改革开放以来,随着经济的快速增长,我国的城市建设也迎来了突飞猛进的发展。但高强度的开发,也造成了生态环境的破坏、水文条件的改变和水环境污染等问题。靠加强城市排水的末端治理雨水的传统思路,已经与城市的发展不相匹配。以海绵城市理念为指导,将末端治理变为“源头减排、过程控制、系统治理”,已经得到了业界的广泛认同。
近年来,生态文明建设被提到了国家战略的高度。中央和各地都在大力推进海绵城市建设,浙江省已将海绵城市建设指标列入了《浙江省住房和城乡建设“十四五”规划》,365体育是正规的吗_bat365入口_365bet最新技巧也出台了海绵城市相关建设标准导则,积极推进海绵城市建设工作。
海绵城市是新型的水生态治理和雨洪管理理念,能避免和减少城市内涝,也能降低径流污染,还能补充地下水位,是生态文明建设的重要途径。雨水花园功能多、应用广,是海绵城市建设的重要内容。雨水花园的水位条件独特,对配植应用的植物有特殊要求,目前国内的雨水花园建设还属于探索阶段,需加强对雨水花园相关建设技术的研究。
1. 国内外雨水花园发展概况
1.1雨水花园的起源及内涵
雨水花园形成于20世纪90年代,起源于美国,是生物滞留、雨洪管理的重要方法。拉里霍夫曼及其团队最早提出“生物滞留池”的想法,创造了“雨水花园”这一术语。
雨水花园一般是下凹式的或平底的畦,可以收集并处理来自屋顶、车道、人行道、停车场、街道的雨水径流,并具有一定的景观效果的绿地。雨水花园通过植物根系和土层共同作用,能有效减少地表径流,减轻地表径流污染物,是新型的雨洪管理设施。雨水花园运行管理简单,生态效益和景观效益俱佳,目前越来越受青睐,主要适用于城市公共建筑、住宅区、商业区、停车场、道路、旅游度假村和新建村镇。
1.2国内外雨水花园发展现状
1.2.1国内雨水花园发展现状
国内对雨水花园的理论研究起步于2005年,最初的研究大多是对国外雨水花园案例的研究和分析。2010年前后国内学者开始对雨水花园,进行系统和深入的研究。目前国内的雨水花园主要应用于住宅区、厂区和公园绿地,很少应用于道路绿地、商业区和停车场等地。雨水花园的实践也主要集中在北京、上海、深圳等经济发达地区。例如清华大学胜因院雨水花园、河北格雷服装产业园雨水花园、798雨水花园、上海杨浦滨江雨水花园等。
1.2.2国外雨水花园的发展概况
相对国内的研究,国外的雨水花园研究更侧重于雨水花园的功能性方面,例如土壤渗透、污染物滞留能力等。除了学术研究论文外,国外还有一些涉及雨水花园植物选择、建设过程的专着,这些专着书籍详细阐述了雨水花园建设的各个方面,对雨水花园的推广应用更具指导价值。
2. 雨水花园的植物选择
2.1雨水花园植物选择的基本原则
2.1.1生态安全
随着社会经济和园林绿化行业的发展,越来越多的外来植物被引种到城市园林中,部分外来植物,由于引入地自然条件适宜和缺少天敌等原因,往往容易造成生物入侵和物种泛滥。雨水花园建设植物选择,应首先考虑植物的生态安全性。多应用乡土植物,适当应用生态安全的外来植物。乡土植物长期适应当地的自然条件,是雨水花园建设植物选材的天然宝库。
2.1.2抗旱耐涝
雨水花园因其特殊的水份条件,要求植物能承受较长雨水浸泡。同时舟山地区地处长江中下游地区,全年雨水分布不均,有较明显的旱、涝季,雨水花园会有明显的丰水期和枯水期,这就要求所应用的植物,要同时经受住旱、涝两种不同的逆境考验。
2.1.3净化力强
雨水花园净化雨水的功能性,要靠植物根系和沙土的共同作用实现。选择根系发达、茎叶繁茂、净化力强的植物,对雨水中污染物质的降价和去除主要有三个方面:一是植物通过光合作用,吸收氮磷钾等物质;二是通过发达的根系,将氧气传送到基质中,在根系周围形成有氧区和无氧气交织的微处理单元,使得好痒微生物和厌氧微生物都能各得其所,发挥好微生物的降解作用;三是植物根系对污染物,特别是重金属的拦截和吸附作用。
2.2.4观赏性好
雨水花园是兼具功能性和观赏性的设施,在实现雨洪管理的同时,要有良好的观赏性。美丽的植物是雨水花园的重要组成部分,也是雨水花园吸引游人和动物的主要手段。芳香植物、开花植物、彩化植物等都能增添雨水花园的吸引力,是建设雨水花园的优良选择。
2.2雨水花园植物的分类
2.2.1按应用的位置分类
雨水花园的不同位置,具有不同的水环境条件,大体可以分为边缘区、过渡区、蓄水区3个不同的区域。边缘区一般在雨水花园的边缘区域,也是最高最干的区域;蓄水区处在雨水花园最低洼的位置,经常有雨水蓄积;过渡区处于边缘区和蓄水区之间,水分条件也界于两者之间。雨水花园中所应用的植物,按配植应用的位置,相应也可分为边缘区植物、过渡区植物和蓄水区植物。
