基于海绵城市理念的生态植物配置研究

张军围

(内蒙古大学创业学院，内蒙古 呼和浩特 010030)

“海绵城市”的理念是想让城市能够像海绵一样收放自如，在面对自然灾害时能够释放出更好的弹性。植物是海绵城市中重要的景观元素，合适的植物选择能够使城市景观充满生机和美感，在海绵城市整体的建设过程中，景观植物的配置选择是至关重要的一环[1]，低影响开发(LOW IMPACT DEVELOPMENT，LID)设施是实现海绵生态的基本手段。因此，解决海绵城市建设中LID设施的景观植物配植问题，是我们破解“海绵型”景观设计难题的关键，寻求更为合理的植物选择与配植是维持海绵设施长期正常运行的关键。

1.1 海绵城市理念下植物生态的重要性

“LID”生态海绵城市建设的技术是海绵城市建设最基础的技术支持，在LID设施中水是最基本的生态因子和主要控制因素(图1)，植物是LID设施的基础组成部分，不同水分条件下生长和分布着不同的植物群落，干湿变化是控制LID设施特征的关键因子，是典型的扰动特征之一，直接影响到植物的个体生长情况、群落的稳定性等[2]。不确定的干湿变化很有可能会影响到植物的个体生长情况，造成植物萎蔫、甚至死亡，影响到植物群落的变化，破坏设施中的景观效果、功能效果。因此，解决海绵城市建设中的景观植物配置问题，是我们破解“海绵型”景观设计难题的关键。

图1 构建海绵城市的基本体系要素

1.2 海绵城市理念下植物选择导向基础

合理的植物选择、植物搭配是LID设施能够长期有效地发挥并维持其功能的关键[3]，本章节根据植物的地域属性和其自身抗性，总结在海绵城市理念下的植物选择的基本要求，详见表1。

表1 海绵城市理念下的植物选择导向基础分析

续表

植物选择作为海绵城市建设过程中的重要一环，在设计选择中最重要的就是了解它们的生存习性和抗性，综合考虑多方比较选出最优的答案，最优秀的植物选配方案往往在多方筛选后只剩下少数甚至唯一的选择。通过对各类的学术文献学习和工作经验的积累，本章节总结出海绵城市建设中部分常用的湿生植物、沉水植物、乔木灌木，并分析他们的海绵属性，具体详见表2。

表2 海绵城市建设中部分常用的园林植物属性及种类分析

2.1 下沉式绿地

海绵城市中下沉式绿地一般设置在道路或广场的两边，绿地高度通常会比周边的硬质铺装或道路路面低 20 cm左右[5]。下沉式绿地具有调蓄、净化、滞留径流雨水的作用。下沉式绿地在植物的选择上首先就要考虑具有一定耐涝性的乡土树种，选择根系相对发达且具有净化能力的植物。在植物配置上要充分考虑乔木、灌木、地被的合理搭配，使植物搭配能够形成季相、色相，能够体现变化丰富的植物景观。

下沉式绿地建设的植物选种应注重适地适种。将植物生态适应性与区域立地条件充分结合，才能发挥植株应有的应用效果。调研发现部分样地由于未能把植物的生态习性与样地条件充分匹配，造成植物生长不良，如水生植物再力花、灯心草、菖蒲，以及喜湿植物美人蕉有大面积枯黄萎蔫现象，原因是下沉式绿地虽能汇集雨水，但在渗排作用下，蓄水区并不长期形成积水，并在夏季高温中出现干旱现象，对水生和喜湿植物造成不可逆的伤害；
秋海棠由于耐涝性不佳，在夏季的持续暴雨中腐烂死亡；
狼尾草在吸收大量的水分后，在台风和暴雨下易发生倒伏，可选择景观效果相似、植株较矮、不易倒伏的狗尾草替代种植。下沉式绿地植物的生长状况不仅与植物的自适应性有关，还与植物的种植方式、管养精细度有密切关系，在筛选适应性较好的植物同时要注意其他环节的协同作用，才能实现良好的景观效果。

2.2 雨水花园

“先是水的花园，再是人的花园”，雨水花园是典型的LID设施，也是LID设施中相对复杂的一种生物滞留设施。通常的雨水花园的设置位置都比较低，这样的设计手法能更有效地对雨水进行收集、净化以及存蓄。处于雨水花园低处的植物就要着重考虑季节环境的影响、植物在旱季以及雨季的存活能力。尤其是花园底部植物，其耐淹性和净化能力就尤为重要。南开大学的生命科学学院和天津市市政工程设计研究院的研究实验室曾强强联手，研究测试中国华北地区在海绵城市建设中常用的八种地被植物的耐淹性，对植物在水淹胁迫下表现性状、基因表达、不同组织的生理指标等进行综合研究推演，得出费菜>麦冬>狼尾草>细叶芒>野牛草>荷兰菊>地被菊>垂盆草[6]的耐淹次序，为海绵城市建设中的地被植物选择提供强有力的理论支持。

