文·圖 ◎ 王思思 吳文洪

低影響開發(fā)雨水設(shè)施的植物選擇與設(shè)計(jì)

文·圖 ◎ 王思思 吳文洪

低影響開發(fā)（Low Impact Development，LID）是解決城市雨洪問題、建設(shè)海綿城市的重要理念和技術(shù)體系，在城市雨洪控制利用和綠地建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。作為LID設(shè)施重要的組成部分，植物對其功能的實(shí)現(xiàn)和美學(xué)價(jià)值的發(fā)揮具有十分關(guān)鍵的作用。但是從目前已有的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，中國針對LID設(shè)施的植物選擇與設(shè)計(jì)方面的研究比較薄弱，出現(xiàn)以下問題：

1. 過于倚重植物的雨洪控制利用功能。為了滲透、凈化雨水，LID設(shè)施中多選擇耐水濕草本植物，而降低了植物的多樣性和其他生態(tài)功能。植物設(shè)計(jì)也容易偏向于以實(shí)現(xiàn)雨洪控制目標(biāo)為主，弱化植物的造景功能。

2. 園林景觀從業(yè)人員短時(shí)間內(nèi)難以理解和接受LID設(shè)施在園林綠地中的運(yùn)用。由于在植物選擇與設(shè)計(jì)方面缺少大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，不少設(shè)計(jì)及管理人員擔(dān)心LID設(shè)施會給園林植物帶來負(fù)面影響。這種局面客觀上遲滯了植物選擇與設(shè)計(jì)方面的研究。

3. 對本土野生植物的開發(fā)重視不夠，專門培育本土“野花野草”的苗圃較少，雨水設(shè)施可選擇的植物品種較為有限。

LID設(shè)施的植物選擇基本要求

植物作為LID設(shè)施的主要構(gòu)成要素，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。主要體現(xiàn)在：①對污染物的滯納與凈化；②遲滯水流，削弱水流的沖刷；③促進(jìn)水在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)，特別是下滲和蒸騰；④作為重要的景觀元素，使LID設(shè)施充滿生機(jī)和美感；⑤為城市提供寶貴的生態(tài)服務(wù)。合理的植物選擇與設(shè)計(jì)是LID設(shè)施能夠更好地發(fā)揮并長期維持其功能的關(guān)鍵。LID設(shè)施不同于常規(guī)的植物選擇，其特殊的場地環(huán)境也決定了植物選擇的特殊性。

1. 遵循場地環(huán)境，合理篩選植物

首先應(yīng)根據(jù)設(shè)施水分條件、徑流水質(zhì)、基質(zhì)滲透、污染物質(zhì)等因素，有針對性地選擇耐淹、耐旱、耐污染、耐鹽堿，并能適應(yīng)土壤緊實(shí)等各種不利環(huán)境條件的植物。如北方冬天融雪劑的使用，容易使徑流內(nèi)鹽的含量升高，因此要注意對耐鹽植物的選擇。在生物滯留設(shè)施內(nèi)，由于要承受周期性的蓄水排水，所以宜選擇能耐短期水淹而又耐長期干旱的植物，同時(shí)也不能忽略對生境要求較嚴(yán)苛，但景觀價(jià)值好、生態(tài)效益高的植物。其中，應(yīng)重視對禾本科植物的篩選，該類植物種類多、分布范圍廣、抗逆性強(qiáng)、景觀價(jià)值高、容易繁殖，是優(yōu)秀的LID設(shè)施種植材料。

2. 選用本土樹種，慎用外來物種

優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土植物和引種成功的外來植物，積極開發(fā)本土野生植物，重視“野花野草”的生態(tài)價(jià)值?！耙安菀盎ā睂Ρ镜氐倪m應(yīng)能力強(qiáng)，維護(hù)成本低，構(gòu)建的生態(tài)群落穩(wěn)定。同時(shí)要盡量避免選擇入侵物種或有破壞性根系的植物，入侵植物容易給已經(jīng)建立起來的生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重沖擊，給管理維護(hù)帶來壓力。

3. 考慮周邊條件，協(xié)調(diào)其他設(shè)施

LID設(shè)施不僅自身環(huán)境條件復(fù)雜，而且通常分布于道路、居住小區(qū)、公園等范圍內(nèi)，與其他市政等設(shè)施有一定交集，或本身與市政設(shè)施緊密相連。因此，植物的選擇要充分考慮與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)。如位于市政設(shè)施下方的LID設(shè)施，植物的高度應(yīng)滿足市政設(shè)施高度和凈空要求；位于道路周邊和停車場中央的LID設(shè)施，植物不應(yīng)對交通安全造成影響，宜選擇生長速度較慢的植物，以避免遮擋司機(jī)和行人視線。在靠近連通管、排空管、地下管網(wǎng)系統(tǒng)等設(shè)施旁，不適宜選擇喬木或灌木，以免其根系對這些設(shè)施產(chǎn)生破壞作用。

