楊 陽，諶 多

（西安工程大學服裝與藝術設計學院，西安 710048）

0 引言

隨著人們的生態(tài)意識日益增強，城市的可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)修復越來越受到重視。中國西北地區(qū)水資源相對匱乏、生態(tài)環(huán)境脆弱，快速的城市化發(fā)展和城市生態(tài)環(huán)境之間的矛盾也日益凸顯，直接影響了城市生態(tài)建設的進程[1]。西北地區(qū)城市的生態(tài)建設需要將景觀營造與生態(tài)設計結合在一起，采取適宜的生態(tài)技術途徑，進而解決當前城市建成環(huán)境中所存在的生態(tài)問題?！昂＞d城市”正是一種符合城市生態(tài)化建設需求的理念，不僅能夠保護城市原有生態(tài)系統(tǒng)，而且有利于緩解城市內(nèi)澇問題，同時還為人們帶來了全新的景觀視覺體驗[2]。作為海綿城市的實體單元——雨水花園，呈現(xiàn)為下沉式的、平底的畦，能夠收集并處理來自屋頂、車道、人行道、停車場和街道的雨水徑流，讓雨水從硬質(zhì)地表下滲到土壤中[3]，承載著雨洪管理、凈化水質(zhì)和循環(huán)利用降雨等多種生態(tài)效益[4]。植物作為建設雨水花園的重要園林要素，所占據(jù)的關鍵地位毋庸置疑，為了構建生態(tài)效益高的植物群落結構，需要根據(jù)場地生境條件，研究如何科學合理地選擇與雨水花園相適宜的植物種類，以提升生物群落在海綿城市建設中所發(fā)揮的生態(tài)服務功能，并形成人工干預下安全的生態(tài)過程，達到一種“人工干預，自然形成”的效果[5]。

國外對雨水花園的研究多體現(xiàn)在水文過程模擬、土壤滲透效應、凈化水體污染的能力、基質(zhì)層設計、不同植物種植方式對水文過程的影響、雨水花園建造方法與維護等方面[6]。其中，Davis等[7]研究了4種不同的植物種植類型（裸露土地、草坪草、景觀灌木、耐濕牧草）下雨水花園的水文狀況，結果表明不同處理方式間的水文動態(tài)差異明顯；Helen等[8]闡述了雨水花園的建造過程和養(yǎng)護措施，并列舉了多種類型雨水花園的適用植物；Cleo[9]從整地、播種、養(yǎng)護管理和植物選擇等方面，論述了雨水花園的建造流程。

國內(nèi)的研究主要集中在中國雨水花園的發(fā)展歷程、雨水花園的作用及構造原理、營造技術、典型雨水花園案例研究等方面。其中，在雨水花園構造及養(yǎng)護研究方面，劉富升[10]闡述了雨水花園的功能、分類、結構設計、養(yǎng)護管理措施等內(nèi)容；在植物選擇方面，萬喬西[11]歸納出適合栽植于雨水花園的旱生、濕生和水生植物種類，并設計了多種植物配置形式。

由于不同氣候區(qū)內(nèi)的鄉(xiāng)土植物種類差異明顯，因此雨水花園植物的適宜性選擇就顯得格外重要，但是目前國內(nèi)外還欠缺這方面的研究，在對雨水花園植物選擇時常采用定性的方式，缺乏使用定量的方法進行篩選。因此，本研究擬采用層次分析法(analytic hierarchy process,AHP)對雨水花園植物的定性指標進行定量化，從而科學地選擇適宜于西北半干濕地區(qū)雨水花園栽植的植物種類。

1 研究區(qū)概況

西北半干濕地區(qū)受大陸性季風氣候影響較明顯，該地區(qū)溫差較大，降雨量有明顯季節(jié)變化，全年降水量80%集中在7—9月，常年平均降水為300～600 mm之間，夏季常出現(xiàn)強降雨，且多以暴雨的形式出現(xiàn)，呈現(xiàn)“有雨則澇，無雨則旱”的狀況[12]。選取位于西安、咸陽兩市建成區(qū)之間的西咸新區(qū)為研究區(qū)域，地處半干旱、半濕潤氣候區(qū)，具有降雨稀少、水資源匱乏、土壤滲透系數(shù)較大等水文地質(zhì)特征[13]。渭河、涇河、灃河穿境而過，因地勢低平、排水管網(wǎng)系統(tǒng)不健全，以往常年遭受“小雨積水、大雨內(nèi)澇”的困局。但是目前這種狀況正隨著西咸新區(qū)海綿城市建設的推進逐漸被化解，區(qū)域內(nèi)的雨水花園建設也秉承了“低影響開發(fā)”的思路，在一定程度上緩解了城市雨澇問題，提升了城市景觀質(zhì)量。

