生態(tài)視域下城市水景設計研究論文
水景設計中經(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的組成部分、提供土地保護免受侵蝕。蘆葦可在柔軟或是貧瘠的基質(zhì)上生長(cháng)，尤其喜好含有高養分的土壤。該物種可以容忍相當高的鹽度，可生長(cháng)在潮汐河口和微堿地，以及淡水沼澤。根據蘆葦植株的年齡和原產(chǎn)地，其耐鹽性可能會(huì )有所不同。蘆葦的最佳生長(cháng)地點(diǎn)是在淺淹沒(méi)區即小于１．５ｍ水深的區域。蘆葦具有長(cháng)且粗壯的匍匐根狀莖，以根莖繁殖為主，其根莖在地里伸長(cháng)交纏；在適當的條件下，單一的蘆葦植株每年以１．５ｍ及以上的速度蔓延生長(cháng)。在景觀(guān)設計實(shí)踐中創(chuàng )建葦地棲息地與設計葦地處理系統是２個(gè)比較常用與先進(jìn)的設計方法。常見(jiàn)的香蒲和蘆葦在淺灘和富有營(yíng)養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(guān)要求的區域應該謹慎考慮與設計，一旦其群落建立起來(lái)且沒(méi)有采取適當的生物控制措施，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，３ｍ寬的控制溝渠即可滿(mǎn)足此用途的要求。城市水景中的生態(tài)小池塘設計通常采用控制蘆葦類(lèi)野生物種的蔓延生長(cháng)，其景觀(guān)效果和生態(tài)效益比較顯著(zhù)。
豐富的水生植物對建立健康的水體生態(tài)系統是很重要的，主要表現在：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(cháng)快速，適應新建棲息地的能力較強，并且對于后期的人工養護管理需求較低。大多數水生植物物種都可以生長(cháng)出獨立的小植株，從母株分離后隨水流飄走，并且許多物種在適當的條件下會(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生存的孤立水體進(jìn)行繁衍生長(cháng)�？紤]到水生植物的侵略性，在一般情況下，應努力排除植物群落中的所有非當地水生植物。例如，加拿大水草經(jīng)常被認為是一個(gè)問(wèn)題物種，這是一種充滿(mǎn)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(cháng)�？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計和應用，如果應用與控制得當，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(cháng)，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，在初期建設時(shí)需要快速覆蓋地面以排除不良雜草的侵入。在確定設計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)型和該地的設計目標。土壤類(lèi)型：土壤養分狀況對其所供養的植物群落有著(zhù)重要影響，潮濕并且營(yíng)養豐富的土壤會(huì )被生長(cháng)迅速的植物物種所占領(lǐng)，降低此類(lèi)型土壤中的高養分是不切實(shí)際的，因此，在該地應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。設計目標：在土壤養分適宜的條件下，植物的品種應遵循該地的設計目標，對于植被結構、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)，減弱與遮擋強風(fēng)，是一些濕地物種的重要補充，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很大程度上取決于該地的設計目標和土壤特性。對于喬木和灌木的種植區域應該慎重選擇，不要把喬木種在可能會(huì )引起結構問(wèn)題的地方，如防水層頂部，或是臨近大壩與河道駁岸結構的地方。喬木的根系需要有足夠的空間用于生長(cháng)，因此在播種或移植的時(shí)候應該提供植株的生長(cháng)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(cháng)距離。
大多數城市水景的管理關(guān)注的都是如何保持植物群落結構和維持植株生長(cháng)，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)設計中，設計棲息地、恢復食物網(wǎng)是很重要的措施，一些物種對于水生植物的要求較為嚴格，例如蜻蜓需要有能夠生長(cháng)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。因此針對不同的設計目的和現地要求，在對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(cháng)期或反復水淹才能使其死亡。利用水位控制設計“鴨沼澤”就是一個(gè)生物控制在景觀(guān)設計中的應用案例。設計建造一個(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(cháng)；春天和秋天通過(guò)控制水位可以達到對水景植物的控制，部分陸生植物死亡，種子和無(wú)脊椎動(dòng)物得到釋放。