水生植物的景观价值及净化作用的研究

　第23卷

2007年12月武　夷　科　学WUYI S C I E NCE JOURNAL Vol . 23　Dec . 2007文章编号:1001242762(2007) 0120210204

水生植物的景观价值及净化作用的研究

陈绍玲, 林延生, 张贵珍, 苏宗万, 罗金旺12344

(1. 福建省林业调查规划院, 福建福州350003; 2. 福建省林业科学研究院, 福建福州350012;

3. 福建省南平市茫荡山省级自然保护区管理处, 福建南平353000; 4. 福建省光泽县林业局,

福建光泽354100)

摘要:　本文阐释了水生植物的概念及种类, 介绍了水生植物的景观价值及生态价值, 净化作用及机理, 关键词:　水生植物; 环境问题; 净化作用; 景观价值; 中图分类号:　Q948. 1　　文献标识码:　A

1　前言

。一泓池水清澈见底, 令人心旷神情, , , 定会使水景陡然增色。而且, 水生植物不仅具有, 更重要的是它还能吸收水中的污染物作用, 是水体天然的净化器。在当前水资源不断减少, 水生态环境破坏严重的情况下, 充分利用好水生植物, 不仅能丰富园林景观, 还能改善水体, 消除污染, 让人们真正享受到" 碧波荡漾, 鸟语花香" 的自然美景。

1. 1　水生植物的概念

水生植物的定义有多释, 本文中的水生植物是指凡生长在水中或湿地土壤中的植物, 以大型的草本植物为主, 包括水生、湿生和沼泽植物、草本植物和木本植物。我国水系众多, 水生植物资源非常丰富, 仅高等水生植物就有300多种。在园林中, 按其生态习性可分为; (1) 浮叶植物:睡莲、满江红、萍蓬莲、菱等。(2) 挺水植物:荷花、千屈菜、水葱、泽泻、雨久花、香蒲、菖蒲等。(3) 沉水植物:金鱼草、伊乐藻、轮叶黑藻等。(4) 滨水植物:水杉、落羽衫、竹类、水松、木芙蓉等。

1. 2　水生植物景观、生态价值

1. 2. 1　景观价值　水生植物景观能够给人一种清新、舒畅的感觉, 它不仅可以观叶、品姿、赏花, 还能欣赏映照在水中的倒影, 令人浮想联翩。湖面上数株亭亭玉立的荷花, 荷叶青翠欲滴, 粉红、紫红的令箭荷花娇羞迷人, 在晨光晚霞中, 湖光倒影, 向人们展现出一幅迷人的画卷。另外, 水生植物也是营造野趣的上好材料, 在河岸密植芦苇林、大片的香蒲、慈姑、水葱、浮萍定能使水景野趣盎然。

收稿日期:2007-11-30

作者简介:陈绍玲(1964-) , 男, 高级工程师, 研究方向:从事森林景观规划设计。

第23卷陈绍玲等:水生植物的景观价值及净化作用的研究・211・

1. 2. 2　生态价值　早在20世纪70年代, 园林学家就注意到了水生植物在净化水体中的作用, 并开始巧妙地应用于园林以治理污水。近30年来, 我国对东湖、巢湖、滇池、太湖、洪湖、白洋淀等浅水湖泊的富营养化控制和人工湿地生态恢复的大量研究证明, 水生植物可以吸附水中的营养物质及其他元素, 增加水体中的氧气含量, 抑制有害藻类大量繁殖, 遏制底泥营养盐向水中的再释放, 以利于水体的生态平衡。近年来兴起的人工湿地系统, 在净化城市水体方面表现突出, 正是水生植物生态价值的最好体现, 人工湿地景观已成为城市中极富自然情趣的景观。

水生植物造景最好以自然水体为载体或与自然水体相连, 这样流动的水体有利于水质更新, 减少藻类繁殖, 加快净化, 不宜在人工湖、人工河等不流动的水体中做大量布置。种植时宜根据植物的生态习性设置深水、中水、浅水栽植区, 分别种不同植物。通常深水区在中央, 渐至岸边分别制作中水、浅水和沼生、湿生植物区。考虑到很多水生植物在北方不易越冬和管理的方便, 最好在水中设置种植槽, 不仅有利于管理, 还可以有计划的更新布置。值得注意的是, 水生植物只是水景的点缀, 不宜过密布置, 否则会喧宾夺主, , 也会影响水体的流动和防洪。对于要求治污功能较强的水体, 值的植物, 如千屈菜、水葱、德国鸢尾等[1]

