生態(tài)視域下城市水景設(shè)計(jì)研究

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水景設(shè)計(jì)中經(jīng)常種植蘆葦，其目的旨在吸引與蘆葦相關(guān)的鳥(niǎo)類(lèi)、提供水鳥(niǎo)筑巢點(diǎn)、提供植物水處理系統(tǒng)的組成部分、提供土地保護(hù)免受侵蝕。蘆葦可在柔軟或是貧瘠的基質(zhì)上生長(zhǎng)，尤其喜好含有高養(yǎng)分的土壤。該物種可以容忍相當(dāng)高的鹽度，可生長(zhǎng)在潮汐河口和微堿地，以及淡水沼澤。根據(jù)蘆葦植株的年齡和原產(chǎn)地，其耐鹽性可能會(huì)有所不同。蘆葦?shù)淖罴焉L(zhǎng)地點(diǎn)是在淺淹沒(méi)區(qū)即小于1．5m水深的區(qū)域。蘆葦具有長(zhǎng)且粗壯的匍匐根狀莖，以根莖繁殖為主，其根莖在地里伸長(zhǎng)交纏；在適當(dāng)?shù)臈l件下，單一的蘆葦植株每年以1．5m及以上的速度蔓延生長(zhǎng)。在景觀設(shè)計(jì)實(shí)踐中創(chuàng)建葦?shù)貤⒌嘏c設(shè)計(jì)葦?shù)靥幚硐到y(tǒng)是2個(gè)比較常用與先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。常見(jiàn)的香蒲和蘆葦在淺灘和富有營(yíng)養(yǎng)的濕地中是具有侵略性的。因此在需要精致水生植物造景或是有其它特殊景觀要求的區(qū)域應(yīng)該謹(jǐn)慎考慮與設(shè)計(jì)，一旦其群落建立起來(lái)且沒(méi)有采取適當(dāng)?shù)纳锟刂拼胧?，蘆葦和其它一些野生自然植物可能會(huì)蔓延至濕地的每一寸土地。限制植株自然傳播的最有效的手段是在種植區(qū)的周邊建造水渠并保證水位超過(guò)植株生存的極限水位（普通蘆葦和香蒲的生存極限水位為1．5m深，因此控制水位＞1．5m）；通過(guò)實(shí)際工程試驗(yàn)，3m寬的控制溝渠即可滿足此用途的要求。城市水景中的生態(tài)小池塘設(shè)計(jì)通常采用控制蘆葦類(lèi)野生物種的蔓延生長(zhǎng)，其景觀效果和生態(tài)效益比較顯著。

豐富的水生植物對(duì)建立健康的水體生態(tài)系統(tǒng)是很重要的，主要表現(xiàn)在：水生植物群落是水體溶解氧的主要來(lái)源；是水生無(wú)脊椎動(dòng)物最重要的棲息地之一；是低棲無(wú)脊椎動(dòng)物的碎屑食物，供其分解食用；是魚(yú)類(lèi)的庇護(hù)所；為各種草食性鳥(niǎo)類(lèi)提供食物。一般來(lái)說(shuō)，水生植物生長(zhǎng)快速，適應(yīng)新建棲息地的能力較強(qiáng)，并且對(duì)于后期的人工養(yǎng)護(hù)管理需求較低。大多數(shù)水生植物物種都可以生長(zhǎng)出獨(dú)立的小植株，從母株分離后隨水流飄走，并且許多物種在適當(dāng)?shù)臈l件下會(huì)產(chǎn)生大量種子，種子和小植株隨水流或通過(guò)水鳥(niǎo)的腳、羽毛及糞便尋找到適應(yīng)生存的孤立水體進(jìn)行繁衍生長(zhǎng)?？紤]到水生植物的侵略性，在一般情況下，應(yīng)努力排除植物群落中的所有非當(dāng)?shù)厮参铩＠?，加拿大水草?jīng)常被認(rèn)為是一個(gè)問(wèn)題物種，這是一種充滿侵略性的物種，能迅速支配小型水生植物的棲息地并損害其它生長(zhǎng)?？刂扑参锴致孕缘淖詈棉k法是在引種之前避免類(lèi)似物種的進(jìn)入。但是，具有侵略性的水生植物也不是不能被設(shè)計(jì)和應(yīng)用，如果應(yīng)用與控制得當(dāng)，該物種群落也能為無(wú)脊椎動(dòng)物和兩棲動(dòng)物提供棲息地，并在補(bǔ)充水體氧氣方面作用很大。