LID設(shè)施的植物設(shè)計(jì)基本要求

植物設(shè)計(jì)要充分考慮LID設(shè)施對雨洪管理的功能，同時(shí)重視植物的生長環(huán)境、徑流凈化效果、景觀效果等，營造物種穩(wěn)定、功能健全的生態(tài)系統(tǒng)。

1. 分析場地條件，選擇合適的植物配置方式

LID設(shè)施場地條件較為復(fù)雜，受水分、土壤、陽光、風(fēng)力、溫度及排水設(shè)施等條件影響較大。因此在設(shè)計(jì)之前要充分考慮植物本身的生態(tài)習(xí)性是否能夠在雨水設(shè)施中良好地生長。例如在雨水淹沒區(qū)的植物，根的生長通常慢于莖的生長，根冠比下降。當(dāng)雨水排盡時(shí)，先前淹沒的植物根系吸水難以滿足莖葉的蒸騰耗散，從而導(dǎo)致植物變得不耐干旱。

運(yùn)用植物本身特有的優(yōu)勢解決場地存在的問題。如：應(yīng)在LID設(shè)施出水口、入水口及水池南部的開敞水面附近種植具有良好遮陰效果的植物，避免陽光直射水體，防止水溫升高對水生動植物產(chǎn)生危害。在LID設(shè)施的出水口、入水口處不宜布置木本植物，因?yàn)槟颈局参锔递^粗，難以將表層土固定。在面積較大的LID設(shè)施的北部，要種植常綠、耐風(fēng)的植物，以抵抗冬季的冷風(fēng)。在緊急溢洪道旁種植須根比較發(fā)達(dá)、主根不發(fā)達(dá)的植物，加固緊急溢洪道，以抵抗大的水流沖擊。溪流或水系景觀效果較好，宜種植喬木、灌木、觀賞草及草本植物來加固堤岸和提供遮陰空間；在陡峭坡度或池塘旁通過種植植物，阻止人們進(jìn)入這些具有潛在危險(xiǎn)的區(qū)域。同時(shí)植物設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能滿足LID設(shè)施對不同季節(jié)的景觀需求。如在LID設(shè)施中搭配多年生植物，保證在早春有景可賞；搭配常綠或漿果灌木，為冬季帶來良好的景觀效果。

2. 植物與設(shè)施完美結(jié)合，營造富有特色的雨洪管理景觀

LID設(shè)施作為新的景觀要素，是很好的造景場地，而植物也是重要的景觀要素之一，將兩者的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，建造富有趣味的雨洪管理景觀。如：生物滯留設(shè)施具有明顯的邊界，通過植物的搭配組合，可以營造不同于平常園林景觀的雨水花園效果；雨水塘、植草溝等中的堰壩、消能石以及石籠等與植物良好的搭配即能成景。最近幾年的ASLA獲獎(jiǎng)作品中就不乏雨洪管理與風(fēng)景園林結(jié)合的項(xiàng)目。另外，遵循自然是LID追求的理念之一。所以植物布局應(yīng)該類似于采取自然式的植物設(shè)計(jì)，避免規(guī)則化、模紋化種植。自然式設(shè)計(jì)是最接近自然的一種方式，而規(guī)則化種植容易割裂雨水設(shè)施與自然的關(guān)系。

充滿鄉(xiāng)土風(fēng)情的野生植物景觀越來越為人們所喜愛，LID設(shè)施中應(yīng)重視野生植物景觀的營造。如廣東中山岐江公園大量栽植鄉(xiāng)土植物，充分發(fā)揮“野草之美”，獲得了良好的社會反響。

3. 多種植物科學(xué)合理的搭配組合，構(gòu)成穩(wěn)定的植物群落

植物是提供生態(tài)效益的基礎(chǔ)，它們?yōu)轼B類、昆蟲、兩棲動物、爬行動物提供食物和棲息地，故而植物群落的健康穩(wěn)定至關(guān)重要。為了防止LID設(shè)施生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生致命的蟲害或系統(tǒng)崩潰，需要用不同物種搭配種植，同時(shí)提高雨水設(shè)施的景觀效果、生物多樣性、穩(wěn)定性及功能性。如面積較大的LID設(shè)施，為了保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)選擇至少3種喬木和3種灌木來保證生物多樣性。