2 研究方法

2.1 樣地調(diào)查

選擇西咸新區(qū)內(nèi)天福和園、康定和園、同德佳苑、西部云谷的雨水花園作為研究樣地，于2018年7—8月對其現(xiàn)有植被進行實地調(diào)查，選取4 m×4 m的樣方20個。通過植物鑒定、照片拍攝等方式采集園林植物數(shù)據(jù)，對雨水花園的植物種類、生理生態(tài)學特征、觀賞特性、抗逆性以及凈化能力等進行全面調(diào)查，詳細記錄園林植物種類組成、群落結構及分布地點等各項指標[14]。

2.2 構建植物適宜性評價指標體系

在文獻查閱、場地調(diào)研、實例分析的基礎上，采用AHP法對所調(diào)研雨水花園植物的適宜性進行綜合評價。首先，在廣泛征詢長期從事海綿城市綠化研究與實踐的專家及工程技術人員的意見后，確定評價指標體系中的目標層和準則層，將雨水花園植物的生態(tài)學特性、觀賞特性、功能特性作為準則層；其次，對評價指標體系的準則層進行細化，生態(tài)學特性可分為植株高度、生活型特征、覆地能力3個指標層，觀賞特性可分為綠期、葉色特征、花期花色、果實特征4個指標層，功能特性可分為抗逆能力、截留雨水能力、凈化水體能力3個指標層；最后，運用AHP法[15-17]，構建雨水花園植物適宜性評價模型（見表1），采用1～9標度法判斷各指標相對重要性，構建雨水花園植物適宜性評價體系的判斷矩陣，并對其進行一致性檢驗，最終確定各評價因子的權重（見表2）和各評價指標因子的評分標準（見表3）。

3 結果與分析

3.1 雨水花園植物的應用現(xiàn)狀

所調(diào)研西咸新區(qū)樣地內(nèi)雨水花園種植的植物共計76種，隸屬于31科60屬。其中禾本科、菊科、薔薇科植物占比最多，各占植物總數(shù)的13.16%、10.53%、9.21%。禾本科以細葉芒、花葉蘆竹、小兔子狼尾草、蘆葦?shù)饶秃?、耐水濕效果好，根系發(fā)達，季相變化特征顯著的草本植物為主。所應用的菊科植物以抗逆性強，花色艷麗，花期長為特點，如荷蘭菊、金雞菊、金光菊、松果菊等。薔薇科運用最多的是珍珠梅、棣棠、粉花繡線菊等適應性強、觀賞價值高的木本觀花類植物。除此之外，景天科、百合科、唇形科的草本花卉憑借其顯著的觀賞特性和實用的功能特性也被大量栽植于雨水花園之中。整體來看，西咸新區(qū)雨水花園內(nèi)的植物應用以尊重場地自然生境為原則，植物種類十分豐富，植物群落結構層次分明。另外，雨水花園中不乏觀賞性較好的觀花、觀果、觀葉、觀形植物，季相變化特征明顯，達到了四季有景可賞的效果。

表1 雨水花園植物適宜性評價模型

表2 雨水花園植物適宜性評價模型判斷矩陣及一致性檢驗

3.2 評價指標選擇與指標體系構建

結合本研究方法，對構建的雨水花園植物適宜性評價體系的判斷矩陣進行一致性檢驗，得出所有矩陣的CR＜0.1，即判斷矩陣具有一致性，這說明該評價體系模型和權重結果的確定是有效的，科學的。從雨水花園植物適宜性評價模型判斷矩陣（見表2）可以看出，準則層中生態(tài)學特性、觀賞特性、功能特性的權重值依次為0.1634、0.2970、0.5396。這意味著在選擇雨水花園植物時，植物的功能特性是最受關注的，注重發(fā)揮植物對降水和地表徑流的調(diào)蓄作用，使雨水得到自然凈化、自然滲透，這與海綿城市生態(tài)建設的“低影響開發(fā)”理念相契合，能夠有助于提升雨水資源的回收利用率[18]，緩解西北半干濕地區(qū)水資源匱乏的問題。同時，植物作為雨水花園的重要設計要素，其觀賞特性直接決定了景觀營造的質(zhì)量，影響著人們的視覺體驗效果，因此相對于植物的生態(tài)學特性來說，其重要性更顯著一些。

