水生植物即为水体中生长的植物,广泛来讲沼生、沉水或漂浮植物都可以称为水生植物。水生植物一般具有发达的通气组织,以营养繁殖为主。根据水生植物的生活方式不同可以将其分为挺水植物、浮叶植物,沉水植物和漂浮植物以及湿生植物。
1 水生植物的景观价值与生态价值
1.1 景观价值
水生植物丰富多样,可以通过不同的组合形成多样的景观效果。“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红。”作为水生植物的荷花在夏季繁殖铺满整个园林水域,荷叶的绿与荷花的多彩交相辉映,形成独特的园林景观,使人游走其中放松身心陶冶情操。
1.2 生态价值
一方面,水生种植物能够进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气,能够有效的起到净化空气的作用同时达到净化水中土质与水质的作用,达到“出淤泥而不染”的效果。另一方面,水生植物能够起到涵养水源、保护河岸的作用,植物根系具有较强的穿扎能力, 不断向土壤中穿结, 土体的固定能力得到有效提升[1]。结合乔灌木与地被植物种植在岸边能够有效的固定土壤,水生植物能够增加土壤中有机质含量优化土壤结构,不断提高抗腐蚀能力。同时土壤肥力不断提高也会促进植物生长,改善生态环境。
2水生植物在水污染治理方式
2.1 吸收水中有害重金属元素
在水生态系统中存在着完整的食物链,水生植一般作为生产者是被高一级生产者吃掉,而污水中的重金属如Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu等即使水中含量微小但能够通过附着在水生植物上或低级消费者吸附不断通过食物链积累,浓度也会升高从而产生严重的危害。相关学者在20世纪80年代初从水生态植物的角度出发, 认为水生植物对湖泊重金属具有较强的吸附能力和监测功效[2]。通过水生植物对水中有害重金属进行治理的过程中还需要考虑到水生植物的种类及相同品种的不同部位对重金属的吸附能力的不同。对于重金属元素沉水植物要比浮水植物富集能力高,浮水植物要比挺水植物高,,而相同品种的水生植物根部对重金属元素的吸附能力比茎、叶强。
2.2吸收氮、磷等物质,防止水体富营养化
随着城市化与工业化不断发展,生活污水、工业污水违规排放或农业农药化肥使用不合理等现象时有发生,造成水体中氮、磷等元素不断升高,水中藻类及浮游生物等繁衍迅速,水体富营养化加剧。水生植物能够有效的吸收氮、磷等营养物质,可以通过种植收获更新的方式,将水体中较多的营养物质带走,进而防止水体富营养化。一般情况下在水生植物吸附浓度未达到饱和下,其净化水体的净化率会随着水体中氮、磷等物质的增加而增大。其中,对氨氮的去除率浮水植物最高可以达到27.25%, 挺水植物中黄菖蒲甚至可以达到87.5%,对磷的去除率浮水植物最高接近26%,挺水植物中美人蕉的可以达到72.4%,对于其他污染物的去除率, 浮水植物一般高于挺水植物。
2.3 微生物栖息
微生物是水生态系统与食物链的重要组成部分,能够分解水体中有机物,维持水生态系统的良性循环。水生植物能够为微生物提供良好的生存环境,其网状根系能够很好的满足不同氧气需求(好氧、缺氧和厌氧)的微生物。同时水生植物还为微生物提供良好的生存环境。研究表明,水生态系统中的微生物数量与是否含有水生植物有着直接关系,有水生植物的水体中的微生物数量要多,而且其根部更多,植物的根系分泌物还可促进某些嗜磷、氮细菌的生长, 促进氮、磷释放与转化, 从而间接提高水体净化水平[3]。
3 水生植物在四川园林景观水治理中的应用