自然的城市水景駁岸與水景的開(kāi)放水域是相互補(bǔ)充的，水域邊際為生物提供了寶貴的棲息地。這些棲息地可以支持一系列色彩繽紛的野花生長(zhǎng)，同時(shí)也支持了許多無(wú)脊椎動(dòng)物的生活。建立和維持地被花卉植物的多樣性是建造邊際植物群落的關(guān)鍵，在初期建設(shè)時(shí)需要快速覆蓋地面以排除不良雜草的侵入。在確定設(shè)計(jì)與引入邊際地被植物是合理的方案之后，考慮所選擇的地被植物品種是必不可少的步驟。品種選擇主要有2個(gè)主要因素決定哪些品種適合種植在特定地點(diǎn)上，即土壤類(lèi)型和該地的設(shè)計(jì)目標(biāo)。土壤類(lèi)型：土壤養(yǎng)分狀況對(duì)其所供養(yǎng)的植物群落有著重要影響，潮濕并且營(yíng)養(yǎng)豐富的土壤會(huì)被生長(zhǎng)迅速的植物物種所占領(lǐng)，降低此類(lèi)型土壤中的高養(yǎng)分是不切實(shí)際的，因此，在該地應(yīng)選擇引入高大健壯的品種；貧瘠土壤更適于低矮且多樣化的地被品種。設(shè)計(jì)目標(biāo)：在土壤養(yǎng)分適宜的條件下，植物的品種應(yīng)遵循該地的設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)于植被結(jié)構(gòu)、植物種群的多樣性，以及可選用植物物種，動(dòng)物是有其特殊的選擇權(quán)的。喬木和灌木被引入到城市中已有幾百年的歷史，這里只討論喬木和灌木在城市水景中的價(jià)值和意義。林地是非常重要的棲息地，是天然的隔音屏障，能屏蔽外界的干擾活動(dòng)，減弱與遮擋強(qiáng)風(fēng)，是一些濕地物種的重要補(bǔ)充，也可作為許多野生動(dòng)物的生態(tài)走廊。沼澤和草原植物、喬木和灌木的選擇應(yīng)很大程度上取決于該地的設(shè)計(jì)目標(biāo)和土壤特性。對(duì)于喬木和灌木的種植區(qū)域應(yīng)該慎重選擇，不要把喬木種在可能會(huì)引起結(jié)構(gòu)問(wèn)題的地方，如防水層頂部，或是臨近大壩與河道駁岸結(jié)構(gòu)的地方。喬木的根系需要有足夠的空間用于生長(zhǎng)，因此在播種或移植的時(shí)候應(yīng)該提供植株的生長(zhǎng)空間，例如最好沿河種植喬木的時(shí)候保持喬木距離河道駁岸12m的生長(zhǎng)距離。

大多數(shù)城市水景的管理關(guān)注的都是如何保持植物群落結(jié)構(gòu)和維持植株生長(zhǎng)，而該文則基于食物網(wǎng)原理探討各種管理城市水景植被的方法。在城市水景的生態(tài)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)棲息地、恢復(fù)食物網(wǎng)是很重要的措施，一些物種對(duì)于水生植物的要求較為嚴(yán)格，例如蜻蜓需要有能夠生長(zhǎng)在適宜水位的植株以供蜻蜓幼蟲(chóng)攀爬和蛻變的環(huán)境；而許多水鳥(niǎo)一方面喜歡有植被的地方筑巢，另一方面也喜歡在無(wú)植被的駁岸上休憩與水中覓食。因此針對(duì)不同的設(shè)計(jì)目的和現(xiàn)地要求，在對(duì)植物的控制上采取的措施也是不同的。