4. 規(guī)避對植物設(shè)計(jì)有害的因素

植物設(shè)計(jì)常常會碰到很多意想不到的情況，如：植物能吸引有益的野生動物。這些野生動物能夠?qū)χ参锂a(chǎn)生有益的影響，例如傳播種子等。但是有些動物容易對新種植的植物產(chǎn)生危害，如老鼠會咬食植物的嫩根。在土壤緊實(shí)的區(qū)域，留在土壤表面的種子經(jīng)常被鳥啄食或被水沖走。在種植設(shè)計(jì)之前要測定土壤的pH 值、土壤養(yǎng)分、礦物質(zhì)等，對不適宜植物生長的土壤要進(jìn)行改良。植物設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)師應(yīng)該綜合考慮各方面的情況，因地制宜地提出合理的解決方案。

生物滯留設(shè)施、植草溝、雨水塘的植物選擇與設(shè)計(jì)

圖片說明

1. 清華勝因院的雨水花園，在蓄水區(qū)與碎石搭配種植花葉蘆竹、黃菖蒲、狼尾草、細(xì)葉芒等耐水淹、耐污染的植物。在邊緣區(qū)種植小灌木，與周邊植物景觀融為一體，使雨水花園景觀呈現(xiàn)出樸素、自然、鄉(xiāng)野的風(fēng)貌。雨水花園邊界分別以石籠、條石臺階、壘砌毛石等材料處理。石籠具有防止土壤侵蝕、過濾徑流的作用，壘砌毛石則使雨水花園與周邊置石、植物的結(jié)合更為自然（劉宇 攝)

生物滯留設(shè)施、植草溝、雨水塘分別是典型的源頭、中途、末端LID設(shè)施。其所對應(yīng)的環(huán)境和功能具有差異性，因此在植物選擇與設(shè)計(jì)上具有各自的特點(diǎn)。

1. 生物滯留設(shè)施

生物滯留設(shè)施作為LID源頭處理設(shè)施，廣泛地應(yīng)用在道路、居住區(qū)、商業(yè)區(qū)等不同類型的場地中。其對植物的要求比較嚴(yán)格，對植物設(shè)計(jì)要求較高。在其中生長的植物必須具備耐短期水淹、耐旱、凈化能力強(qiáng)、耐水污染等方面的能力，并且植物本身要具有良好的造景潛力。生物滯留設(shè)施分為蓄水區(qū)、緩沖區(qū)和邊緣區(qū)。

2. 在水流入水口，通過種植狼尾草、細(xì)葉芒等耐水流沖刷的禾本科植物與碎石搭配，很好地起到了消能的作用，又柔化了生硬的入水口，使其如同景觀小品一樣有趣（劉宇 攝）

蓄水區(qū)是指在下雨時(shí)能夠暫時(shí)蓄水的區(qū)域，應(yīng)選擇耐淹能力和抗污染能力、凈化能力較高的植物，同時(shí)也要有一定的耐旱能力。

緩沖區(qū)是指雨比較大時(shí)，暫時(shí)提供更多蓄水空間的彈性區(qū)域，植物應(yīng)具耐淹性，同時(shí)要有一定的耐旱和抗雨水沖刷的能力。

邊緣區(qū)是指無蓄水能力的區(qū)域，宜選用較耐旱的植物。

另外在生物滯留設(shè)施的水流入口處不應(yīng)布置木本植物，而應(yīng)該種植覆被型低矮禾本科類植物，以減弱水流對土壤的沖刷作用。設(shè)計(jì)良好的生物滯留設(shè)施植物類型豐富、景觀效果突出，可美化城市景觀。

案例：清華大學(xué)勝因院雨水花園

勝因院是清華大學(xué)教師住宅群之一，始建于1946 年。隨著周圍校園建設(shè)的地勢抬高，這里成為低洼地帶，每逢暴雨便導(dǎo)致嚴(yán)重內(nèi)澇。為此，清華大學(xué)將城市雨洪管理和景觀結(jié)合起來，對其景觀環(huán)境進(jìn)行了整治，設(shè)計(jì)了6處雨水花園。根據(jù)雨水花園土壤水分周期性變化的特點(diǎn)，以種植在水、陸環(huán)境中長勢均良好的植物，如黃菖蒲、千屈菜、花葉蘆竹、狼尾草、鳶尾、細(xì)葉芒、藍(lán)羊茅等，來強(qiáng)化雨水花園雨洪管理功能與景觀效果。

2. 植草溝

植草溝指種有植被的地表溝渠，用于收集、輸送和排放徑流雨水。植草溝面臨的環(huán)境條件簡單，植物的選擇與設(shè)計(jì)相對容易。

植草溝作為LID中途雨水處理設(shè)施，要求種植具有發(fā)達(dá)根系、覆蓋度高、景觀價(jià)值高、較低矮的植物，以豐富植草溝的植物種類，提高污染物去除能力。禾本科植物種類多、分布范圍廣、抗性強(qiáng)、景觀價(jià)值高。而且這類植物根系發(fā)達(dá)，有助于污染物的凈化及加固土壤，防止水土流失，如結(jié)縷草類、狗牙根類、芒類等，形成的草皮不僅能承受頻繁的洪水沖刷，而且耐淹性較強(qiáng)。