2　水生植物的净化作用

2. 1　研究背景

, 引起了一系列的城市问题。城市环境中, 生态系统遭到极大破坏。公园、居住区等的水体。据统计, 我国90%以上公园的水体, 其化学需氧量(COD ) 、生化需氧量(BOD ) 、总氮(T N ) 、总磷(TP ) 和非离子氨等指标, 大多超过国家地面水环境质量四类标准。而在上海等某些居住小区的水体缺乏循环, 成为一潭死水. 富营养化程度非常严重。水体的结构和功能被破坏, 导致生物多样性丧失, 景观水体的美学价值遭到严重损害。为此, 在当今水资源紧张的背景下, 许多专家都纷纷开展相关研究, 以求找到合理的治理对策。

2. 2　治理方法

2. 2. 1　营养盐控制　控制水体营养盐浓度是传统的富营养化防治措施, 它基于限制因子原理, 以实验室藻类生长瓶法测定结果为依据, 对于外源性污染采取截污、污水改道、污水除磷, 对于内源性污染采取了清淤挖泥、营养盐钝化、底层暴气、稀释冲刷、调节湖水氮磷比、覆盖底部沉积物及絮凝沉降等一系列措施。不少通过控制氮和磷来防治富营养化的实践并没有取得理想的成功结果, 但是, 这只能说明不能仅仅靠控制营养盐来防治湖泊富营养化, 也并不意味着不需要控制营养。

2. 2. 2　直接除藻　用化学药品(如硫酸铜和其他除藻剂) 控制藻类可能是最古老原始的方法, 化学药品可快速杀死藻类, 但死亡藻类所产生二次污染及化学药品的生物富集和生物放大对整个生态系统的负面影响较大, 且剂量难以掌握, 风险较大, 若长期使用低浓度的化学药物会使藻类产生抗药性, 因此, 不适宜在景观水体中广泛使用, 只能作为应急措施。

2. 2. 3　生物调控　作为营养盐控制的一种替代技术, 生物调控(B i omani pulati on ) 是通过重建生物群落以得到一个有利的响应, 常用于减少藻类生物量, 保持水质清澈并提高生物多样性。主要是采用鱼类种群的下行调控。如增加食鱼性(Pisciv ores ) 鱼类或减少食浮游动物(Zoop 2[2]

・212・　武夷科学第23卷lankt ont ) 或食底栖鱼类, 以保证有充分的浮游动物等来控制藻类; 也有直接利用“食藻鱼”控制蓝藻水华[3]。生物调控较典型的是用于小而浅的、相对封闭的湖泊系统, 在浅水湖泊由于生物分布垂直空间差异较小, 因而在一定时间内对某些浮游植物控制效果较好。生物调控在欧洲得到深入研究和广泛应用, 但是由于研究区域、研究对象以及研究范围的不同, 往往难得到一致的结论与结果。因此, 生物调控作为管理工具的有效性仍存在很大的争议。许多成功的实例往往是短期的, 也面临着一系列的挑战。

2. 2. 4　E W T 下治理模式(Ecol ogicalW ater Treat m ent ) 　生态恢复已成为全球淡水生态系统研究的前瞻性研究领域, 而生态工程被认为是生态恢复的最佳工具, 业已证明, 用生态工程可以改善富营养化湖泊的局部水质、修复局部生态系统[4]。北京动物园采用水生植物净化水体的生态工程方法进行了研究。研究结果表明, 利用水生植物不仅能净化北京动物园严重的富营养化的水体, 而且还有利于营造水上园林景观和为水禽创造适宜的生存环境。这表明, 利用水生植物的生态恢复工程在治理城市景观水体富营养化方面发展前景良好。