表3 雨水花園植物適宜性評價模型標準層（C層）各評價指標的評分標準

在指標層中，權重值排名前三的為抗逆能力(0.2662)、截留雨水能力(0.1677)、花期花色(0.1305)。上述排序說明植物的抗逆能力在西咸新區(qū)雨水花園植物的屬性中占據(jù)著重要位置，這與西北半干濕地區(qū)春秋干旱少雨、夏季降雨集中的氣候特點關系密切，植物具備適旱耐積水的能力才能保障正常生長。截留雨水能力排名第二，強調(diào)了植物在海綿城市中所發(fā)揮的調(diào)蓄雨水的功效，借助于植物地上部分的枝葉及地下部分的根系對雨水的攔截、收納、儲蓄作用，緩解強降雨對地表土壤的侵蝕，減少地表雨水徑流量[19]；另外，雨水在植物表面的滯留與蒸騰，不僅可以調(diào)節(jié)環(huán)境中空氣的濕度與溫度，改善小氣候環(huán)境，而且還有利于促進自然的雨水循環(huán)[20]?；ㄆ诨ㄉ鳛轶w現(xiàn)植物觀賞特性的重要方面，直接決定著雨水花園的景觀效果是否突出，因此其權重值排名第三，當花季來臨之時，花色各異的觀花植物爭先綻放，在確保雨水花園生態(tài)效益的同時，能夠豐富雨水花園的色彩景觀，提升景觀質(zhì)量[21]。

3.3 雨水花園植物適宜性綜合評價結果

在對西咸新區(qū)的雨水花園種植的76種植物進行實地調(diào)研的基礎上，對其適宜性進行綜合評價。邀請20名園林植物專家和景觀工程技術人員按照很好（5分）、較好（4分）、一般（3分）、較差（2分）、很差（1分）的打分標準對10個評價因子進行逐一打分并得出平均值，然后根據(jù)每個指標的權重值進行加權計算，最終得到每種雨水花園植物的適宜性綜合評價值[22]。利用層次分析法，將評價值分為Ⅰ(4.0～5.0)，Ⅱ(3.0～4.0)，Ⅲ(2.0～3.0)，Ⅳ(＜2.0)4個等級（見表4）。其中，等級為Ⅰ的園林植物生態(tài)功能屬性突出、植株茂盛且觀賞價值高，非常適宜種植在雨水花園中，如金葉女貞、粉花繡線菊、白花草木犀、千屈菜、花葉蘆竹等12種；等級為Ⅱ的園林植物也具有一定的生態(tài)功能屬性和觀賞價值，較為適宜在雨水花園中種植，如荷蘭菊、黃菖蒲、珍珠梅、玉簪、萱草等31種；等級為Ⅲ的園林植物生態(tài)功能屬性一般或觀賞價值普通，對于雨水花園生境的適應性一般，如金銀忍冬、嶗峪苔草、耬斗菜、蓍草、棉毛水蘇等25種；等級為Ⅳ的園林植物生態(tài)功能屬性較差且觀賞價值較低，不適宜栽植在雨水花園之中，如蔥蘭、酢漿草、佛甲草、黑麥草、早熟禾等8種。

