仲 昭 婷
(东北林业大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
随着城市化的发展,城市硬质铺装的比例越来越高,不仅面临着水资源短缺的问题,而且还面临着灰色基础设施增多导致的洪水灾害,水质污染等一系列城市用水问题。近年来,我国城市暴雨引发的内涝灾害频发,快速的雨水冲刷导致雨水径流中的污染物增加,致使河流水系恶化,地下水资源污染加剧,严重影响了城市居民的生活质量[1]。
雨水花园(Rain Garden)是海绵城市建设技术中一项重要的技术措施,是具备雨水收集、雨水净化以及雨水渗透等生态功能,并具备较好景观品质的下凹绿地。其中,植物是雨水花园发挥生态功能的重要载体,也是景观功能中较为重要的设计要素。近年来,国外对雨水花园植物方面进行了较深入的研究,如Nocco,Mallika A.等人(2016)在美国中西部设计12个雨水花园,通过观测到蒸腾、排水、土壤水分和氮运输的变化,支持不同植被类型纳入雨水花园的数值模型,以评估各种生态尺度的水平衡[2]。现阶段,我国对于雨水花园的研究较多为政策规范标准、雨水花园功能、结构以及建造技术等方面的研究[3]。国内对于雨水花园植物的选择仅限于对前人理论和经验的总结,目前针对于寒地植物景观的营造仍缺乏基于实践的研究成果。
哈尔滨市位于东经125°42′~130°10′、北纬44°04′~46°40′之间,地处黑龙江省南部,是中国纬度最高、气温最低的大城市。哈尔滨的气候属中温带大陆性季风气候,冬长夏短,全年平均降水量为569.1 mm,降水主要集中在6月~9月,夏季占全年降水量的60%,集中降雪期为每年11月~次年1月。四季分明,冬季1月平均气温约-19 ℃;夏季7月平均气温约23 ℃[4]。
1)本土植物优先考虑,适当搭配外来品种。
本土植物对当地的气候条件适应性较强,对于人造景观而言,将易于生存的本土植物进行设计和搭配可以降低经济成本和维护成本,并且可以突出景观的地域特色以达到最佳的生态功能和景观效果[5]。
2)以多年生植物品种为主,一年生植物为辅。
雨水花园植物选择上多选择多年生植物可以节约成本,但是为提高雨水花园的景观效果,可以配置较少数量的景观效果较好,而且较易管理的一年生花卉植物,丰富雨水花园的植物景观。
3)选用耐寒性较强的植物。
由于哈尔滨市为典型的寒地城市,应该选择耐寒性较强的植物品种,以保证雨水花园的景观效果,并有效节约建造成本[6]。
4)选用既耐旱又具有一定耐涝能力的植物。
哈尔滨降水主要集中在6月~9月,夏季占全年降水量的60%,通过实地调研观察发现,8月4日~7日连续降雨后,群力健康生态园中的雨水花园中水位高至23 cm,至8月10日经3 d雨水渗透及蒸发作用,雨水花园中的水完全退去。因此哈尔滨市雨水花园植物主要以抗旱能力为主,且耐水淹能力应在72 h以上为佳。
5)选择的植物应枝叶茂盛、根系发达。
枝叶茂盛的植物具有良好的景观效果,同时植物根系可以锁住土壤中的水分,可以充分过滤雨水,减少地下水源的污染。 因此,枝叶旺盛、根系发达的植物可提高雨水花园的生态功能和景观效果[7]。
本文对于寒地雨水花园草本植物的选择是基于前人研究的成果,筛选出理论上适于哈尔滨种植的雨水花园草本植物,并通过在群力健康生态园中雨水花园的实地种植所得出的研究成果,初步选择出适用于寒地城市雨水花园的草本植物品种。
通过总结前人研究成果以及对当地苗圃资源的调研,最终筛选出15种观赏性较好及抗性较强的草本植物(见表1),用于群力健康生态园中的雨水花园营建,并对种植的植物进行调研,调研时间从2017年6月至10月,对公园内的9个雨水花园中处于不同水位深度的植物进行周期性观察,对每种植物进行拍照及生长状况的记录,调查频率为每周一次。
在整个调研期间,通过对水位及植物生长状况的记录,总结出适于寒地雨水花园种植的植物种类(见表2)。
研究结果为:
1)鸢尾、萱草、狼尾草、千屈菜这四种植物在雨季可耐2 d~3 d水淹,雨水退去后仍能正常生长且具有较好的观赏效果,适于种植在雨水花园中水位较深的区域;
表1 群力健康生态园雨水花园中的草本植物种类
2)毛茛、蓝亚麻、大花萱草、委陵菜这四种植物植株较矮,耐水淹能力较前四种植物稍差,可种植在雨水花园中水位较浅的区域;
表2 寒地雨水花园草本植物适用种类
3)德国景天、射干、大叶铁线莲这三种植物,耐水湿能力较差,可种植在雨水花园最边缘处,而百日草、波斯菊、满天星、百里香,这些植物在水湿条件下不能正常生长,且满天星在人工种移植时成活率比较低,不适于在雨水花园中大面积使用。
本文将理论研究与实践相结合,经过对植物材料的筛选及寒地环境实地种植实验研究,对其生长特性及观察特性进行周期性观察记录,筛选出适合哈尔滨市寒地雨水花园种植的11种草本植物。
考虑雨水花园的水位分布特点及植物耐水淹能力,在雨水花园植物选择中应将耐水淹能力强、耐水淹能力稍弱、耐水淹能力较弱的植物相结合,因地制宜的发挥各种植物材料的优势。在本研究中,可选择的草本植物搭配有:
1)千屈菜+萱草+蓝亚麻+德国景天;
2)千屈菜+狼尾草+大花萱草+射干;
3)鸢尾+千屈菜+委陵菜+大叶铁线莲;
4)鸢尾+萱草+委陵菜+德国景天。
由于寒地气候条件及研究设备的限制,导致本地可使用的植物品种有限并且未能针对寒地雨水花园的生态功能进行研究。在未来的研究中,应加强对植物材料的引种及培育,丰富寒地花园植物材料,针对寒地雨水花园生态功能进行科学的实验论证,推动我国雨水花园的广泛应用。
参考文献:
[1] 王紫雯,程伟平.城市水涝灾害的生态机理分析和思考——以杭州市为主要研究对象[J].浙江大学学报(工学版),2002(5):112-117.
[2] Mallika A. Nocco,Sara E. Rouse,Nicholas J. Balster.Vegetation type alters water and nitrogen budgets in a controlled, replicated experiment on residential-sized rain gardens planted with prairie, shrub, and turfgrass[J].Urban Ecosystems,2016,19(4):1665-1691.
[3] 赵寒雪,殷利华.2005—2015中国十年来雨水花园研究进展[J].中国园林,2016,32(10):60-64.
[4] 王景富.哈尔滨市冰雪节的由来和发展[J].黑龙江史志,1996(1):61-64.
[5] 王 佳,王思思,车 伍,等.雨水花园植物的选择与设计[J].北方园艺,2012(19):77-81.
[6] 闫晓含,董泽强,于丁一,等.寒地城市雨水花园植物品种的选择与配置——以沈阳市为例[J].安徽农业科学,2017,45(11):138-141.
[7] 郑英杰.基于低影响开发的雨水花园设计研究[J].城市住宅,2016,23(6):51-54.