杭州城市绿地生物滞留设施的植物现状与优化策略——以高位花坛为例

文／武 欣 浙江工业大学设计与建筑学院 硕士研究生

武文婷 浙江工业大学设计与建筑学院 教 授 研究生导师 博 士（通讯作者）

李上阳 Gad.LINE+设计事务所 高级工程师 设计总监 硕 士

引言

城市雨洪频发，城市雨水问题日益受到关注。“高位花坛作为一种代表性的生物滞留设施，具有滞留净化雨水及美化环境的功能，通常设置在道路或建筑物周边，雨水从高位进水口进入，通过基质的吸附截留和微生物作用达到水质净化的功效。”[1]在高位花坛中，植物能够减缓雨水径流速度滞留雨水，去除地表径流污染物，并能维持土壤长期的渗透性能，因此植物是高位花坛去污并发挥雨水渗透功能的关键[2]。高位花坛是国外常用的一种低影响开发设施，已被纳入了波特兰市《雨水管理手册》的低影响开发建设规范之中。目前国内低影响开发设施主要对雨水花园、屋顶花园及透水铺装研究较多，对生物滞留设施中高位花坛的研究涉及很少，对设施植物的优化配置与实际应用效果缺乏足够的调研数据。高位花坛既是低影响开发雨水设施，又具有一定的景观观赏功能，如何发挥水质收集净化、美化环境的功能，并进行实践推广，具有深入研究的必要性。

1 研究区域概况

杭州地处长三角沿海城市，全年雨量丰沛，降水区域分布不均。尤其台风严重期间或梅雨季节，长期的降雨推高了运河水位，导致城市水位上涨，造成暴雨来袭时管道排水不顺畅，城市低洼路面积水、交通受阻等等现象。高强度的降雨极易引发城市内涝，对城市排水系统很具考验性，需建设多种雨洪管理设施，对高位花坛的应用具有一定的需求。

2 研究方法

2.1 研究对象的选取

对杭州市20 处城市绿地的低影响开发生物滞留设施场地进行调研，高位花坛的应用不够广泛，其中仅4 处场地建设有高位花坛。本文主要通过将文献查阅法、现场调研法和实例分析法相结合，对杭州市生物滞留设施中4 处高位花坛的植物现状进行调查研究，调研选取了杭州市滨江西浦路沿街道路绿化、上城区小营街道南班巷社区、浙江省建筑设计研究院安吉路院区以及杭州市临安区锦城街道琴山居民委员会，选取四处不同类型的绿地空间，进行高位花坛植物现状调研，保障了调研对象的多样性及调研结果的客观全面性。

2.2 调研指标的选取

本次调研主要对调研场地中高位花坛的植物种类、应用频次、植物的配置、观赏特性以及植物状况及养护管理五项指标进行拍摄、观测、记录、测量和统计，调研记录总结杭州市高位花坛的植物种类和配置模式。应用频度等级标准在1% ～20% 之间属偶尔应用；在21% ～40% 之间属应用频率较低；在41% ～60% 之间属应用频率一般；在61% ～80% 之间属应用频率较高；在81% ～100% 之间属应用频率很高。应用频度高的树种往往具有较高的重要值，这也充分说明了这些树种对于生物滞留设施中高位花坛的重要性。

2.3 取样方法

本调研选取杭州市4 处高位花坛，将4处高位花坛进行取样，每处场地均选取4 个样方，样方大小为1.5m×1.5m，样方总数为16 个。应用频次指标是用来衡量植物在生物滞留设施高位花坛中出现的频度，用公式表示为：F（频度）=n1（某物种出现的样方数）/N（样地总数）×100%。

3 结果与分析

3.1 植物种类分析

对杭州市4 处高位花坛案例进行实地调研，将场地的植物现状进行汇总统计，高位花坛植物应用种类分析（表1）。

表1 高位花坛植物应用种类分析表（表格来源：作者自绘）

将植物按照乔木、灌木、草本、藤本进行分类，得出杭州市生物滞留设施高位花坛的植物组成现状。调研结果统计出杭州市生物滞留设施中高位花坛的植物材料涉及品种共36 种，其中乔木7 种，包含常绿乔木3 种，占总数的8%，落叶乔木3 种，占总数的8%；灌木10 种，包含常绿灌木10 种，占总数的27%，落叶灌木1 种，占总数的3%，草本17 种，占总数的59%；藤本2 种，占总数的6%。

其中，调研场地中落叶灌木仅草绣球一种，落叶灌木种类较少。西浦路沿街道路绿化高位花坛及浙江省建筑设计研究院高位花坛均种植有乔木、灌木、草本及藤本，而小营街道南班巷社区及锦城街道琴山居民委员会高位花坛植物结构层次仅为乔木、灌木、草本。四处设施植物配置均未种植水生植物，说明高位花坛间接性表层浅水不利于水生植物的长期生长。

