林文戈
(廣州市花木有限公司,廣東 廣州 510075)
近年來,隨著我國生態(tài)文明的建設,在城市中形成大量的園林綠地,美化城市環(huán)境的同時,也為人們生活環(huán)境的凈化起到一定的作用。而大部分園林綠地都融入了水環(huán)境,使園林綠地景觀更生動,同時也為園林綠地多樣化提供有效的途徑。但從水環(huán)境的管理情況來看,內(nèi)部生物單一,污染比較嚴重。為改善水環(huán)境,優(yōu)化環(huán)境,需要從水生植物多樣化方面著手,改善水環(huán)境,達到凈化環(huán)境。
水生植物按不同生活方式以及形態(tài),可劃分為沉水、挺水、漂浮以及浮葉等類型。每種水生植物都具有各自的特點。
1.1.1 沉水植物
沉水植物是水生植物中的重要植物類型,是指將根植入河床底,植物全部生長在水中的植物[1]。沉水植物大部分都在水面以下,只有小部分較長的莖葉延展至水面上、或者花期時花朵開放在水面邊緣。此類植物主要以觀葉為主。
1.1.2 挺水植物
挺水植物與沉水植物相似,都是植物的根莖生長在河床的底泥中。但是植物的莖比較長,呈現(xiàn)直立狀態(tài)。植物的葉片以及花朵都生長在水面上,從水面上即可以欣賞,主要生長在濕地,屬于水岸欣賞植物。
1.1.3 漂浮植物
漂浮植物,是植物的整體包括根系都漂浮在水中,不需要在泥下扎根的一類植物。這類植物的葉比較發(fā)達,主要用于觀葉,開花植物較少。同時漂浮植物具有非常強的礦物質(zhì)吸收能力,而且可以避免陽光直射水中,對水中藻類生物的生長起到一定的抑制作用。
1.1.4 浮葉植物
浮葉植物是水中最常見的植物之一,植物的根系生長在泥土中,但是葉片以及花朵都生長在水面上,屬于觀葉和觀花型植物。植物在水中生長,對陽光進行遮蔽,降低水的溫度,與藻類競爭營養(yǎng),因此,其對藻類生物具有一定的抑制作用。
1.2.1 觀賞功能
水生植物的類型比較多,顏色與形態(tài)也各不相同,搭配水中小品可以形成別樣的景色。打造園林水系時,可通過觀葉與觀花植物的搭配,配合水中倒影以及多元化植物交錯,提升景觀的靈動性,打造不同的園林景觀意境,體現(xiàn)多元化的景觀模式。
1.2.2 生態(tài)環(huán)保功能
水生植物不僅具有良好的觀賞性,同時還能美化環(huán)境、凈化生態(tài)的環(huán)保功能。首先,水生植物可以去除水中的污染物,部分水生植物可以吸收礦物質(zhì)等污染物釋放氧氣,使水環(huán)境得到改善;其次,水生植物可以有效抑制藻類的生長,葉片對水體的遮蔽打破藻類適應生存的光照和溫度條件,從而抑制藻類生長。總之,水生植物對去除污染和富營養(yǎng)化具有重要作用。
1.2.3 水生植物凈化機制
水生植物在水下弱光、缺氧的特殊環(huán)境下,使水生植物的結構和形態(tài)也發(fā)生了一定的變化。水生植物的根、莖、葉等會吸收水體中的氮磷以及有機物等,以促進自身繁殖,避免水體富營養(yǎng)化。水生植物吸收的營養(yǎng)會轉化為植物自身的營養(yǎng)物質(zhì),促進生長;也可以輸送到土體中為土生植物提供營養(yǎng)。此外,水生植物對水環(huán)境起到良好的沉降、吸收作用。水生植物會在水與外部環(huán)境間形成屏障,降低水中營養(yǎng)物的溶出率,控制水體表面風速和水速,避免水中懸浮物和沉降物的大范圍移動和劇烈晃動等導致水體渾濁[2]。水生生物還可以通過光合作用的方式,向外部環(huán)境釋放氧氣,通過分解作用對有機物進行降解,為水體中有益微生物的繁殖創(chuàng)造良好的條件。