边缘区无蓄水能力,配植的植物需要有较强的耐旱能力,对植物的耐淹能力无特别要求,可选用一般较耐旱的植物,常见的景天科植物和观赏草类都是不错的选择,例如八宝景天、狼尾草等。过渡区无蓄水能力,配植的植物需要有较强的耐旱和耐湿能力,对植物的耐淹能力要求不高,可选用一般较耐旱的植物。蓄水区有蓄水功能,可短期或长期储存雨水。配植的植物耐淹能力和抗污染能力、净化能力要求最高,同时要求在非雨季的干旱条件下也要有一定的耐旱能力。一些挺水植物或旱湿两栖植物比较适合,例如千屈菜、旱伞草、翠芦莉等。应当注意的是舟山部分区域土质盐碱化,长期的雨水浸润雨水花园也会导致土壤泛碱,因此本地区蓄水区植物,还应具有一定的耐盐碱能力。
2.2.2按植物生活型分类
雨水花园植物按生活型分,主要包含乔木、灌木和草本,几乎很少应用藤本和竹类。目前的雨水花园建设项目,大多以应用草本类植物为主,乔木和灌木也较少。
2.3雨水花园植物的种类
常用雨水花园植物信息表
序号 | 植物名称 | 植物类型 | 适合配植区域 |
1 | 湿地松 | 常绿乔木 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 |
2 | 墨西哥落羽杉 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
3 | 东方杉 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
4 | 落羽杉 | 落叶乔木 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 |
5 | 水杉 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
6 | 垂柳 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
7 | 南川柳 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
8 | 乌桕 | 缓冲区、边缘区 | |
9 | 枫杨 | 缓冲区、边缘区 | |
10 | 黄山栾树 | 缓冲区、边缘区 | |
11 | 丝棉木 | 缓冲区、边缘区 | |
12 | 朴树 | 缓冲区、边缘区 | |
13 | 榉树 | 缓冲区、边缘区 | |
14 | 夹竹桃 | 灌木 | 缓冲区、边缘区 |
15 | 小叶蚊母 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
16 | 桤柳 | 缓冲区、边缘区 | |
17 | 花叶桤柳 | 缓冲区、边缘区 | |
18 | 木芙蓉 | 缓冲区、边缘区 | |
19 | 海滨木槿 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
20 | 湿地木槿 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
21 | 南天竹 | 缓冲区、边缘区 | |
22 | 火焰南天竹 | 缓冲区、边缘区 | |
23 | 醉鱼草 | 缓冲区、边缘区 | |
24 | 无尽夏绣球 | 缓冲区、边缘区 | |
24 | 北美冬青 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
25 | 花叶芦竹 | 草本 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 |
26 | 斑叶芒 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
27 | 细叶芒 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
28 | 花叶芒 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
29 | 矮蒲苇 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
30 | 狼尾草 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
31 | 紫叶狼尾草 | 缓冲区、边缘区 | |
32 | 粉黛乱子草 | 缓冲区、边缘区 | |
33 | 坡地毛冠草 | 缓冲区、边缘区 | |