表4 西咸新區(qū)雨水花園園林植物適宜性綜合評價值及等級分布

3.4 雨水花園類型及其植物種類選擇

雨水花園作為海綿城市中一種常見的生物滯留區(qū)域，能夠有效地使地表徑流得以滲透、過濾、凈化、貯存并被植物吸收利用[23]，通過場地地形和排水的設計以及鄉(xiāng)土植物的使用，提升了雨水花園的地域性特征。雨水花園的設計形式通常為不規(guī)則的圓形或長條形，并由邊緣區(qū)、緩沖區(qū)及蓄水區(qū)所構成[24]，其中邊緣區(qū)無蓄水能力，緩沖區(qū)有一定的蓄水能力。通過實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，西咸新區(qū)雨水花園類型有2種，即圍合型和開放型。圍合型雨水花園的邊緣區(qū)適宜種植觀花、觀葉類小喬木或灌木；緩沖區(qū)宜選用根系發(fā)達、耐沖刷、耐水淹的常綠灌木，零星搭配一些觀賞草花或景石；蓄水區(qū)一般密植適旱耐積水、凈化能力強的草本植物，發(fā)揮其對雨水的滯留、滲透和凈化作用（見圖1）。開放型雨水花園的邊緣區(qū)通常栽植一些觀賞效果好且耐旱的花灌木；緩沖區(qū)適宜選種抗逆性強、截留雨水能力突出的多年生觀賞草本或草花；蓄水區(qū)常選用耐干旱、耐水濕、耐重金屬的草本植物，并與卵石、毛石搭配成景（見圖2）。綜上所述，雨水花園對適宜栽植植物的要求較高，第一，能夠耐旱、耐水淹、耐沖刷，莖葉繁茂，根系發(fā)達，具有凈化水體的功能[25]；第二，植物的花、葉、果實具有較好的觀賞價值，能夠豐富場地季相變化，從而滿足人們新的視覺景觀感受[26]；第三，種苗易獲取，建植方法簡單，維護管理成本低，可大面積推廣使用。

4 結論與討論

雨水花園作為海綿城市低影響開發(fā)技術措施的一種，在園林植物應用方面，巧妙地兼顧了科學性與藝術性的結合，使植物成為花園主角，重新煥發(fā)了雨水設施的生機與活力。因此，科學選擇與應用植物，是打造一個理想的雨水花園的重要前提?；谖鞅卑敫蓾竦貐^(qū)的氣候特點和場地生境條件，對雨水花園植物進行適宜性選擇時應該遵循以下原則。

（1）適應性原則：植物應適應西北半干濕地區(qū)的氣候與土壤條件，栽植的鄉(xiāng)土植物應不少于總量的2/3，以保證其在粗放管理模式下可以正常繁殖與生長，降低了養(yǎng)護成本。（2）抗逆性原則：選用植物能夠耐周期性水淹又有較好的抗旱能力，在雨季時，所選植物要能夠忍受最多48 h的積水狀態(tài)，以保障植物安全度過枯水期和豐水期。（3）生態(tài)環(huán)保性原則：注重所選植物對雨水截留的作用，減小地表徑流對表土的侵蝕；發(fā)揮植物對雨水污染物的去除機制，尤其是對重金屬的降解與吸附作用，因此適宜選用根系發(fā)達、莖葉繁茂和凈化能力強的植物。（4）景觀藝術性原則：在滿足雨水花園雨洪管理的同時，要綜合考慮選用植物的形態(tài)特征、色彩變化、配置效果，遵循藝術設計美學原理進行植物配置，保證雨水花園的季相觀賞及空間效果。（5）生物多樣性原則：盡量選用不同類型的多種植物混合，通過合理搭配構建植物群落復層結構，植物多樣性能夠適應復雜多變的氣候和雨水花園干濕變化下的生境條件，提高植物群落的功能多樣性和群落穩(wěn)定性；另外，多種觀果植物和蜜源植物能夠為鳥類、蜜蜂、蝴蝶等動物提供食物和棲息地，提高雨水花園的生物物種多樣性。

總體來看，西咸新區(qū)雨水花園植物的應用在西北半干濕地區(qū)具有一定的地域代表性，不僅充分發(fā)揮了園林植物對雨水調(diào)蓄的生態(tài)功能，實現(xiàn)了與土壤、植物系統(tǒng)協(xié)同凈化、吸收、下滲雨水等綜合功能，而且也具備兼顧生態(tài)美、自然美和藝術美的觀賞價值。適宜的雨水花園植物應用能夠在一定程度上緩解城市雨洪問題，促進實現(xiàn)“自然積存、自然滲透、自然凈化”的城市建設方式。

圖1 圍合型雨水花園

圖2 開放型雨水花園