在最传统的园林景观中水生植物多以荷花、睡莲为主,随着生态美学及对水生植物功能的要求不断发展,通过多种水生植物的应用达到造景及净化水质、美化环境的作用已成为园林景观的重要元素。在四川园林景观中水生植物在数量上仍以大漂(漂浮类)和睡莲(浮水类)为主,将漂浮类(浮萍、紫浮萍等)、浮水类、挺水类(芦苇、茭白等)有机结合,形成具有较高观赏价值与生态价值的园林景观。在水生态治理中水生植物多以人工湿地、天然湿地、池塘、人工浮床或河湖滨岸带等为载体,为达到水治理效果,要对水生态植物各类的生态习性、生长条件进行充分了解,对治理区域的光照、温度、水质等条件进行调查,综合考虑水生植物品种选择、空间布局、种植时间及密度等进行综合考虑,同时进行人工辅助以较快的形成稳定的水生态系统,提高水治理效果。
3.2水生植物生长条件
(1)光照
作为植物进行光合作用必不可少的条件,光照直接影响水生植物的生长,在进行水生植物造景过程中要充分考虑其光照需求,根据不同水生植物不同的生态习性进行合理配置,以保证其能够发挥最大的生态价值。一般情况下,挺水、浮叶、漂浮植物的生长都需要充足的光照,沉水植物也需有至少3小时的光照。
(2)温度
温度是影响水生植物生长的又一重要条件,不同水生植物有着不同的适宜温度范围,有些水生植物对水温变化十分敏感,过高过低都会造成生长缓慢甚至死。
(3)水
水是水生植物生长的基本环境,其影响水生植物生长主要从水深与水质两方面进行。一方面,不同种类的水生植物对水的深浅程度要求不同,一旦超过水生植物标准生长深度会造成植物呼吸作用困难,影响生长。另一方面,水质能够间接影响水生植物光照程度,水质较差时,太阳光照射到水下较难,再加上水中污染物质较多,水下部分进行光合作用困难,水生植物新陈代谢也就相对困难,其生长速度就会变慢,甚至死亡。
3.3 在园林景观水治理中的应用设计
(1)品种的选择
对于四川地区水生植物等的选择要充分考虑地区气候环境因素,同时考虑到进行水治理需要选用根茎茂盛,抗污染能力强的水生植物。根据种植区域环境需求选择不同的水生植物,如种植区域中氮磷含量较高可选择挺水植物中的黄菖蒲、美人蕉及浮水植物。还需要考虑不同季节进行水生植物搭配以达到更佳的水治理效果。
(2)空间布局
在园林景观中水生植物进行水治理并不是一味的种植需要的植物就可以,而更需要对其进行合理的空间布局,以满足造景需求同时满足人的生活需求。在对水生植物进行配置时考虑植物生长习性与周边环境进行合理配置,若景观水域面积较大需要预留行船通道,若太小不宜种植品种过多。另外在城市河道水治理中水生植物面积不宜超过其治理面积的30%。
(3)种植时间及密度
一般水生植物种植选择在其生长期,不同种类的水生植物其种植时间也有一定的差异,大多数可在春、夏种植,浮叶植物秋季也可以。种植密度一般由水生植物的种类及景观需求来决定,种植密度要适中,才能保证水生植物能够正常进行光合作用,正常生长,同时养护也更加方便。
水生植物进行水生态修复在遵循自然规律的前提下辅助人工技术,进一步加快水生态系统构建,促进生态循环,推动水生态修复稳定进行。
4 结束语
水生植物可以通过造景表达园林景观的美,也可以通过本身特性净化水质,随着生态美学发展,人们对水生植物的园林造景的认识已经从表面的“景美”向整体的“景净”转变,在视觉上满足对园林景观美的需求同时在功能上满足对净化水质、优化环境的要求。此外,水生植物在园林景观水治理中的应用还需要将理论与实际需求,不断优化水治理设计,推动水生态修复发展。
参考文献:
[1]郭明哲.园林景观水生植物的应用及技术[J].技术与市场,2019,26(08):147-148.
[2]温娜.水生植物在水生态治理中的应用[J].现代农业科技,2018,(24):188-189.
[3]张立辉.大型水生植物在水污染治理中的应用探讨[J].现代农业科技,2013(12):194+198.