余翔翔,閆凡峰,王 圳
(1. 溫州市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院,浙江 溫州 325000; 2. 連云港市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局,江蘇 連云港 222000;3. 連云港市林業(yè)技術(shù)指導(dǎo)站,江蘇 連云港 222000)
連云港市區(qū)位獨(dú)特,濕地、灘涂等地貌自然資源豐富,類型多樣,植被和生物物種也具有鮮明的特色,進(jìn)行海綿城市建設(shè)的優(yōu)勢(shì)明顯,且多年的濕地植物種類交叉配置維護(hù)工作也取得了較好的成績(jī)。2016年,經(jīng)過規(guī)劃海綿城市建設(shè)相關(guān)部門的綜合評(píng)比,連云港市成為了全國范圍內(nèi)首批試點(diǎn)城市之一。此后,其充分依據(jù)本身的資源和空間差異性挖掘生態(tài)示范性特征的多元化效應(yīng),并以此為契機(jī),更新綠色發(fā)展理念,積極進(jìn)行海綿城市的規(guī)劃,促進(jìn)城市的快速轉(zhuǎn)型[1-3]。根據(jù)指導(dǎo)意見的要求,連云港市將中心城區(qū)分片,統(tǒng)一規(guī)劃管理。建設(shè)海綿城市,需要考慮城市境內(nèi)濕地核心區(qū)域的植被生態(tài)因素。連云港市以成果為導(dǎo)向性目標(biāo),控制試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的規(guī)劃管理方案。以此為引導(dǎo),云水灣濕地公園、臨洪河口濕地公園等集健身、休閑為一體的多功能生態(tài)綠化基地相繼建成并投入使用。同時(shí),融入綠色城建的概念,全面進(jìn)行雨水和污染源的回收處理,自然資源利用效率逐步提高[4-6]。打通宣傳通道,在改善生態(tài)文明大環(huán)境中取得了“全民共建”的效果。連云港市目前作為我國僅有的兩家雙試點(diǎn)城市之一——海綿城市及地下綜合管廊城市,憑借海綿城市的特有生態(tài)標(biāo)本,打造城市戰(zhàn)略名片,推進(jìn)城市生態(tài)文明建設(shè)。
連云港市位于江蘇省東北部,屬于沿海地區(qū),經(jīng)緯跨度分別是北緯34°12′~35°07′,東經(jīng)118°24′~119°48′。與其直接相鄰的附近城市和地區(qū)有山東省郯城、莒南縣、日照市。連云港市東方所臨的海域?yàn)辄S海,與韓國、日本等國家隔黃海相望。連云港市作為海濱城市,海岸線廣闊,擁有濕地、灘涂和河湖、平原等不同地貌。境內(nèi)的海域和陸域的面積之比達(dá)到了1∶1.14,其中海域面積6 677 km2,陸域面積7 615 km2。
1.2.1氣候特點(diǎn)
連云港市屬于典型的季風(fēng)氣候類型。它的地理位置決定了其季風(fēng)是由海洋和陸地相交匯形成的結(jié)果。冬季風(fēng)向?yàn)槠憋L(fēng),夏季則是東南風(fēng)。風(fēng)速和風(fēng)時(shí)可以分別達(dá)到3.0 m/s,3 500 h。連云港市降雨量充沛,主要集中在夏季。夏季風(fēng)到來的汛期,降雨多發(fā),但蒸發(fā)量與降雨量保持了動(dòng)態(tài)平衡,歷年的總蒸發(fā)量變化情況較小,波動(dòng)處于平緩的階段。此外,全市的溫帶南緣溫潤性季風(fēng)氣候決定了其年平均氣溫和日照時(shí)間、太陽總輻射量較周邊其他城市高。年平均氣溫為14℃,年均日照時(shí)間2 450.2 h。
