体逐渐出现富营养化趋势,严重影响公园的景观效果和生态价值。因此,本文以吉安县龙湖公园为例,探讨吉安市公园中景观水体如何应用生态设计手法保持水质清洁,以期对同类景观设计提供指导,同时为加快吉安市生态文明建设做出贡献。
生态是一种自然的非人为控制的环境,具有适应性、综合性与动态性[1]。而设计是为了满足人的某种需求和目的而产生的人类活动[2]。
生态设计的概念最早由著名生态学家斯图亚特·考恩和西蒙·范德瑞恩提出:“与生态过程相协调,尽量对环境的破坏影响达到最小的设计形式称为生态设计”[3]。其以对环境的影响作为主要评价指标。随着生态设计概念的引入,其定义众说纷纭,主要涵盖四方面内容:设计顺应了生态过程;设计要避免对环境的破坏和节约资源;设计的出发点是保护或修复环境;设计应满足功能要求,兼具美感与文化性。
龙湖公园位于吉安县,毗邻君山水库,周边主要以居住小区为主,是人们茶余饭后的游览场所,对吉安县“生态示范县”形象的树立具有重要意义。为了扭转公园水体富营养化的趋势,设计者利用生态法对其水体进行了改造,涉及到公园的规划、设计及管理三方面。
3.1.1 内外水系贯通,体现生物多样性
为保持公园水体的清洁,公园在规划层面让水体流动,通过涵洞与周边水系连通。为体现生物多样性,设计者将水系分为水生动植物、表面流人工湿地、生态浮床三个区域,选取了荷花(Nelumbonucifera)、睡莲(Nymphaeaalba)、水葫芦(Eichhorniacrassipes)、菹草(Potamogetoncrispus)、黑 藻 (Hydrillaverticillata)、狐尾藻(Myriophyllumverticillatum)、金 鱼 藻(Ceratophyllumdemersum)等具有吸附或降解水中富营养物质的水生植物,以及鲢鱼、河蚌、田螺等具有净化水质作用的水生动物,如图1所示。
3.1.2 雨水利用及水质的控制
吉安县常年雨量充沛,为了利用雨水设计者采用下凹式绿地的设计将道路广场中的雨水收集于绿地中,通过绿地及生态护岸的净化最终流入湖泊中。为了保持公园水质的清洁,在水体入口处采用了表面流人工湿地的处理模式,从源头上保持水体清洁。该类型人工湿地设施简单,只需要土壤与水生植物,主要靠植物根系及根部微生物对污染物的吸附降解来净化水体,其工作原理如图2所示。在植物的选择方面兼具挺水植物、浮水植物及沉水植物。
3.2.1 生态浮岛的设计
生态浮岛,即人工生物浮床,指根据无土栽培原理,将水生植物栽植于由无机非金属和高分子材料组成的浮床中,投放于受污染的水体,通过植物根系的吸收和吸附作用将水体净化[4]。大量研究表明生态浮岛对改变水体富营养化具有显著作用,龙湖公园选用了一些具有较高净化作用及观赏价值的挺水植物,例如水生美人蕉(Cannaindica)、黄菖蒲(IrispseudacorusL.)、梭鱼草 (PontederiacordataL.)、鸢 尾 (Iristectorum Maxim)、风车草(CyperusalternifoliusL.);具有去除氮、磷及造氧作用的沉水型植狐尾藻;高效吸收氮、磷、钾及重金属离子的浮水型植物水葫芦[5]。生态浮床布局及形态如图3左部所示,根据所放位置的不同,分别有矩形、六边形、圆形、弧形及组合型,植物栽植方式如图3右下方所示,为了更加有效净化去除水中富营养物质,在种植花篮下悬挂压缩成饼状的微生物填料。
3.2.2 生态护岸的设计
为了让湖水参与到整个公园的水循环系统,在驳岸的设计上采用粗骨料混泥土缓坡护岸及山石护岸,其断面图如图4、图5所示。该类驳岸不仅继承了传统浆砌混凝土驳岸的岸线稳定性,还克服了传统驳岸的缺点,打破了水陆生态系统相分离的格局,防止了环境的恶化。岸边耐水性植被的种植丰富了岸线,美化了景观。
水体自净能力的保持需要后期的养护管理,因此公园制定了一系列管理措施。
(1)植物的非生长期一般为11月至翌年4月,此时植物几乎没有水体净化作用,相反其残体富含氮磷等物质,其在水中降解后会形成水体的二次污染,因此,每年应定期对挺水植物及浮水植物的残体进行打捞。
(2)沉水植物黒藻等容易造成人工湿地进出水口的堵塞,需要管理人员对其进行定期的维护。
(3)植物生长初期不具备与杂草的竞争的能力,需要养护人员的精心的养护管理才利于其生长。
表1显示的为公园改造前后的三个监测点水质检测对比,从表中我们可知以上生态设计手法的应用,对水体中总氮含量的影响最大,平均降低了约79%,对氨氮含量的影响相对小,减少了约15%的含量。对水中CODMn、CODMn、总磷的含量影响类似,分别降低了约61%、63%和59%,水体溶解氧的能力提高了将近8%。
表1 龙湖示范工程水质监测分析结果一览
目前,吉安市对公园水体生态设计方面的探索尚处于起步阶段,龙湖公园水体的生态设计对吉安市总体规划中提倡的三色之一“绿色”的营造具有重要意义。对于怎样落实水体的生态设计,还需更多的探讨和试验。在今后的公园设计中应借鉴国内其他城市优秀水体生态设计案例,多方面应用水体生态设计手法来营造生态、优美的公园水体景观。
[1]安增军,陆莉莉.论生态旅游业与生态城市建设[J].科技和产业,2013(3):32~35.
[2]朱 媛.回归设计的起点——工业设计概念与意义研究[D].杭州:浙江大学,2007.
[3]Clark D E,Novotny V,Griffin R,et al.Willingness to pay and ecological risk reduction in an urban watershed[J].Water Science&Technology,2002,45(9):235~242.
[4]邱竞真,廖晓玲,胡云康.人工生物浮床床体材料的研究现状[J].重庆科技学院学报,2009,11(6):56~64.
[5]李金中.人工沉床改善水质技术研究[D].天津:南开大学,2010.