該盆地的設計不僅為涉禽類(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(cháng)的水生植物其根系均生長(cháng)在水里并且生長(cháng)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(cháng)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。對于普通蘆葦叢來(lái)說(shuō)，大規模的死亡一般發(fā)生在持續洪水泛濫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(cháng)到３ｍ，如果需要通過(guò)水位來(lái)控制其種群的生長(cháng)是不切實(shí)際的，并且由于蘆葦強大的根系和萌蘗性，如果試圖希望在蘆葦新芽生長(cháng)的時(shí)候進(jìn)行水淹以達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(cháng)季節將植株剪短，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地位的棲息地，通常通過(guò)鋤草或放牧來(lái)進(jìn)行維護。在這類(lèi)棲息地中大多數的禾本科和莎草是多年生植物，因此通常不會(huì )因為與１ａ生植物競爭而死亡。但是，如果不進(jìn)行養護管理，這類(lèi)棲息地卻能很快變得矮小和沒(méi)有營(yíng)養。鋤草可能是更精確的選擇，根據目標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，許多動(dòng)物物種，特別是多數無(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則植物群落結構中［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，在制定植物控制設計方案時(shí)要綜合考慮、謹慎采用。燃燒會(huì )引起一些植物物種的變化，導致植物群落中物種結構的改變，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，從而燃燒只限于地面的表層，且燃燒速度應快。
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(cháng)，在視線(xiàn)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(cháng)快生樹(shù)種的生長(cháng)壽命，如赤楊木。一般情況下，修剪是在冬天進(jìn)行的，對于大區域的植物群落，修剪是必要的植物控制手段，可以通過(guò)修剪確保新生長(cháng)的莖干，枝葉得到足夠的陽(yáng)光，促進(jìn)植株生長(cháng)。２．５對于捕食者的控制在制定保護目標時(shí)，可能目標物種會(huì )受限于優(yōu)勢物種或是與該目標物種存在競爭關(guān)系的物種。面對此類(lèi)問(wèn)題，最佳的解決方案是選擇合適的地點(diǎn)或是減少侵擾物種的棲息地以使得目標物種成為優(yōu)勢物種。但是所有對捕食者的控制應該遵循法律，尊重人道，并且要注意確保不會(huì )因為人為的疏忽而導致動(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到控制局域生態(tài)系統的目標。在這個(gè)新的研究領(lǐng)域與方法中，針對水景生態(tài)系統的研究大多數的試驗都是基于控制魚(yú)類(lèi)數量來(lái)實(shí)現設計目標的。在局域水生態(tài)系統中，魚(yú)類(lèi)是捕食者或是消費者的角色［２］，但是通過(guò)控制魚(yú)類(lèi)的數量達到控制局域水景生態(tài)系統的目的，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)水景設計中，設計師們對于植物群落的選擇與建設高度重視，并通過(guò)了大量的試驗積累了一定的經(jīng)驗。廣泛的水生植物群落被試驗在各種不同類(lèi)型的城市生態(tài)水景用地上，結果表明，能夠適應城市水景生態(tài)環(huán)境、生長(cháng)良好并且維護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)際效果確認了城市生態(tài)水景系統在水處理和鳥(niǎo)類(lèi)棲息地保育上都有重要貢獻�？傮w來(lái)說(shuō)，通過(guò)建造城市生態(tài)水景系統已經(jīng)受益于這些大型水生植物系統所帶來(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)水景系統由于規模較小的原因，沒(méi)有具體恢復和形成完整的食物網(wǎng)系統，只是吸引了少部分?zhù)B類(lèi)和魚(yú)類(lèi)，但是隨著(zhù)經(jīng)驗的增加和研究的進(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，為城市的城市生態(tài)環(huán)境建設提供很好的促進(jìn)作用。
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