1.2.2土壤特點(diǎn)
土壤特點(diǎn)應(yīng)在某一地區(qū)內(nèi)與地理景觀和生態(tài)相一致,因此連云港市的土壤類型具備了地理、土壤景觀交匯演替的特征。主要分為棕壤土等6種類型。
1)棕壤土
面積13.17萬hm2,占土壤總面積的28.64%。主要分布在贛榆區(qū)的北部、西部,東??h西部,云臺(tái)山及其他出露石山等低山丘陵的中上部,一般在海拔30 m以上。根據(jù)地形、母質(zhì)、植被、水文、土壤發(fā)育程度等,該類土壤分為生草棕壤、粗骨棕壤等亞類。
2)紫色土
面積0.24萬hm2,占土壤總面積的0.52%。主要分布在東??h的馬陵山東側(cè)海拔40~90 m的坡麓上,土體厚20~100 cm。pH呈中性,耕作層16 cm,土壤耕性良好,適耕期長。
3)潮土
面積11.22萬hm2,占土壤總面積的24.39%。主要分布在灌南縣、灌云縣市區(qū)及贛榆區(qū)、東??h河流兩側(cè)的狹長地帶,其中灌南縣占50%以上。根據(jù)母質(zhì)、鹽漬化程度,該類土壤分為棕潮土、黃潮土、鹽潮土3個(gè)亞類,是全市主要耕作土壤之一。
4)砂姜黑土
面積7.82萬hm2,占土壤總面積的17.00%。主要分布在湖洼、平原及局部崗嶺下坡地和贛榆區(qū)南部海堤向內(nèi)10~20 km范圍。有砂姜黑土和鹽堿化砂姜黑土兩個(gè)亞類。該類土壤較粘重,耕性差,保水保肥,肥力較高,但供肥能力不強(qiáng);適于稻麥兩熟耕作制,是全市主要耕作土壤之一。
5)鹽土
面積13.54萬hm2,占土壤總面積的29.44%。主要分布在灌南縣、灌云縣、市區(qū)及贛榆區(qū)濱海低平原地區(qū)。根據(jù)土壤發(fā)育程度和利用現(xiàn)狀,該類土壤分為潮鹽土、濱海鹽土和潮間鹽土3個(gè)亞類,質(zhì)地為中壤至輕粘,適耕性差;保水保肥力較好,土壤肥力中等,潛在肥力高,是全市主要耕作土壤之一。
6)海淤土
沿海地帶在素土層(-1.0 m)下有一層較厚的海淤土(1.0~10.0 m)。由于海淤土形成的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)具備天然的減壓作用,地質(zhì)年代也較為短暫,含水量較高、易流動(dòng)。
1.2.3水文特點(diǎn)
連云港市的水文特征平原和濱海丘陵特征兼具,既具備以深、淺層水為基準(zhǔn)水利特性的松散巖類孔隙水特征,也具備了基巖地下水的含水水文地質(zhì)地貌。從功能分區(qū)來講,連云港市將地下水資源分為開發(fā)利用、涵養(yǎng)以及保護(hù)共3個(gè)分區(qū)(表1)。這一歸類標(biāo)準(zhǔn)在區(qū)分不同的地下水供水源、開展區(qū)劃管理中發(fā)揮了重要協(xié)同功效。
表1 連云港市地下水功能區(qū)劃分匯總Tab.1 Division of groundwater function areas in Lianyungang City
由于連云港市地面的高程為3.7~4.2 m,因此其地下水位也屬于較高的位置。隨著豐水季節(jié)的到來,地下水接近地表部分的一類潛水接收到自然降水的補(bǔ)充,與地表水之間相互滲透交流,存在于地下的潛水水位也會(huì)發(fā)生不同程度的變化[7],其明顯表現(xiàn)在枯水期和豐水期變換時(shí)二者相差約0.6 m。