雨水花园在国外也有很多经典的案例，例如美国的波特兰花园，花园中植物的选择和搭配大部分都来自本地，一方面降低成本，提高了存活率，另一方面也防止了植物的外来入侵。雨水花园一共有三大构成分区：蓄水区、缓冲区和边缘区。蓄水区有很强的耐淹能力和净化能力，同时具备一定的耐旱能力，如波特兰花园中每个小水池周边都种满了菖蒲。边缘区则是要有很强的耐旱性，同时与花园内部植物景观相搭配，如波特兰花园外部则种满了野古草、结缕草等。

2.3 生态湿地、生态浮岛

生态浮岛又叫作生态浮床，是由生态框体、床体、基质、植物四部分构成，生态浮岛是保障动物、植物以及微生物生长繁衍的生态措施，具有修复水环境、净化水体、构建海山生态系统和水体景观等作用。生态浮岛的作用是选用具有发达根系的植物通过其根系来吸收或是吸附水中如氨氮、总磷等有机的富营养化物质，降低水体的富营养化、减少黑臭水体等现象[7]，起到运用生态景观来整体提升水质的作用。生态浮岛植物多选择花叶芦竹、黄菖蒲、香蒲、美人蕉、泽泻、水生鸢尾、水葱、旱伞草、荇菜等。

黑龙江省群力国家湿地公园内部的LID措施就是采用的生态湿地、生态浮岛等。在此设计案例中，生态湿地浮岛中的水生植物和绿地上的白桦树进行分层种植，陆生观赏植物与水生植物有机地结合在一起，来提高雨水的净化效率。在高处选用包括白桦、紫萼等在内的植物进行搭配形成错落精致的景观效果，在湿地周边种植了许多耐水湿植物，如香蒲、狼尾草及各类芒，实现了通过合理的搭配对收集的雨水进行初步的净化处理。

2.4 屋顶绿化

海绵城市建设中，绿色屋顶也是建筑与小区项目中的一项重要LID设施，具有滞留净化屋面雨水、降低径流污染负荷，增加空气湿度、降低室内外温度释放氧气、滞留飞尘、改善空气质量，固定二氧化碳减少碳排放，提高城市绿化面积、美化环境等多种功能。绿色屋顶整个设计是围绕现代生活、传统文化和生态城市的三大背景进行的。对于屋顶花园中的植物设计来说，绿色屋顶的植物种植要满足以下几点要求：首先，屋顶花园不适宜种植株型高大的速生乔木；
其次，屋顶花园不适宜种植根状茎和根系发达的植物品种；
第三，对于高层建筑和超高层建筑的屋面只能选择性地种植低矮的地被植物或草坪；
第四，栽植树木的定植点与建筑或构筑物的边墙安全距离应大于树高；
第五，屋顶花园栽植乔木时，尽量选择栽植在梁柱上或梁柱的附近。

屋顶绿化的绿色种植根据绿色屋顶植物种植的几点原则，以及根据种植基质的厚度以及屋顶荷载情况，需要提出有针对性的植物选种。绿色屋顶包括植被层、基质层、过滤层、蓄排水层等多个结构。在荷载承载条件足够的区域，可在竖向上营造凸起的微地形，种植小乔木、灌木；
在其他荷载承载能力弱的区域，则以观赏草、花卉地被植物为主。小乔木以点景效果为主；
灌木丰富了植物层次，增加常绿品种以满足四季有景效果；
观赏草类丛状搭配，营造自然、野趣的景观；
花卉地被选择适应性强、容易存活、容易打理且景观效果好的宿根植物，以花镜式形式种植。由于屋顶的特殊环境，在具体的工程实践中耐旱的景天科植物应用的效果较好。

屋顶绿化的设计不单只是建筑屋面的设计种植，它还包含有建筑的外露天台、阳台、建筑的外墙立面等。屋顶绿化能够有效地扩展城市的绿化率，改善城市的生态环境面貌，缓解城市的热岛效应，降低建筑屋面的雨水溢流，从而减少建筑的排水压力[8]。

“海绵城市”这个新词在国家的大力推广下已经被更多的人了解和认识，但是海绵工程建设却还是处于不断摸索的阶段。生态植物在海绵城市建设中扮演着重要的角色，如何更合理地将植物运用在海绵城市中，如何达到最优的种植表现效果，是我们需要攻克的难题，在不同的项目实践中，需要我们根据最新的变化去不断地创新和调整。