水生植物對水環(huán)境的凈化作用可以從兩個方面分析。①對水環(huán)境的凈化。②對人工濕地的凈化。其中,水環(huán)境凈化一般是特定的水生植物占有較大的優(yōu)勢,它們形成水生生態(tài)系統(tǒng),實現(xiàn)對水生植物群落的吸附和沉降,并通過植物的吸收和累積對水體產(chǎn)生凈化作用。在人工濕地中,可以為野生動植物提供棲息地,但我國當前的技術水平尚比較低。
總體來說,我國當前園林的水生植物種類仍然過于單一,雖然可以起到一定的凈化作用,但是功能不全面。結構單一的水生植物,在缺乏抑制與共生的情況下,容易造成植物入侵,搶占其他生物生存空間,對水生物種造成威脅。還有水生植物搭配過于強調(diào)觀賞性,不注重植物生態(tài)群落性研究,對植物的習性考慮不足。
水生植物的單一性不利于對水環(huán)境的改善,需要從植物的多樣性進行優(yōu)化,制定層次性、全面性的治理計劃。接下來將對不同水生植物的特點和凈化作用進行分析。
再力花(Thalia dealbata Fraser)是廣州比較常見的水生植物之一,生長在淺水區(qū)域,竹芋科水竹芋屬多年生挺水草本植物,花柄可高達2m 以上,細長的花莖可高達3m,莖端開出紫色花朵,像系在釣竿上的魚餌,形狀非常特殊?;ㄆ谑?—10 月,花期較長,若養(yǎng)護得當?shù)那闆r下,甚至可以維持8 個月之久。好溫暖水濕、陽光充足的氣候環(huán)境,不耐寒,入冬后地上部分逐漸枯死。以根莖在泥中越冬。植物的根系發(fā)達,可以大量吸收水中的氮磷等礦物質(zhì)。具有良好的觀賞性作用,同時可以有效修復水體的富營養(yǎng)化。再力花如圖1 所示。
圖1 再力花
水禾[Hygroryza aristata (Retz.) Nees ex Wight et Arn.]同樣是園林河道景觀建設中的重要植物,水生漂浮草本,根莖細長,并生有須根。莖露出水面距離不高,一般為20cm 左右。水禾的葉鞘呈現(xiàn)膨脹的狀態(tài),葉脈為橫脈。葉片為披針形,長度一般3~8cm,葉片的寬度一般為1~2cm?;ㄐ蜷L,花朵為小穗花,包裹成為一朵小花,不存在穎,花期為秋季。水禾的根系發(fā)達,而且具有羽狀須根,對重金屬的吸收能力比較強,特別是汞、銀、鉛、鎘等金屬的吸收效果好,可以有效減少水體中的重金屬[3]。水禾如圖2 所示。
圖2 水禾
圓幣草(Hydrocotyle verticillata),傘形科天胡荽屬,為挺水植物,具有非常強的觀賞性。植物的生長速度快,繁殖能力強,耐潮濕,同時也比較耐旱。適合生長溫度為10~25℃,越冬溫度最低可以忍耐零下5℃。我國通過試驗和改良后,可以生長在南方城市中,而且具有比較強的耐受性。圓幣草的繁殖能力強,覆蓋率高,能夠有效吸收水體中的氮磷等營養(yǎng)物,并避免底泥上泛。此外,由于葉面面積大,可以有效吸附水中的藻類以及浮泥等物質(zhì),提升水體的透明度,營造良好的水生環(huán)境。圓幣草如圖3 所示。
圖3 圓幣草