控制水位。水位的控制為水景管理提供了很多好處，同時(shí)敏感的水位控制也是最簡(jiǎn)單和最有效的管理濕地植被的工具。大多數(shù)水景植物都將會(huì)受益于特定的水文狀況，部分植物由于無(wú)法忍受水位變化或澇死或枯死，因此每次水位管理控制都將使得一些植物受益和一些物種被限制［5］。陸生植物通常不能容忍水澇，在5、6月連續(xù)2～3d的水澇就可以被淹死；但部分高大的、健壯的植物如荊棘，則需要長(zhǎng)期或反復(fù)水淹才能使其死亡。利用水位控制設(shè)計(jì)“鴨沼澤”就是一個(gè)生物控制在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用案例。設(shè)計(jì)建造一個(gè)凹淺的盆地，坡比控制在1／20～1／100，如此的緩坡才能保證水位下降時(shí)有大面積的潮濕河泥存留。盆地在冬季時(shí)達(dá)到最大值，平均可容納水深0．3～0．4m；在夏天進(jìn)行排水管理，露出泥土，促進(jìn)1a生植物的生長(zhǎng)；春天和秋天通過(guò)控制水位可以達(dá)到對(duì)水景植物的控制，部分陸生植物死亡，種子和無(wú)脊椎動(dòng)物得到釋放。該盆地的設(shè)計(jì)不僅為涉禽類(lèi)和野鴨等提供了覓食條件，水位以上的島嶼還可作為越冬野禽的覓食之處，也可以通過(guò)鋪設(shè)木瓦來(lái)吸引金眶鸻和燕鷗筑巢或種植供野禽食用的植物來(lái)吸引野生動(dòng)物。自然生長(zhǎng)的水生植物其根系均生長(zhǎng)在水里并且生長(zhǎng)能力旺盛，通過(guò)有足夠面積的漂浮在水上的葉面維持正常的新陳代謝。因此從理論上講如果此類(lèi)物種的生長(zhǎng)季是在洪水的高峰期，葉面被水澇淹沒(méi)，那么就會(huì)造成植株的死亡。對(duì)于普通蘆葦叢來(lái)說(shuō)，大規(guī)模的死亡一般發(fā)生在持續(xù)洪水泛濫1周之后。高大的水生植物如成熟的蘆葦或香蒲其植株能夠長(zhǎng)到3m，如果需要通過(guò)水位來(lái)控制其種群的生長(zhǎng)是不切實(shí)際的，并且由于蘆葦強(qiáng)大的根系和萌蘗性，如果試圖希望在蘆葦新芽生長(zhǎng)的時(shí)候進(jìn)行水淹以達(dá)到控制種群的目的也是不太容易的。由此，經(jīng)過(guò)實(shí)踐，改進(jìn)的方法可以采用在蘆葦生長(zhǎng)季節(jié)將植株剪短，然后用控制300mm的提升水位進(jìn)行淹沒(méi)，如果把植物高度剪到水下則能控制植物種群，當(dāng)然這不是一個(gè)簡(jiǎn)單的植物控制技術(shù)。

鋤草和放牧。以禾本科、莎草和燈心草占主導(dǎo)地位的棲息地，通常通過(guò)鋤草或放牧來(lái)進(jìn)行維護(hù)。在這類(lèi)棲息地中大多數(shù)的禾本科和莎草是多年生植物，因此通常不會(huì)因?yàn)榕c1a生植物競(jìng)爭(zhēng)而死亡。但是，如果不進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，這類(lèi)棲息地卻能很快變得矮小和沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)。鋤草可能是更精確的選擇，根據(jù)目標(biāo)物種的不同鋤草有時(shí)間、面積及高度的控制，同時(shí)鋤草也可以被廣泛用來(lái)控制各種植被類(lèi)型。從另一角度看，精度不一定只是優(yōu)勢(shì)，許多動(dòng)物物種，特別是多數(shù)無(wú)脊椎動(dòng)物則需要生存在通過(guò)自然放牧而形成的不規(guī)則植物群落結(jié)構(gòu)中［4］。

燃燒。燃燒這種植物控制方法通常用來(lái)管理水景中的生態(tài)泥澤和水洼。結(jié)合鋤草和放牧，燃燒有助于防止植物垃圾的形成，減緩植物腐朽物的堆積。但是，燃燒是一種強(qiáng)烈的技術(shù)手段，一般情況下不建議使用，在制定植物控制設(shè)計(jì)方案時(shí)要綜合考慮、謹(jǐn)慎采用。燃燒會(huì)引起一些植物物種的變化，導(dǎo)致植物群落中物種結(jié)構(gòu)的改變，同時(shí)一些無(wú)脊椎動(dòng)物和苔蘚類(lèi)植物容易受到影響。進(jìn)行燃燒最好是在晚冬，此時(shí)大部分植物是枯死的，地面凍結(jié)，從而燃燒只限于地面的表層，且燃燒速度應(yīng)快。

