干旱半干旱地区城市公园节水型植物景观的配置模式与养护管理研究
霍云霞
邢台市园林绿化工程有限公司 河北邢台 054000
摘要:伴随全球水资源短缺问题日益突显,干旱半干旱地区城市公园建设面临生态可持续和景观美学的双重考验,本研究通过实地调研、文献分析以及实验验证相结合方式,深入研究了干旱半干旱地区城市公园里面节水型植物景观的配置模式及养护管理策略。科学选植准则、合理安排群落模式以及精准养护管理机制是构建成功节水型植物景观的关键环节,采用构建多层次植物分布模式,优化水平空间布局结构,同时配合现代灌溉技术及土壤改良措施,可在保证景观呈现效果的同时显著节约水资源消耗,为干旱半干旱地区城市公园实现可持续发展提供理论依据和实践指南。
关键词:干旱半干旱地区;城市公园;节水型植物;景观配置;养护管理;生态适应性
引言:水资源稀缺已成为阻碍干旱半干旱地区城市发展的重大缘由,这些区域年平均降水量一般低于400毫米,蒸发量甚至可高达1000 - 3000毫米,水资源供需的矛盾急剧加剧,面对这样的背景形势,城市公园是改善城市生态环境的关键承载角色,其建设跟维护面临严峻的挑战,就传统而言,城市公园的植物配置往往借助大量灌溉来维持,还会把宝贵的水资源浪费掉,还可能引起土壤盐碱化等一系列生态相关问题。
我国广大的干旱半干旱地区由于气候原因,水资源匮乏,而景观设计作为城市形象与风貌的重要载体,更是城市可持续发展不可或缺的组成部分[1]。传统城市公园植物配置靠大量灌溉进行维持,不仅造成每公顷年均用水量800-1200m³的水资源浪费,更会引发土壤盐渍化(电导率>4 dS/m)、地下水超采(年均下降0.8 - 1.5m)这样的次生生态问题,节水型园林理念的出现为突破这一困境提供了新方法——选用耗水量仅是常规植物30-40%的抗旱物种,结合多层次的生态化安排,可在维护景观美学价值(植被覆盖度≥85%)的同时达成用水效率的跃升,当前的研究多数聚焦单一植物抗旱的机理,却对包含22 - 35个物种的复合群落配置体系以及它的节水效应(平均节水率45±6%)未进行系统研究,这刚好是本研究着力攻坚的关键范畴。
一、干旱半干旱地区城市公园节水型植物选择与配置原则
1.1 节水型植物筛选标准与评价体系
干旱半干旱地区进行节水型植物筛选,须依托科学评价体系,植物的抗旱特征主要体现在形态结构适应、生理生化机制以及生态习性三个维度,从形态结构适应性角度,节水型植物一般拥有叶片革质化、表面蜡质层增厚、气孔数量变少等特点,可有效抑制水分的散失,柠条锦鸡儿的叶片显现出明显栅栏组织,海蓬子的肉质茎可贮存大量水分。
生理生化适应机制成为植物抗旱性的内在根基,采用测定植物的渗透调节能力、抗氧化酶活性和光合效率等指标的方法,可科学评估这种植物的节水潜力,在水分胁迫条件里,沙棘能靠积累脯氨酸和可溶性糖类维持细胞的渗透平衡,其抗旱性显著比传统园林植物出色。
1.2 植物群落配置的生态适应性原则
植物群落生态适应性的合理配置是节水型景观成功的关键,在群落结构设计期间,深根系与浅根系植物搭配可有效利用不同土层的水分资源,防止根系间的竞争,将深根系的梭梭跟浅根系的碱蓬开展组合配置,既提高水分的利用效率,也强化群落的稳定性。
对种间关系加以合理调控,对群落长期稳定意义非凡,诸如柠条、沙棘的豆科植物能进行固氮,可对土壤肥力状况加以改善,给其他植物输送营养支撑,这种生态功能的互补不仅降低养护成本,还能提高植物群落的自我维持水平。