地表水方面,連云港市處于北部濱海區(qū)域,河流的季節(jié)性較強(qiáng)。灌溉河流經(jīng)過的區(qū)域交叉縱橫,廣泛分布于全境。其水系分布中河道岔道眾多,具備了天然的水利優(yōu)勢(shì)。河流支系多從西部流向東部,過程中河道水流湍急,高度差存在著較大的差別,因此豐水期在河流支系入海前具有“洪水走廊”的稱號(hào)。逢枯水期,由于境內(nèi)水庫的分布較為分散,蓄水無力,因此豐、枯水期水資源差別較大,在不同季節(jié)供給和需求存在較大的差距。
首先運(yùn)用資料法,查找相關(guān)的文獻(xiàn)材料,對(duì)連云港市境內(nèi)適宜種植的濕地植物種類進(jìn)行分析了解,再運(yùn)用實(shí)地調(diào)查法對(duì)全市范圍內(nèi)的濕地公園景觀植被進(jìn)行調(diào)查,總結(jié)濕地適生植物在建設(shè)海綿城市中的應(yīng)用情況。土壤采樣點(diǎn)位如圖1所示。
根據(jù)調(diào)研結(jié)果及連云港市境內(nèi)濕地土壤的理化性質(zhì)來看,目前各土壤類型適生種類有以下幾種。
圖1 土壤采樣點(diǎn)位示意Fig.1 Schematic diagram of soil sampling sites
2.2.1脫鹽土
土壤含鹽量<0.1%(1 m土層內(nèi),下同),適生樹種為楸樹、紫薇、欒樹、麻櫟、雪松、黑松、鵝掌楸、桂花、桃、梅、李、毛櫻桃、南酸棗、板栗。
2.2.2輕度鹽堿土
土壤含鹽量0.1%~0.2%,適生樹種:
1)喬木:垂柳、榔榆、柘樹、楓楊、黃連木、粗糠樹、樸樹、江南鎧、麻櫟、柳葉櫟、二球懸鈴木、紅葉李、無患子、石楠、蚊母樹、三角楓、紅花槭、樟、厚殼樹、銀杏、日本柳杉、柳杉、毛白楊、皂莢、黃連木、絲綿木、懸鈴木、北美鵝掌楸、黑松、女貞、木瓜、石楠、鹽膚木、灑金柏、河柳、薄殼山核桃、枇杷、梨、皂莢、柿、山楂、合歡、海棠、海桐。
2)灌木:夾竹桃、梔子、山麻桿、水蠟樹、紅花檵木、火棘、紅葉石楠、醉魚草、傘房決明、枸骨、胡頹子、灑金桃葉珊瑚、小葉女貞、金葉大花六道木、郁香忍冬、連翹。
3)藤本:五葉地錦、藤本薔薇、木香花。
4)草本植物:紅蓼、美人蕉、石菖蒲、鳶尾、金脈大花美人蕉、三百草、鴨兒芹、金線蒲、藍(lán)羊茅、蘭花三七、柳葉馬鞭草、紫花地丁、虞美人、花菱草、天人菊、八寶景天、紅花酢漿草、白車軸草、秋英、松果菊、紫葉山桃草、紫嬌花、萱草、美女櫻、大濱菊。
5)竹類:淡竹、紫竹、斑竹、菲白竹、紅哺雞竹、闊葉箬竹、短穗竹、鵝毛竹、箬竹、孝順竹。
2.2.3中度鹽堿土
土壤含鹽量0.2%~0.4%,適生樹種:
1)喬木:豆梨、濕地松、櫸樹、水杉、香椿、刺槐、側(cè)柏、龍柏、柏木、棕櫚、漆樹。
2)灌木:雪柳、牡荊、迎春花、接骨木、黃楊、石榴。
3)藤本:中華常春藤、絡(luò)石、扶芳藤、薛荔、爬行衛(wèi)矛。
4)草本:狗牙根、荻、狼尾草、蒲葦、吉祥草、斑葉芒、諸葛菜、麥冬、中華結(jié)縷草、假儉草、早熟禾、蔓長春花、沿階草、火炬花、金銀花。
2.2.4強(qiáng)度鹽堿土
土壤含鹽量0.4%~0.6%,適生樹種:
1)喬木:臭椿、桑、杜梨、楝、重陽木、白蠟樹、槐樹。
2)灌木:彩葉杞柳、海濱木槿、單葉蔓荊。
3)草本植物:馬藺、絲蘭、大穗結(jié)縷草。
2.2.5濱海鹽土
土壤含鹽量≥0.6%,適生植物:
1)聚鹽植物:鹽角草(海蓬子)、鹽地堿蓬、堿蓬、東亞市藜、枸杞。
2)泌鹽植物:檉柳、中華補(bǔ)血草、獐毛。
3)拒鹽植物:沙棗、火炬漆、羅布麻、紫穗槐、蜀葵、水蔥、蒲草、蘆葦、蘆竹。
選取了4處采樣點(diǎn)(創(chuàng)智綠園—松竹路A,匯海路—珠海路B, 燈塔路—南京路C,東盛四季—花城東區(qū)D)鉆取0~60 cm不同深度的土壤進(jìn)行相關(guān)理化指標(biāo)分析,分析結(jié)果見表2。
