陈乃光,王玲
(1.上海交通大学农业与生物学院;2.上海园林绿化建设有限公司)
植物是河道景观的重要组成部分,具有固岸防风、消波息浪、保护生物多样性、保持地下水源、净化水质以及景观游憩等多种生态和社会功能[1]。然而,河道植物的景观功能并没有得到足够重视,河岸被硬化,河堤长满野草,河道周边区域被居民的违建所占据,导致河道植物配置不合理,影响植物功能的发挥,无法形成优美的河道植物景观。可见,乡村河道的植物景观需要通过调查、分析来进行优化。
国外的研究表明,河道植物必须结合周边环境进行配置,同时可以考虑引进新优品种与乡土植物品种相结合[2-3]。国内学者也对河道植物配置进行了相关研究,但大多是以城市河道为研究对象[4-11],缺乏对乡村河道植物景观的研究。
此外,乡村河道地处偏远,是建设和管理的薄弱地区,更忽略了植物景观的重要性,所以需要在理论上加快研究,提出具有指导意义的策略指引,在实践上加快改进,因地制宜构建与河道环境相适应、相协调,契合不同河道区位的植物配置模式。
本文选取上海青西地区具有代表性的91个河道样地进行实地调查,研究分析植物景观存在的问题,提出相应的优化对策,为河道植物景观设计提供依据,营造出良好的乡村河道景观环境。
上海青西地区指朱家角镇、练塘镇和金泽镇三镇。总面积约340km2,常住人口22余万。三镇紧靠上海的最大湖泊淀山湖,区域内河网密布,绝大部分河道、湖泊属于黄浦江上游水源保护区内。有大小河道860条,水面率高达32.7%,具有“因水而生,枕水而居”的独特景观优势。
调查样地选取上海青西地区的10个村,再从各村中选取75条河道共91个典型样地进行调查。
采用典型样地法选取乡村河道中最具代表性的植物景观样方进行调查。根据调查各河道区域的不同情况,灵活设立样地的长度与宽度,保证每块样地的面积约为400m²,并将样方内所有植物作为一个植物群落进行研究,保证调查结果的可比性。
典型样地调查结束后,通过查阅中国数字植物标本馆、中国植物图像库和相关专业书籍[12-13]等方式,完善河道植物的门、纲、目、科、属、种等信息,然后对河道植物的相关调查数据进行统计分析。
在对上海青西地区乡村河道植物景观现状的调查中,共记录植物133种,隶属于63科114属。其中,裸子植物5科8属8种,被子植物58科106属125种。在被子植物中,单子叶植物11科25属29种,双子叶植物47科81属96种。在各科所含植物的属种数分布中,禾本科、蔷薇科、菊科、木兰科、木犀科属种数量最多。植物品种出现频次较高的乔木16种、灌木14种、草本植物12种。乡土植物种类占比75.94%,明显高于外来种。
在植物生活型组成情况的调查中,乔木种类最多,草本种类次之,灌木种类居第三位,藤本类和竹类植物种类较少。常绿乔木和落叶灌木种类的应用不够丰富,常绿树种与落叶树种没能以混合种植的方式形成互相依存、共生的局面。此外,从植物生态型组成结构中发现,中生植物种类数量相对丰富,旱生、湿生以及水生的种类占比较少,而本应该大量分布的湿生乔木和湿生灌木却很少。
①调查中最常见的植被型组是阔叶树组合,其次是针叶树组合,竹组合的样地数量最少,而河道中本应较常见的灌丛组合、草地组合以及水生植物组合均未出现。再将植被型组细分为植被型进一步研究发现,最常见的是针阔混交组合,其次是常绿阔叶和常绿落叶混交组合,其他较为常见的组合还有落叶针叶组合、落叶阔叶组合,而散生竹组合和常绿针叶组合都较为少见。
②香樟组合、水杉与香樟组合、垂柳与香樟组合以及水杉组合在植物群系中占主导地位,其余群系较少。
③植物配置的垂直结构以“乔—草”2层结构的配置类型最多,景观效果欠佳。
在同一乡村,村庄入口和村庄内部的河道植物普遍受到重视,景观较好;乡村外围较宽的河道植物景观明显较差。根据本次调查统计,植物景观较好的河道多集中在8m~10m与11m~20m两种河道宽度区间,21m~40m宽度区间植物景观则相对较差。以居住区为主的河道,受人为影响较大,植物配置较为机械、死板,缺乏自然、生态的美感。有游憩空间的河道植物景观较之没有游憩空间的河道更加优美,植物空间更具层次感,植物种类也较为丰富。
上海青西地区乡村河道整体植物品种丰富度偏低,观赏性植物种类较少,植物景观雷同。水生植物种类匮乏,浮萍、菹草、凤眼莲等出现的频度较高,造成水体富营养化,导致水下动、植物死亡。植物品种偏少的直接后果是植物群落缺乏层次,生态分布难以合理,植物景观效果不佳。乔木类、草本类植物种数在生活型组成比例占到66.92%,灌木类植物的缺位使生态群落较为脆弱、不稳定。另外,由于缺乏对河道自然植物群落的管理、监督与保护,大量的自然植物群落遭到毁坏,一些长势良好、姿态优美的植物直接被移除,严重破坏了生态系统,不利于植物景观的营造。