植草溝指種有植被的地表溝渠，用于收集、輸送和排放徑流雨水。植草溝面臨的環(huán)境條件簡單，植物的選擇與設(shè)計(jì)相對容易。

圖片說明

3. 在植草溝中種植較高的禾本科植物，有助于減緩水流、滯留污染物。這類植物根系發(fā)達(dá)，抗性強(qiáng)，管理粗放，生長密實(shí)，具有很好的防沖刷作用（田歡 攝）

植草溝植物的種植密度應(yīng)稍大，植被越密，阻力越大，對雨水徑流的延緩程度也就越強(qiáng)?？蛇m當(dāng)增加植物種類或觀賞價(jià)值較高的植物，如在植草溝的邊緣處點(diǎn)綴一些開花植物，活潑植草溝景觀。

4. 在種植狗牙根類植物的基礎(chǔ)上，在溝底搭配種植一些耐水淹的雙子葉類植物，有助于植物根系對土壤結(jié)構(gòu)的改良，增強(qiáng)雨水下滲。同時(shí)用卵石材料設(shè)立防沖刷設(shè)施，與植物搭配協(xié)調(diào)，富有趣味（田歡 攝）

案例：深圳光明新區(qū)植草溝

光明新區(qū)是全國首個(gè)低影響開發(fā)雨水綜合利用示范區(qū)。其道路排水系統(tǒng)多為植草溝取代，這些植草溝有足夠的空間滯留傳輸雨水，管理維護(hù)簡單，景觀效果良好，為LID的推廣起到了示范作用。

5. 種植密實(shí)的結(jié)縷草類植物能有效地減少水流對土壤的沖刷。石子做成的防沖刷設(shè)施與植物搭配打破單一的植物景觀，成為景觀亮點(diǎn)（田歡 攝）

3. 雨水塘

雨水塘作為LID末端調(diào)蓄設(shè)施，面積較大，通常結(jié)合集中綠地布置，承擔(dān)雨洪調(diào)蓄凈化、景觀及休閑、娛樂等功能。

雨水塘有前置塘、永久塘和緩沖區(qū)等功能區(qū)，不同功能區(qū)對于植物品種有不同要求。為便于讀者理解，筆者根據(jù)美國馬里蘭州 Landscaping Guidance for Stormwater BMPs 中WET ED POND圖繪制了雨水塘植物選擇與設(shè)計(jì)示意圖，如深水區(qū)、沼澤區(qū)、干濕交替帶、邊緣區(qū)、出水口、緊急溢洪道等分別應(yīng)設(shè)計(jì)不同的植物。特別是在緊急溢洪道旁邊種植須根比較發(fā)達(dá)、而主根不發(fā)達(dá)的植物，以穩(wěn)固溢洪道附近的土壤（見圖6）。

6. 雨水塘植物選擇與設(shè)計(jì)示意

結(jié)論

LID設(shè)施的植物選擇與設(shè)計(jì)，是在場地景觀設(shè)計(jì)與雨水管理相結(jié)合時(shí)所必須考慮的重要內(nèi)容。然而中國在LID植物選擇與設(shè)計(jì)方面的研究還較薄弱，一方面在植物的篩選上，國內(nèi)的相關(guān)參考資料不多；另一方面，LID雨洪管理與風(fēng)景園林相結(jié)合的項(xiàng)目較少，在全國范圍內(nèi)沒有積累起足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)研究滯后，也極大地制約了雨水設(shè)施在園林景觀中的推廣應(yīng)用。

當(dāng)前中國海綿城市建設(shè)正在如火如荼地開展，大量城市綠地雨洪控制利用工程和LID設(shè)施正在建設(shè)，LID設(shè)施的植物選擇與設(shè)計(jì)顯得尤為重要。各地應(yīng)盡快加強(qiáng)研究和工程實(shí)踐，LID設(shè)施的植物景觀設(shè)計(jì)方法、維護(hù)管理模式也需要進(jìn)行深入探討。面對海綿城市和生態(tài)文明建設(shè)的熱潮，園林景觀的業(yè)內(nèi)人士應(yīng)不斷革新觀念，加強(qiáng)對相關(guān)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，更加充分地發(fā)揮城市綠地的雨洪控制利用功能，為海綿城市建設(shè)助力。

北京市教育委員會資助北京市高等學(xué)校青年英才計(jì)劃（YETP1662）

王思思 北京大學(xué)人文地理學(xué)博士，北京建筑大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院講師、碩士研究生導(dǎo)師，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》主要編寫人，研究方向?yàn)槌鞘杏旰榭刂评门c景觀設(shè)計(jì)的結(jié)合。

吳文洪北京建筑大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院碩士研究生。