34 | 翠芦莉 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
35 | 千屈菜 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
36 | 路易斯安娜鸢尾 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
37 | 木贼 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
38 | 花叶菖蒲 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
39 | 菖蒲 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
40 | 金叶石菖蒲 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
41 | 灯芯草 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
42 | 旱伞草 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
43 | 细叶莎草 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
44 | 水毛花 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
45 | 藨草 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
46 | 水葱 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
47 | 线穗苔草 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
48 | 金叶苔草 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
49 | 姜花 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
50 | 花叶良姜 | 缓冲区、边缘区 | |
51 | 金脉美人蕉 | 缓冲区、边缘区 | |
52 | 紫叶美人蕉 | 缓冲区、边缘区 | |
53 | 香菇草 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
54 | 红莲子草 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
55 | 鱼腥草 | 缓冲区、边缘区 | |
56 | 常绿萱草 | 缓冲区、边缘区 | |
57 | 半边莲 | 蓄水区、缓冲区、边缘区 | |
58 | 蛇鞭菊 | 缓冲区、边缘区 | |
59 | 松果菊 | 缓冲区、边缘区 | |
60 | 大吴风草 | 边缘区 | |
61 | 金鸡菊 | 缓冲区、边缘区 | |
62 | 落新妇 | 缓冲区、边缘区 | |
63 | 玉簪 | 缓冲区、边缘区 | |
64 | 紫萼 | 缓冲区、边缘区 | |
65 | 赤茎散 | 缓冲区、边缘区 | |
66 | 头花蓼 | 缓冲区、边缘区 | |
67 | 肾蕨 | 缓冲区、边缘区 | |
68 | 胎生狗脊 | 缓冲区、边缘区 | |
69 | 八宝景天 | 边缘区 | |
70 | 紫花八宝景天 | 边缘区 | |
71 | 三七景天 | 边缘区 | |
72 | 金叶佛甲草 | 边缘区 | |
73 | 吉祥草 | 缓冲区 | |
74 | 小盼草 | 边缘区、缓冲区 |
3.雨水花园的植物应用
3.1雨水花园植物的常用应用方式
3.1.1雨水花园植物的常用配植方式
(1)群植
较大面积的多株植物的栽植称之为群植(一般在20-30株以上)。群植可选用同种植物,也可选取多种植物。群植是最常见的雨水花园植物搭配方式。在有限的空间内,成片种植植物,能快速形成景观效果,有效提高雨水花园吸收处理雨水污染物的能力。
(2)列植
植物成列种植称为列植。列植通常用于场地形状为线条状的雨水花园,例如道路绿地的雨水花园。列植也常用于植株挺拔直立或条形叶的植物,例如鸢尾、菖蒲、木贼等。
(3)丛植
丛植即几株同种或异种植物不等距离地种植在一起形成树丛效果。丛植常用于株型较大的丛生植物,例如花叶杞柳、矮蒲苇、花叶芦竹等。