通過對再力花(Thalia dealbata Fraser)、水禾[Hygroryza aristata (Retz.) Nees ex Wight et Arn.] 以及圓幣草(Hydrocotyle verticillata)的介紹可知,水生植物不僅可以起到良好的美化環(huán)境作用,同時由于栽植區(qū)域廣,對污水處理也具有重要意義。這3 種植物都可以生長在氨基、氯離子以及硫離子含量高的水體中,可以有效適應水體富營養(yǎng)化環(huán)境,相對于其他水生植物來說具有更大的優(yōu)勢,而且生命力強可以適應不同的生長環(huán)境。通過以上3 種水生植物的多元化栽植,保證植物多樣性的情況下,可以有效吸收有害的污染物和分解水體中的富營養(yǎng)化。在大葉片和植株密度比較高的水生植物覆蓋下還可以有效避免底泥上翻,提升水體的透明度。在多種植物的共同作用下,提升有害物質(zhì)的吸收能力,達到更好的凈化結果,有效促進植物間的互利共生。植物多樣化種植下水體的透明度對比如圖4 所示。
圖4 植物多樣化種植下水體的透明度對比
通過對水生植物多樣化的研究,發(fā)現(xiàn)水生植物對藻類抑制,以及遏制底泥營養(yǎng)化具有重要作用。水生植物可以有效凈化富營養(yǎng)化成分,提升水體的自凈能力,是改善園林水環(huán)境的重要途徑[4]。同時也為水體中的魚類提供食物,為鳥禽類提供棲息地。
水生植物的選擇需要做好規(guī)劃。首先,確定水生植物的習性是否符合施工水域和氣候。部分植物的越冬溫度為零下5℃左右,這種情況下在北方是難以越冬的。如果要引入這些水生植物需要每年重新栽植,不僅加大工作量,同時也提升種植成本。因此,必須要結合當?shù)氐臍夂蚯闆r以及水質(zhì)等合理選擇水生植物。此外,水生植物間需要具有互利共生的特點,如果兩種植物間互相抑制,同樣會影響植物的生長和繁殖。
還要結合景區(qū)的水環(huán)境確定植物的種植位置,保證景觀的美觀性以及發(fā)揮改善水體的價值。需首先對水體情況進行檢測,針對水體中氮磷含量比較高的位置可以種植再力花,針對水中重金屬含量比較高的位置則可以種植水禾,盡可能發(fā)揮各種植物最大的作用。
為了保證水生植物的成活率和生長狀態(tài),需先做好對水體的清淤工作,降低河道內(nèi)部的治蓄容量,改善水底的環(huán)境,降低水質(zhì)污染的同時,為水生生物提供良好的生長環(huán)境。降低污染是促進水體循環(huán)的重要方式,同時也有利于為水生植物提供充足的氧氣。采用引水補水的方式促進河水流動,保證水體的良性循環(huán),可以利用雨水凈化的方式置換水體,或者建設噴泉等設施,提升水體含氧量,促進水生植物生長。
大部分園林水環(huán)境污染物都來源于城市的污水排放,雖然水生生物具有良好的凈化作用,但是當污染程度超過生物的凈化能力后,對水生植物會產(chǎn)生一定的抑制[5]。因此需要采用截污治污技術手段,實現(xiàn)對污水的治理,有效減少河道的污染量。具體操作為對水中藻類和漂浮物打撈,加強河道污水排放監(jiān)督,采用生物復合酶的方式有效降解水中的污染物。此外,在保證水生植物多樣化的同時,還可以投放一些貝類、魚類和螺等生物,為水生植物提供良好的生存空間,增加水系活力。
綜上所述,園林工程中水環(huán)境是其中重要的組成部分之一,同時也是最容易造成環(huán)境污染的區(qū)域。為了優(yōu)化水環(huán)境,保證水系的生態(tài)性,可以通過水生植物多樣性來改善水環(huán)境。結合不同水生植物的習性和水質(zhì)凈化功能等合理選擇水生植物,并做好水生植物種植的規(guī)劃和管理,保證水生植物在水體中的健康發(fā)展,提升觀賞和凈化功能。此外,由于我國幅員遼闊,南北方的氣候差異比較大,應結合不同的地理區(qū)位和特點,合理選擇水生植物,避免造成水生植物的成活率降低或者加大成本的問題。還應多從水生植物的凈化功能、種植管理成本等多方面考量,真正實現(xiàn)環(huán)保效能,改善城市水環(huán)境提供有利的條件。