构建微环境是提高植物适应能力的重要手段,高大乔木为下层植物遮阴,降低土壤温度,减少水分的蒸腾作用;合理密度的灌木层可起到减缓风速的作用,降低蒸腾势头,这种立体式群落结构不仅省下了水资源,还营造出丰富的景观层次。
二、节水型植物景观配置模式分析
2.1 垂直分层配置模式研究
节水型植物景观的核心是垂直分层配置,通过设置乔木层、灌木层和草本层的合理搭配关系,实现资源利用率的提升与景观的多彩表达,乔木层选择适应能力强、树形漂亮的深根系树种,国槐、白榆、新疆杨等乡土树种展现出良好的适应成效,其深到3-5米的根系可以有效利用地下水资源。
对灌木层进行配置时需考虑和乔木层的空间关系及功能互补,柽柳、沙地柏这类中等高度的灌木可填充中层空间,而且不会同乔木构成激烈竞争,这些植物的根系大多分布在1-2米的深度,促成了较为明显的根系分层。
选择草本层应把覆盖效果和生态功能放在心上,诸如紫花苜蓿、冰草的耐旱草本植物有良好的覆盖表现,还可借助根系的分泌物改善土壤的结构,分层配置的密度约束是影响节水效果的关键要素,当乔木覆盖率控制在30 - 40%、灌木覆盖率为40 - 50%、草本覆盖率达到70 - 80%的时候,可实现极佳的节水效果。
2.2 水平空间布局优化策略
对水平空间布局进行优化时需综合考虑地形地貌、土壤条件和水分分布等方面,在实施微地形设计期间,采用营造低洼地带集中雨水,在相对干燥的区域布置耐旱性更强的植物,实现水分资源的精细分配。
植物群落的镶嵌分布是增进景观异质性的有效手段,通过设置不同样式的植物群落斑块,诸如灌草组合的区域、单一草本的地段、疏林草地的片区等,不仅增加了景观类型的多样性,又提高了生态系统的稳固性,不同群落斑块间设计生态廊道可推动物种交流与基因流动,增进整体生态系统抵御干扰的能力。
三、节水型植物景观养护管理体系构建
3.1 精准灌溉技术应用与管理
节水型植物景观管理的核心技术为精准灌溉,滴灌系统应用可把水分直接送到植物根部,减少了传统喷灌造成的水分无效损耗,在不同植物的根部设置好滴头,同时按照植物需水的个性需求调节滴水流量,实现具有针对性的供水管理,同传统灌溉方式相较,滴灌技术可节水40-60%。
土壤墒情监测系统的创建为精准灌溉提供科学佐证,在不同深度埋设土壤水分传感器,实时查看土壤含水量的变化情形,结合气象数据跟植物的需水规律,搭建智能化灌溉决策平台。
3.2 土壤改良与植物健康维护
土壤改良是强化植物抗旱能力的基础工程,处于干旱半干旱的地带,土壤一般存在有机质含量不足、结构疏松、保水能力有限等问题,添加有机肥料、腐殖质与保水剂等改良用材料,能显著增进土壤的保水保肥本事,施用保水剂,土壤持水量可提高20-30%。
四、结论
本研究借助对干旱半干旱地区城市公园节水型植物景观的深入剖析,构建出科学的配置体系与管理格局,然而,干旱、半干旱地区山体公园绿地建设目前却没有作为一个独立的学科体系去研究,因此,干旱、半干旱地区山体公园绿地是一个值得研究和深入探讨的问题[2]。
研究结果证实,依靠植物抗旱特性设定的科学筛选标准,结合垂直分层跟水平镶嵌的布局模式,能在维持景观效果时大幅减少水资源的消耗,精准灌溉技术与土壤改良措施的恰当结合,给植物健康生长提供可靠支撑。
参考文献
[1]魏星悦,陈丽杰.干旱半干旱地区城市节水性景观设计探究[J].大众文艺,2018,(19):137-138.DOI:10.20112/j.cnki.issn1007-5828.2018.19.085.
[2]吴静.干旱、半干旱地区城市山体公园绿地建设发展研究[D].新疆农业大学,2016.