3.1.2雨水花园植物群落结构
3.1.2.1单一地被层结构
大部分雨水花园的植物群落,都属于单一地被层结构群落。单一的地被层结构,有利于阳光更好地照射到各类雨水花园植物上,促进雨水花园内的植物生长。同时,阳光能更好地直射到地被层,也能更好地抑制有害病菌和蚊虫的滋生。
采用单一地被层群落结构配植植物时,应合理搭配常绿植物和落叶植物。并注意保持一定的种植密度,种植密度不大时,应采用树皮、陶粒、石子等覆盖物覆盖地表。土壤表面铺设园林覆盖物,不但能有效控制水土流失,阻滞和吸附污染物,还能阻隔杂草种子,减少雨水花园中滋生的杂草。
3.1.2.2乔木+地被双层结构
部分雨水花园的植物群落属于乔木+地被双层结构,乔木根系发达,对雨水污染物的吸收能力更强,也能更好地阻滞和吸收雨水。这种群落结构常用于道路绿地或污染较严重的区域。
应用乔木+地被双层结构时,应当注意乔木的种植间距不宜过密。大部分的雨水花园植物生长都需要充足的光照,乔木枝叶茂密遮挡阳光,容易引起下层地被生长不良。
乔木+地被双层结构群落
3.1.3不同植物的搭配原则
3.1.3.1季相变化原则
大部分雨水花园植物都是落叶植物,到了冬季休眠期,落叶植物枯黄衰败,给人萧条凋敝的感觉。雨水花园要在秋冬季,呈现生机,就要合理搭配常绿植物和落叶植物,保证一定的常绿植物配比。
大部分的雨水花园植物都在夏秋季开花,为了提高其他季节的雨水花园观赏性,应配植一定的彩叶植物、春花植物、株形奇特的植物。
3.1.3.2多样性原则
雨水花园群落的植物群落结构相对简单,只有地被层或乔木+地被层,可以将不同高度、不同株形的地被植物搭配应用,在地被层中形成丰富的变化。例如矮蒲苇、狼尾草、金叶石菖蒲搭配,能形成高低错落的层次感;美人蕉、花叶芒草、玉簪组合,能形成强烈的对比。
多配植芳香植物、开花植物,一方面可以丰富游人的观赏体验,增加观赏性,另一方面也可以吸引蝴蝶、蜜蜂等昆虫,增加雨水花园生态系统丰富度和稳定性。
3.2雨水花园植物的维护管理
3.2.1肥水管理
雨水花园可在种植土表面堆肥,替代覆盖层。一般使用不宜漂浮的有机物堆肥,既可以增加土壤肥力,又可以过来土壤中的污染物。雨水花园刚建成时,新种植的植物要及时浇水,另外只有第一个旱季需要补充浇水。第一个旱季之后,是否需要浇水取决于雨水花园内植物的长势和降水情况,一般情况下雨水花园内的植物生长可以完全依赖自然降水。
3.2.2修剪和除草
雨水花园在冬季需要加强修剪,可根据雨水花园植物配植的风格,决定修剪的样式。规则式配植的,修剪应整齐有序。自然式风格的雨水花园,适合进行轻修剪,使整个雨水花园保证一种自然更新的野趣。
雨水花园建成后,需要进行除草。除草可以采用人工方式,也可以采用除草剂除草。除草剂应选择芽前除草剂,它能有效抑制杂草种子萌发,同时对雨水花园植物的生长影响较小。
4.舟山地区雨水花园建设建议
4.1雨水花园选址
舟山地区部分土地为盐碱地,少部分地区为重盐碱土地。重盐碱土土壤盐碱度过高,严重影响植物生长,不适合用于建设雨水花园。舟山部分地区滨海,滨海地区常年受海风侵袭,植物易倒伏,在滨海地区建设雨水花园,宜选择相对避风的区域。
4.2雨水花园植物选择特殊性
舟山地区部分土地土壤偏碱性,用于建设雨水花园后,即使表层土更换,长期遭受雨水浸泡,深层土盐份也会溶于雨水中向表层土传导,从而影响雨水花园中植物的生长。因此,本地区建设雨水花园,优先选择耐盐碱或对土壤盐碱性不敏感的种类,如花叶芦竹、千屈菜、水葱、鸢尾、美人蕉等。
舟山地区属海洋性季风气候,夏季台风频发,因此在选择雨水花园植物时,应多选用观赏草类、地被草花类低矮抗风的种类,花叶芦竹、美人蕉等高大易湾折的植物,适合少量点缀应用。
4.3雨水花园的推广应用
目前,我市勉强到达海绵城市建设指标,以后还将面临海绵城市建设进一步推广的巨大压力。而城市大规模建设,已经成为过去式,未来的城市建设将是在有限空间下的有机更新,大型的新建海绵城市建设项目会越来越少,更多的是一定尺度范围内的项目更新改造。雨水花园规模小,应用场景和形式丰富多样,将会是海绵城市建设的重要手段。
舟山地区缺乏自然湿地,降水各个季节分布不均,梅雨季节和台风天遭遇连续强降雨时,城市排水困难。以雨水花园为点,河流、水系为线,形成若干网络状海绵区域。一方面可以缓解城市内涝、地下水位降低等问题,另一方面,依靠雨水花园收集的雨水,也可以作为中水回收利用,缓解海洋城市淡水资源不足的问题,例如居住区内的雨水花园回收于人工湖,可用于园林灌溉。
在舟山地区大力推广应用雨水花园,是当前形势下,实现海绵城市建设的优良途径,是补充城市水资源的可靠来源,也是治理城市内涝,实现水安全的重要措施。