修剪。修剪包括砍伐樹(shù)木和灌木叢，促進(jìn)植株再次發(fā)芽，即使是有病害的樹(shù)木，除了松柏類(lèi)，有從被砍下的樹(shù)樁上再生的可能性。每隔幾年修剪樹(shù)木和灌木叢的植物都可以促進(jìn)植物莖葉的生長(zhǎng)，在視線受阻的地方，此技術(shù)是非常有用的。修剪也可以用來(lái)延長(zhǎng)快生樹(shù)種的生長(zhǎng)壽命，如赤楊木。一般情況下，修剪是在冬天進(jìn)行的，對(duì)于大區(qū)域的植物群落，修剪是必要的植物控制手段，可以通過(guò)修剪確保新生長(zhǎng)的莖干，枝葉得到足夠的陽(yáng)光，促進(jìn)植株生長(zhǎng)。2．5對(duì)于捕食者的控制在制定保護(hù)目標(biāo)時(shí)，可能目標(biāo)物種會(huì)受限于優(yōu)勢(shì)物種或是與該目標(biāo)物種存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的物種。面對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，最佳的解決方案是選擇合適的地點(diǎn)或是減少侵?jǐn)_物種的棲息地以使得目標(biāo)物種成為優(yōu)勢(shì)物種。但是所有對(duì)捕食者的控制應(yīng)該遵循法律，尊重人道，并且要注意確保不會(huì)因?yàn)槿藶榈氖韬龆鴮?dǎo)致動(dòng)物的死亡。2．6生物控制生物控制通常指通過(guò)控制食物網(wǎng)中的某些特定物種或群落達(dá)到控制局域生態(tài)系統(tǒng)的目標(biāo)。在這個(gè)新的研究領(lǐng)域與方法中，針對(duì)水景生態(tài)系統(tǒng)的研究大多數(shù)的試驗(yàn)都是基于控制魚(yú)類(lèi)數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的。在局域水生態(tài)系統(tǒng)中，魚(yú)類(lèi)是捕食者或是消費(fèi)者的角色［2］，但是通過(guò)控制魚(yú)類(lèi)的數(shù)量達(dá)到控制局域水景生態(tài)系統(tǒng)的目的，其收益往往很短暫，并且魚(yú)類(lèi)的遷徙需要每隔一段時(shí)間重復(fù)1次，人力成本較高。生物控制的另一種形式是使用草魚(yú)控制水生植物。草魚(yú)適合生存在溫水中，水溫在20℃，并且該物種只能被引進(jìn)到封閉的水域中。

在城市生態(tài)水景設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師們對(duì)于植物群落的選擇與建設(shè)高度重視，并通過(guò)了大量的試驗(yàn)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。廣泛的水生植物群落被試驗(yàn)在各種不同類(lèi)型的城市生態(tài)水景用地上，結(jié)果表明，能夠適應(yīng)城市水景生態(tài)環(huán)境、生長(zhǎng)良好并且維護(hù)管理需求較低的植物包括草蘆、寬葉香蒲等。這些人工種植的城市生態(tài)水景系統(tǒng)同天然的濕地一樣為野生動(dòng)物提供了生存的棲息地，實(shí)際效果確認(rèn)了城市生態(tài)水景系統(tǒng)在水處理和鳥(niǎo)類(lèi)棲息地保育上都有重要貢獻(xiàn)。總體來(lái)說(shuō)，通過(guò)建造城市生態(tài)水景系統(tǒng)已經(jīng)受益于這些大型水生植物系統(tǒng)所帶來(lái)的低成本高效率以及安全可靠的好處。但目前為止，城市生態(tài)水景系統(tǒng)由于規(guī)模較小的原因，沒(méi)有具體恢復(fù)和形成完整的食物網(wǎng)系統(tǒng)，只是吸引了少部分鳥(niǎo)類(lèi)和魚(yú)類(lèi)，但是隨著經(jīng)驗(yàn)的增加和研究的進(jìn)一步推進(jìn)，未來(lái)將會(huì)逐步創(chuàng)造出更具價(jià)值的城市生態(tài)水景系統(tǒng)，為城市的城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供很好的促進(jìn)作用。（本文作者：李雙躍、葉郁 單位：天津農(nóng)學(xué)院園藝系、天津大學(xué)建筑學(xué)院）