3.2 植物应用频次分析

通过植物应用频次16 个样方调查，统计出样方中乔木出现的次数分别为紫薇4 次、桂花2 次、柑橘2 次、梧桐1 次。样方中灌木出现的次数分别为石楠5 次、草绣球3 次，火棘2 次、构骨2 次、杜鹃1 次、瑞香1 次、黄杨1 次、花叶青木1 次、十大功劳1 次、八角金盘1 次。样方中草本植物出现的次数分别为沿阶草12 次，美人蕉4 次、狼尾草3次、万年青2 次、地毯草2 次、鸢尾2 次、吉祥草1 次、半夏1 次、萹蓄1 次、鳢肠1 次。样方中仅出现络石一种藤本植物，共出现2次。高位花坛的植物应用频次分析（表2）。

表2 高位花坛的植物应用频次分析表（表格来源：作者自绘）

由表2 可知，杭州市高位花坛植物频次中，除草本植物沿阶草外，其余植物均为低频次应用或偶尔频次应用，这反映出杭州市生物滞留设施高位花坛的植物群落结构中景观类异者较多，选用植物较丰富，具有多样性。但四处调研场地中，除草本植物沿阶草外，别无其他植物在四处案例中共同出现，这反映植物应用在杭州市高位花坛的共性较少，且通过调研结果不难看出杭州市高位花坛的植物应用中，藤本植物应用较少，种类单一。在今后的设计与实践中，除增加藤本植物这一种类外，还应在乔木树种及灌木树种中选取常用树种，适当增加应用频率较低的树种提高杭州市生物滞留设施高位花坛的植物多样性。

3.3 植物的配置结构分析

高位花坛的雨洪功能和景观效果，与植物的组合搭配息息相关。杭州市城市绿地生物滞留设施高位花坛的植物群落配置结构常见为乔木加灌木加草本的垂直结构，缺少乔木结合灌木或单一草本的配置结构。浙江省建筑设计研究院高位花坛及西浦路沿街道路绿化高位花坛，该两处场地的植物垂直结构配置较完整，配置结构多样，植物的布置形式大多与周边环境相协调，景观效果较好。而小营街道南班巷社区高位花坛和锦城街道琴山居民委员会高位花坛植物种类较少，形成的群落结构单一，较为脆弱。

3.4 植物观赏特性分析

植物的观赏特性完善对设施的游憩观赏功能具有重要作用。按园林植物的色相观赏特性主要分为观形、观叶、观花、观果四种，杭州市生物滞留设施高位花坛植物种植中，按主要观赏特性统计出以观叶为主的最多，共有25 种，为香樟、八角金盘、梧桐、花叶青木、十大功劳、瑞香、美人蕉、鸢尾、万年青、沿阶草、铁苋菜、牛白藤、地锦草、长春花、母草、半夏、萹蓄、鳢肠、地毯草、狼尾草、巢蕨、费菜、吉祥草、络石、千叶吊兰。观花植物共用5 种，为紫薇、桂花、杜鹃、山茶、草绣球。观形植物共用3 种，为石楠、构骨、黄杨。观果植物共用2 种，为柑橘、火棘。

3.5 植物养护管理现状分析

在对设施进行现状调研中，发现植物存在落败、花草更换不及时、土壤裸露、枯枝落叶清扫不及时、杂草丛生、垃圾清理不及时、滋生虫害等问题。其中，特别严重的是小营街道南班巷社区高位花坛，以上几种不良状况均存在（图1），且落败问题突出。高位花坛植物生长状况一般的场地有锦城街道琴山居民委员会高位花坛及西浦路沿街道路绿化高位花坛，该2 处场地中出现设施局部植物生长不茂盛、土壤裸露、垃圾清扫不及时等问题。对4 处高位花坛设施场地调研，发现植物生长状况良好的仅浙江省建筑设计研究院高位花坛，由此可见，高位花坛的植物养护管理现状有待进一步优化。

图1 南班巷社区高位花坛设施植物景观落败现状（图片来源：作者自摄）

3.6 植物配置效果分析

通过对西浦路沿街道路绿化、小营街道南班巷社区、浙江省建筑设计研究院以及锦城街道琴山居民委员会4 处高位花坛场地调研发现，其中西浦路沿街道路绿化高位花坛与浙江省建筑设计研究院高位花坛，该两处设施整体植物种植种类丰富、色彩鲜明，乔灌草相结合[3]，植物配置结构多样。锦城街道琴山居民委员会高位花坛景观效果一般，植物配置不够丰富。而小营街道南班巷社区高位花坛景观效果较弱，植物生长状况不良削弱了高位花坛设施的美观性。