表2 采樣點(diǎn)土壤物理化學(xué)性質(zhì)Tab.2 Soil physical and chemical properties of sampling sites
磷是植物生長所必須的元素之一,土壤中磷缺乏嚴(yán)重會(huì)影響植物吸收其他元素。土壤中的磷有兩種,分別是遲效磷和有效磷,其中有效磷是指能被植物直接吸收利用的磷。由表2可知,各采樣點(diǎn)土壤有效磷介于7.6~16.8 mg/kg,且隨著土層的加深呈降低趨勢(shì);不同地區(qū)之間有效磷差異顯著,東盛四季花城東區(qū)有效磷含量明顯高于其他三個(gè)樣地。
鉀是植物生長不可或缺的元素之一,用速效鉀來研究土壤中的鉀含量,能夠直觀地反映土壤鉀含量對(duì)植物的貢獻(xiàn)水平,其主要功能是加強(qiáng)植物抗性。各采樣點(diǎn)土壤速效鉀404~588 mg/kg,且隨著土層的加深大體呈降低趨勢(shì);不同地區(qū)之間速效磷差異明顯,東盛四季花城東區(qū)速效鉀含量明顯高于其他三個(gè)樣地。
植物所需水分主要從土壤中吸取,含水率高低與土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化有密切關(guān)系。從表2可知,各采樣點(diǎn)土壤含水率21.83%~34.49%,且隨著土層的加深大體呈增大趨勢(shì);不同地區(qū)之間含水率有一定差異,但尚未達(dá)到顯著差異。
土壤容重是自然狀態(tài)下單位體積土壤的干重,是表示土壤緊實(shí)度的一個(gè)指標(biāo),也是反映土壤肥力的指標(biāo)之一。各采樣點(diǎn)土壤容重的變化范圍為1.09~1.49 g/cm3,且隨著土層的加深沒有明顯的規(guī)律性;不同地區(qū)之間土壤容重有一定差異,但尚未達(dá)到顯著差異。
從海綿城市試點(diǎn)獲批開始,連云港市就提出并落實(shí)了系列的保護(hù)濕地環(huán)境工程建設(shè)項(xiàng)目。以建設(shè)濕地、地質(zhì)公園和自然植物生態(tài)保護(hù)區(qū)為主要抓手,提升和加強(qiáng)濕地范圍內(nèi)的植物種植和監(jiān)管,整體調(diào)配生態(tài)布局,排查破壞生態(tài)環(huán)境的行為,把握總量控制及生態(tài)資源多樣性和空間的合理分布,實(shí)現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源的有效配置[8-9]。同時(shí),構(gòu)建具備生物多樣性的濕地適生植物基礎(chǔ)型方案,投入基礎(chǔ)設(shè)施匹配華東地區(qū)較大的適生植物種植基地,對(duì)于恢復(fù)東部沿海地區(qū)海綿城市適生植物的多樣性提供了可靠的支持。另外,還從生態(tài)治理方面著手,開展專項(xiàng)行動(dòng)排查和凈化水生態(tài)系統(tǒng),在保障濕地適生植物的生存環(huán)境方面取得了一定的效果。
海綿城市建設(shè)受城市的植物多樣性和地理分布區(qū)域特征所影響[10]。根據(jù)連云港市的地域狀況,植物存在多樣化特點(diǎn),適宜發(fā)展海綿城市。目前,連云港市適宜濕地適生植物生存的濕地面積廣闊,種植及維護(hù)狀況良好。適生植物中收錄于中國瀕危植物名錄的就有17種。在濕地公園等主要城市濕地建設(shè)場(chǎng)所,植被覆蓋率高,植物多樣性佳,生物棲息地區(qū)及保護(hù)區(qū)域也進(jìn)行了嚴(yán)格的劃分,這有助于實(shí)現(xiàn)海綿城市建設(shè)開發(fā)與保護(hù)的共贏。