2. 3　净化机理

通过种植水生植物净化水质, 营养物质, 或降解转化有毒有害物质为无毒物质的性质解转化或富集到体内, 氧气, , 2. 4　[5]。

, 即净化塘和人工湿地系统。净化塘是以某种, 这个系统通过水生植物群落的阻滤、沉降、吸附等物理作用以及植物体的吸收、积累等作用而达到对污水的净化效果。而人工湿地系统是利用水生植物治理污水的又一发展方向, 由于建造和运转费用低、维护简单、效果好, 且为众多野生动物提供了栖息地。国外人工湿地已被广泛运用处理于市政、工业、农业和城市暴雨径流废水技术。而国内对此的研究尚处于起步阶段。以成都活水公园和上海梦清园为例, 前者的湿地系统主要工艺过程为:厌氧沉淀池、人工湿地塘、床系统、养鱼塘系统、戏水池以及连接各个工艺的水流雕塑和自然水沟等五个部分[6]。整个处理过程流程清晰, 实质上就是一个体

[7]会“死水”变成“活水”的过程。而上海梦清园除构建了一套生态净水的系统外, 还增设了国内首座合流制排水系统调蓄池, 进一步完善了污水处理系统

供了实践经验。。二者均为今后开展相关研究提

3　存在问题

水生植物能够有效地净化富营养化水体, 提高了水体的自净能力, 让“死水”变“活水”。而通过不同类型水生植物的合理配置, 能丰富水体的景观层次, 创造出美的意境! 应用前景十分广阔。然而, 对目前水生植物应用进行综合分析, 不难发现, 仍然存在以下问题。

3. 1　单一性

总的来说, 目前应用的水生植物种类比较单一, 多样性不足。而乡土水生植物的诸多优势可以作为弥补目前水生植物多样性不足问题的一个方法。

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3. 2　入侵性

某些水生植物如凤眼莲, 千屈菜等具有高入侵性, 易抢占其他物种的生存空间, 严重威胁本地物种的正常存活, 极大地破坏了当地水生生态系统平衡的。故有学者对大规模使用水生植物的做法提出了质疑, 建议进行有效的管理以控制其入侵作用的危害。

3. 3　合理性

目前水生植物配置片面地追求艺术美感效果, 往往忽略从植物群落生态学、微观生态学等角度来考虑植物与植物间的搭配是否合理。故水生植物的配置是否具有科学的合理性也是值得考虑的问题之一。

参　考　文　献

[1]顾岗, 刘鸿志. 瑟琶湖和太湖污染治理的比较和对太湖治理的建议[J ].世界环境, 2001, (3) 32-34.

[2]王国祥, 淮培民. 人工夏合生态索统对太湖局部水域水质的净化作用[J ].中国环境科学, 18(5) :

410-414.

[3]李琪, 李德尚, 熊邦喜等. 放养鳞鱼对水库浮游植物群落的影响[J ]., 13-37.

[5]孙刚, 盛连喜. 湖泊富营养化治理的生态工程[J ]., (4) [6]朱斌. [].) :-72.

[7]俞孔坚, 李遨华, 孟亚凡. J (02) :26-30.

[8]笙心红等. [J ]., ) :28-29.

RO PHY TE LAND SCAPE VAL UE

AN D PUR I F I CAT I O N FUNCT I O N

CHEN Shao 2ling , L I N Yan 2sheng , ZHANG Gui 2zheng , S U Zong 2wan , LUO J in 2wang 12344(1. Fujian A cade m y of Forestry S urveying and P lanning, Fuzhou, Fujian 350003, Ch ina; 2. Fu 2jian A cade m y of Forestry Sciences, Fuzhou, Fujian 350012, Ch ina; 3. M anage m ent O ffice of N an -ping M angdangshan M ountain P rovincia l N atu re R eserve of Fujian P rovince, N anping, Fu jian

353000, China; 4. Guangze Forestry B u reau, Guangze, Fujian 354100, China )

Abstract:　This paper describes the concep t and s pecies classificati on of hydr ophytes, the land 2scape value and ecol ogical value of hydr ophytes . The purificati on functi on and mechanis m of hydr o 2phytes are briefly analysed; the corres ponding counter measures are put for ward; and the existing p r oble m s of hydr ophyte app licati ons are pointed out als o .

Key words:　hydr ophyte; envi onmental p r oble m; purificati on functi on; landscape value; ecol ogi 2cal value