①河道植物配置不合理,灌木层次匮乏,植被型组种类较少,一般河道中较常见的乔灌组合、灌丛组合以及水生植物组合在样地中均鲜有出现。整体植物配置现状呈现杂乱无序的景象。
②按照植物品种出现频度偏离的统计分析,其配置也不合理,缺乏根据植物不同生态习性和形态特征而营造出的比例均衡、错落有致的河道植物景观,没有达到科学配置的要求。
③植物配置局限于河道岸边,没有对河道水面以及河道周边环境进行植物配置的规划设计,未能将河道作为一个有机整体来开展植物景观构建。
1)河面与河岸带植物景观失衡
河道沿岸绿化被侵占的情况较为严重,造成绿化面积相对狭小无法进行有效种植。从河道宽度的调查结果来看,较宽的河道比较窄的河道绿化景观差,且较宽的河道占比达到了86.81%(11m~40m定义为较宽的河道),在双重因素影响下,形成了较宽的河面较狭长的河岸带植物景观两者间比例和尺度上的不协调关系。
2)河道驳岸硬化
调研样地中已有54.95%的乡村河道为硬质驳岸。硬化的驳岸分割了水体和土壤的联系,缩小了植物根系生存空间,动物和水中微生物也难以生存,极大地破坏了河道水域的生态链,削弱了水体的自净能力,降低了生物群落的多样性,最终导致乡村郊野自然植物景观的逐渐退化。
3)河道周边环境对植物景观的不利影响
在调查中发现,周边环境为树林的河道植物景观往往要优于周边环境为居住区、农田以及鱼塘的河道,居住在河道边的村民往往更看重植物的经济价值。在缺乏管理和经济利益的驱使下,村民随意侵占河道周边的绿地,任意砍伐植物、开垦河岸,种植经济作物,如豆类、芝麻、油菜等,产生的后果有以下几点:
①直接破坏了河道周边的绿化以及河道动植物生态系统;
②对农作物施肥、施药等产生的有毒物质不断地流入河道,严重污染了环境;
③致使生长状态良好的原生植物群落遭到破坏甚至在当地消亡。
4)河道直线化
河道的弯曲不仅是自然美的需要,也是承载雨洪,减少水土流失,保持和扩大生境面积,增加物种生存环境多样性的基础。然而,河道直线化以后,洪水流量和流速增大,泥沙也会随之增加,导致下游自然生态要素逐渐遭到侵蚀、损毁,最终消失,水生动物由于环境的恶劣也大量减少。在调查中发现,上海青西地区大量的田野已经被笔直的河道划分成整齐划一的“豆腐块”。
对植物适应性表现较差的样地进行研究发现,河道植物生长区域的土壤含水量从河边绿带至河底整体表现出逐渐递增的规律性变化,具体表现为:河岸绿带→洪水位以上坡地→洪水位→常水位→枯水位→河底,土壤含水量逐渐升高,直至饱和,但由于植物未能与河道竖向各区间内的土壤含水量相匹配,造成植物对河道环境的适应性不强,长势不佳甚至死亡。因此,将河道植物从河岸绿带到河底的生态类型进行划分,并根据不同植物的生态特点,结合青西地区乡村河道中植物景观表现较好的样地情况,提出了乡村河道常用优良植物品种,以供选择,其中表1为乔灌草一般性划分,表2将植物按照耐水性进行细分归类。
表1 上海青西地区乡村河道植物选择
表2 上海青西地区乡村河道水生植物选择
河道植物景观不是孤立存在的,它和周边的环境有着密切的联系。由此可见,构建植物景观模式应充分考虑几个方面的因素:一是河道所处的自然生态环境,包括水文、局部小气候、现有植物品种及其生长状况;二是现有植物群落聚散肌理而形成的植物景观风貌;三是河道周边环境,即是民居还是农田或者其他农业经济生产基地;四是河道防洪的要求。这些都会影响河道植物景观的优化效果。因此有必要将河道周边的环境进行分类,然后相应地将河道植物景观也进行分类,从中探寻河道植物配置优化的规律,为河道植物景观建设与改造提供参考。
根据乡村河道植物景观构建原则、策略以及适宜的植物种类,结合上述四个方面的因素,初步归纳总结了十种河道植物配置模式(见表3),以满足不同河段环境下多种布局形式的变化。
表3 上海青西地区乡村河道植物配置模式
目前,乡村河道的建设正在如火如荼地进行,植物配置规划设计方面的研究明显滞后,仍在片面注重河道防洪除涝的安全性,以完成任务的心态对待绿化种植,忽视了河道植物景观的生态效益、景观效益与社会效益。本文结合乡村河道的立地环境、水位条件、功能定位等特点,因地制宜地选择了各类抗逆性高、耐污能力强的适生植物,初步归纳总结出乡村河道植物配置的规律,建立了多种植物配置模式,期望能对乡村河道植物景观今后的建设、乡村整体面貌的提升、景观生态与社会经济的协调发展起到积极的指导与推动作用。