4 现状问题与优化策略

4.1 现状问题分析

4.1.1 植物选择与配置有待优化

通过调研结果发现部分场地的高位花坛建设，植物垂直结构单一，多处配置为乔木、灌木以及草本，或灌木结合草本，缺少乔木结合灌木或单一草本的配置结构；部分植物层次应用较少，如调研场地中落叶灌木仅为常见的草绣球一种，藤本植物仅络石、千叶吊兰两种，落叶灌木及藤本植物配置应用较少，植物种类缺少变化；设施中部分植物存在生长状态差、耐水性差等问题，导致植物的生态习性不能够适应雨水设施的基本功能需求。

4.1.2 部分设施维护不足

植物的养护管理状况对设施的功能发挥有重要的影响，如后期的养护管理不及时则会严重影响其观赏性甚至会破坏植物群落的生态性。在调研过程中发现部分设施植物有萎蔫死亡等落败现象，且出现设施中土地大面积裸露的状况，可知设施在植物种类适宜性的选择上或后期设施的维护管理中存在疏忽。高位花坛的主要问题在于后期景观的维护，如后期维护不善，植物在夏季生长繁茂易孳生蚊蝇；雨水设施中的垃圾如若不及时清理，对雨水下渗以及美观性会大大降低，需要人员定期管理进行相关维护。

4.2 优化策略

4.2.1 植物配置优化策略

高位花坛的景观种植结构及配置，应着重考虑配置的植物特性，雨水设施中的植物要求对雨洪进行处理，应选用根系发达、茎叶蓬勃、净化能力强的植物[4]，在水质处理区种植适合湿润土壤条件的植物，具有较强的耐水文环境变化的能力，且能够截留和去除一定的地表径流污染物[5]。植物选择与配置需考虑植物种植种类的丰富，乔木、灌木、草本、藤本植物等多层次组合，有利于协调植物关系，以满足高位花坛景观性和功能性的有效统一，达到生态性要求，体现物种多样性[6]。

高位花坛景观观赏性强，常设置在道路两侧，植物配置需要考虑设施的景观美学效果，植物配置时要从植物层次、色彩、花期、形态等选择，除了种植常青树种外，还需考虑带有色相的植物，植物种植色彩丰富，使得四季有景。

4.2.2 养护管理优化策略

设施管理权责的明确化，应制定相应的管理制度，明确监管责任，加强监管力度，形成长效机制，加强协调合作，形成联动机制，共同维护景观环境。同时，加强宣传教育，通过各种渠道提升市民对植物、水资源、环境的保护意识，拓宽群众监督等渠道，对设施进行多方面维护管理。

设施养护管理规范化应根据植物的养护管理章程进行养护，在暴晒或暴雨台风等极端天气后，应及时检查植物受损情况，更换受损的植物，定期对植物枝叶进行修剪，保持一定的植物观赏性及景观协调性。同时，定期观察植物根部土壤湿度，根据情况对植物进行适宜灌溉，延长植物的生长寿命。在周期性短时间干旱或水淹情况下，对植物根系进行检查，避免植物过度干涸、过度水淹。

4.2.3 多目标协同优化策略

植物的种植不能从单一的景观效果或雨洪效果及养护成本考虑，需综合考虑安全性、生态性、美观性以及经济适用性，将艺术性与科学性相结合[7]。

安全性目标，高位花坛由于所处位置的特殊，植物的种植需考虑人的行为与交通安全需要。生态性目标，在植物的选取上优先选择本地植物，对环境等条件适应能力强。美观性目标，在植物配置上应考虑植物配置结构、色彩季相等，提升花坛的美感。经济适用目标，高位花坛植物的选择，应选择具有较强生存能力的植物品种，具有一定的抗旱性及抗污性的植物无需长期灌溉，建设费用及维护费用较低。

结语

随着城市气象环境的日趋转变，城市原有的雨水管网及排水设施已无法适应降雨强度。在汛期，高强度降雨造成城市排水不畅，导致城市内涝等现象频发。高位花坛作为海绵城市建设的低影响开发设施之一，是一种有效的雨水滞留和净化设施，植物的选择与配置是其功能保证的有效途径，具有深入研究的必要性。本研究发现，目前高位花坛的应用仍存在植物种植单一且设施管理不善等问题，对此提出了相应的优化管理策略。通过研究得出，高位花坛的植物在选择与配置时需综合考虑，在满足观赏多样性的同时达到更好的雨水处理效果，进而完善设施管理策略，对植物进行维系养护，让设施得以持续性发展。希望在未来，高位花坛能不断优化得到更广泛性的应用。