根據(jù)適生植物的養(yǎng)護(hù)指南技術(shù)要求,有針對(duì)性地對(duì)海綿城市的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行同步,對(duì)標(biāo)適生植物的養(yǎng)護(hù)工作,注重水分和植物高度、密度的配比,選擇適合的植物進(jìn)行栽培與種植,并進(jìn)行維護(hù)。加強(qiáng)專業(yè)的病、蟲害監(jiān)測(cè),防范有害物種對(duì)植物進(jìn)行侵害[11]。注重在不使用殺蟲劑等手段的情況下,定期檢查植物的生長狀態(tài)[12],對(duì)生長較慢的植物給予關(guān)注。修剪損壞和枯死的植物組織,或?qū)χ脖环种нM(jìn)行及時(shí)的更新和分栽。另外,對(duì)于生長過快的植物,在綜合考慮植被高度的情況下進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩幔员3稚L周期內(nèi)濕地植物的高度配置。在生長周期末端分析植被適應(yīng)性高低,對(duì)適應(yīng)性較差,并且長期以來長勢(shì)不佳的植物品種及時(shí)進(jìn)行更替。
4.2.1鄉(xiāng)土性
優(yōu)先選用鄉(xiāng)土樹種,適當(dāng)選配外來適生植物。鄉(xiāng)土樹種已適應(yīng)本地土壤、氣候和降水等條件,優(yōu)先選用此類樹種,既可以在集雨型綠地中發(fā)揮很好的作用,又具有極強(qiáng)的地方特色。
4.2.2適生性
選用既耐水淹又有一定耐干旱能力并且耐潮濕的樹種。連云港市的豐水期和枯水期較為明顯,而降雨量對(duì)植物有著很大影響,因此需要選取具備抗旱和抗水雙重特性的植物進(jìn)行栽培。
4.2.3功能性
功能性體現(xiàn)在植物對(duì)生態(tài)的有機(jī)調(diào)節(jié)方面,也體現(xiàn)在植物的觀賞效用方面,因此應(yīng)充分考慮植物的色彩、形態(tài)和季相,采用自然式種植方式,發(fā)揮植物的生態(tài)、游憩、科普等多種功能。
目前連云港市海綿城市濕地植物的配置仍以在合理規(guī)劃基礎(chǔ)上打造景觀布局為主。今后應(yīng)加強(qiáng)和改善濕地適生植物的配置方式,提高景觀的觀賞性,營造出錯(cuò)落有致的植物組合空間效果,采取多元化的配置設(shè)計(jì)理念,使景觀種植結(jié)構(gòu)具備復(fù)合型生態(tài)特征,為海綿城市建設(shè)景觀增添效果。此外,植物配置方式需滿足海綿城市的美學(xué)要求,可通過新增適生植物的方式,選取目前尚未種植但適宜生長的植物;根據(jù)水文特點(diǎn)和區(qū)位布局調(diào)配新增濕地植物的種植結(jié)構(gòu),強(qiáng)調(diào)植物生長和生態(tài)相協(xié)調(diào)的路徑[13]。
由于連云港市的地貌屬于平原與丘陵濕地交匯,土壤和氣候獨(dú)特性也較為突出,這為我國的海綿城市建設(shè)帶來了新的研究切入點(diǎn)。本文的研究是以連云港市海綿城市的濕地植物生長現(xiàn)狀及綜合景觀效果為基礎(chǔ)進(jìn)行的實(shí)地調(diào)查分析,對(duì)濕地適生植物的建議,可為全國沿海地區(qū)的海綿城市試點(diǎn)工作中的濕地適生植物選擇與保護(hù)及推進(jìn)生態(tài)平衡和發(fā)展具備重要的現(xiàn)實(shí)意義。