浅谈兼顾景观和净化功能的人工湿地植物种类设计

2022-01-01 14:27
治淮 2022年1期
关键词:沉水植物草本菖蒲

宋 迪

随着经济的发展、城市化进程的加快,人们的生活水平得到了很大的提高,但与此同时,水生态环境遭到了严重的破坏。人工湿地是解决水污染和水体富营养化问题的有效途径,其不仅具有净化水质的功能,还具有维持生物多样性、调节并储蓄洪水、补充地下水源及维持生态系统平衡等生态功能。其中湿地植物在水质净化功能中发挥着重要作用,是人工湿地系统的组成部分之一;同时湿地植物也是形成湿地景观的关键要素,植物配置越适宜,营造的景观效果越好。

一、人工湿地与湿地植物概述

水是生命源泉,是人类生存与发展的依赖,水环境的优劣直接关系到人类的生存环境。目前水环境已受到人类干扰和严重的破坏,成为世界主要环境问题之一。

广义上的人工湿地主要包括水塘、灌溉地、农用泛洪湿地、盐田、蓄水区、采掘区、废水处理场所、运河及排水渠等类型;狭义上的人工湿地则被定义为从生态学原理出发,模仿自然生态系统,人为将土壤、沙、石等材料按一定比例组成基质,并栽种经过选择的耐污植物,组成类似于自然湿地的新型污水净化系统。

湿地植物是指湿地区域范围内全部植物群落的总称。从广义上说,湿地植物是指生长在沼泽地、湿原、泥炭地或者水深不超过6 米水域中的植物。从狭义来讲,湿地植物是指生长在水陆交汇处、潮湿的土壤或者有浅层积水环境中的植物。

二、兼顾景观与净化功能的人工湿地植物选择

(一)具有景观功能的湿地植物

1.观花

观花类湿地植物以挺水植物为主,并具有花色艳丽、花朵硕大、花形奇异、伴有香气等特点。常见种类有荷花、鸢尾、千屈菜、美人蕉、梭鱼草、黄菖蒲等,此外还有个别浮水植物,如睡莲、荇菜、凤眼莲等。

2.观叶

观叶类湿地植物因其叶型奇特而富有观赏性,常见种类有香蒲、再力花、水葱、芦苇、斑叶芦荻、风车草、慈姑、苔草、水芹、水芋、菖蒲、王莲等。

(二)具有净化功能的湿地植物

为了在湿地环境中生存,湿地植物在形态结构上具有一些特殊特征,主要表现为具有发达的通气组织,特化或异形的叶片结构,具有发达的根茎或者不定根等。湿地植物特殊的结构特点使其具有较强的耐污能力。

1.能够去除氮磷的湿地植物

挺水植物有荷花、水芹、灯心草、菖蒲、美人蕉、水葱、石菖蒲、黄菖蒲、黄花鸢尾、荻、千屈菜、再力花、苔草、芋、芦竹、梭鱼草、慈姑、风车草、香蒲、芦苇等;浮水植物有睡莲、大薸、水鳖、荇菜、凤眼莲等;沉水植物有轮叶黑藻、金鱼藻、苦草、菹草、黑藻、狐尾藻、大茨藻、竹叶眼子菜等。

2.能够去除重金属的湿地植物

挺水植物有芦竹、慈姑、宽叶香蒲、石菖蒲、美人蕉、菖蒲、莲、芦苇等;浮水植物有浮萍、水鳖、凤眼莲、水车前、刺苦草等;沉水植物有轮叶黑藻、微齿眼子菜、伊乐藻、黑藻、菹草、苦草、金鱼藻等。

三、以引江济淮工程桐城湿地为例

(一)项目概况

安徽省桐城市生活污水和工业污水处理后经龙眠河入菜子湖,再由菜子湖入济淮水路,为了提升经龙眠河入菜子湖的水质,在城南龙眠河畔近污水处理厂下游南向择址新建净化湿地,对污水处理厂排放的尾水再次净化,保护菜子湖线输水水质。

(二)湿地植物选择

桐城湿地植物选择首先考虑到龙眠河周围的环境特点,以与周围植物、环境协调为出发点,以净化尾水水质兼顾湿地的景观效果为主要原则,因此在湿地岸坡选耐水湿乔灌木和湿生草本构成植物景观骨架,水体内以开花挺水植物和净化能力强的沉水植物为主。项目区湿地植物选用原则:

1.因地制宜

考虑所选植物的生物学特性和生态要求,按照当地湿地内适当的水深配置相应的植物,使湿地内部水平和垂直植物群落结构适当、协调。

2.系统开放性

根据当地湿地周围环境和污水处理厂尾水水质状况布置湿地植物,逐步构成一个开放性的系统,使其形成一个有机、有序、有趣的空间系统。

3.生物多样性

在保护现有湿地物种的基础上,增加适合的植物种类,并营造适合动物生存的环境,维护和增加湿地生物多样性。

综上,桐城湿地植物设计有乔木和水生植物两大类型,共计25 种植物。乔木种类:水杉、垂柳、枫杨、乌桕、栾树。水生植物又分为三种:(1)挺水植物主要有黄菖蒲、石菖蒲、千屈菜、黄花鸢尾、花叶水葱、水生美人蕉、梭鱼草、香蒲、风车草、荷花、芦苇等;(2)浮叶植物主要是睡莲;(3)沉水植物主要有刺苦草、轮叶黑藻、轮藻、矮生苦草、小茨藻、马来眼子菜、竹叶眼子菜等。

在植物配置模式方面,水域植物配置除考虑植物对水深的要求外,还要结合水面的宽度合理选择配置植物模式。水面开敞的区域,植物配置模式主要有:湿生草本+挺水植物+浮水植物+沉水植物,湿生草本+挺水植物+浮水植物,湿生草本+挺水植物+沉水植物,湿生草本+浮水植物+沉水植物。水面狭长或较小的区域,植物配置模式为:陆生乔灌+湿生草本+挺水植物,陆生乔灌+湿生草本+浮水植物,陆生乔灌+湿生草本+沉水植物。

人工湿地景观设计方案,应注重与季节协调的原则,展现四季不同的景观氛围。春天万物复苏,植物开始发出新芽,黄色、粉色为春天的主要色调。夏季百花齐放,姹紫嫣红,则有大量的粉色、紫色及红色。秋季植物由盛转衰,橙色和棕色成为主色调。而冬天白雪皑皑,植物凋落,世界充满灰色及白色。因此,选择春季景观植物以观花的黄菖蒲、石菖蒲、黄花鸢尾、美人蕉为主,岸边则点缀水杉、垂柳;夏季景观植物以千屈菜、再力花、荷花、睡莲等为主;秋季可赏乌桕的红叶,枫杨、栾树的果,同时辅以芦苇、香蒲、花叶水葱作为观叶植物;冬季初期可用芦苇点缀景观。

四、结语

人工湿地的建设,是实现生态文明的重要途径之一,对我国经济社会的可持续发展具有重要的意义。本文以桐城人工湿地为例,简述了兼具景观功能和净化功能的植物选择及配置模式,归纳具有景观功能的湿地植物种类和具有净化功能的湿地植物种类,以期为今后人工湿地的营建提供借鉴■

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