水生植物對(duì)景觀水體改善的效果分析
——以北京市東城區(qū)屬公園為例

北京市東城區(qū)公園管理中心 孫麗 馬曉東 宋正

北京農(nóng)學(xué)院 陳雨珈

前幾年，北京市中心城區(qū)公園景觀水體水質(zhì)總體形勢不容樂觀，除了海淀等上游區(qū)域能夠保持Ⅱ、Ⅲ級(jí)以外，其他區(qū)域湖泊水質(zhì)不穩(wěn)定，如東城的龍?zhí)逗?、青年湖、柳蔭公園湖等湖泊，水質(zhì)基本在Ⅴ類甚至Ⅵ之間徘徊，偶有Ⅳ類。表1為2006年—2016年東城區(qū)部分公園景觀水體的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)。

由此可見，除了有南護(hù)城河補(bǔ)水的龍?zhí)逗话霑r(shí)間水質(zhì)是達(dá)標(biāo)的外，其他兩個(gè)湖泊水質(zhì)基本屬于Ⅴ類或劣Ⅴ類。龍?zhí)吨泻?、龍?zhí)段骱丛诒O(jiān)測范圍內(nèi)，龍?zhí)吨泻?010年游樂園閉園后一直處于干涸狀態(tài)，龍?zhí)段骱珗@水源是再生水，加上雨季的雨污水合流，雨季水質(zhì)為Ⅴ類或劣Ⅴ類。

基于東城區(qū)屬公園景觀水體不斷下降的水質(zhì)狀況，《東城區(qū)“十三五”時(shí)期環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》提出推行重點(diǎn)水體污染治理工程，對(duì)龍?zhí)度?、柳蔭湖、青年湖等水體進(jìn)行專項(xiàng)治理，到“十三五”末，地表水體水質(zhì)力爭達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合河長制工作推進(jìn)和開展，從2017年開始，東城區(qū)公園管理中心分批對(duì)區(qū)屬公園的水體進(jìn)行了一系列的改善工作。截至2021年底，東城區(qū)公園管理中心完成了以上五個(gè)湖的湖水改善治理工程。

北京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、中國電子工程設(shè)計(jì)院有限公司在龍?zhí)度颠B通及柳蔭湖與青年湖水系連通這兩個(gè)大的水質(zhì)改善項(xiàng)目中，均提出將生態(tài)措施改善作為一項(xiàng)重要措施。在本次公園景觀水體的水質(zhì)改善工程中，水生植物的運(yùn)用，無論是在景觀效果還是在功能上都發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

一、水生植物的簡單分類

根據(jù)水生植物對(duì)水環(huán)境的適應(yīng)程度，大致可將水生植物分為4類，即濕生植物、挺水植物、浮葉植物和沉水植物。

濕生植物主要有水杉、柳樹、美人蕉、蘆葦、千屈菜、濕生鳶尾類、石菖蒲等，這類植物耐水濕，常用于水邊種植。挺水植物主要有荷花、香蒲、再力花、水燭、水芹、茭白等，其根系生在水體底部的淤泥中，莖葉挺出水面。浮葉植物主要有睡蓮、萍蓬草、荇菜、菱角、芡實(shí)、王蓮等，這些植物同挺水植物一樣根部生于水底淤泥中，但葉片漂浮在水面上。沉水植物主要有金魚藻、馬來眼子菜、狐尾藻、水車前、苦草、黑藻等，這類植物根系生于水底泥中，莖葉在水面下。

龍?zhí)吨泻哆吙蚴綋鯄ΨN植水生植物

柳蔭湖種植水生植物后的效果

二、水生植物在凈化改善水質(zhì)方面的作用

水生植物可以減少雨水徑流對(duì)湖岸的沖刷，減少水土流失、攔截外源污染物進(jìn)入水中，并且是水體、底泥、光的最大利用者，可以抑制藻類生長、為水生動(dòng)物提供食物及繁殖棲息場所，對(duì)維護(hù)水域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性有決定性的作用，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）直接吸收和攔截污染物

水生植物可以吸收底泥和水體中營養(yǎng)物質(zhì)，每公頃蘆葦年平均去除約2600千克的氮，約320千克的磷；每公頃輪葉黑藻、金魚藻和苦草等沉水植物年平均去除約50千克的氮，約10千克的磷。另有研究表明，岸邊如果設(shè)置超過20米寬的濕地，就能攔截85%以上的來自陸源的污染物。

（二）與藻類爭奪營養(yǎng)，抑制其生長

高等水生植物具有克藻效應(yīng)，一方面是因?yàn)樗参锱c浮游藻類爭奪營養(yǎng)和光照而抑制藻類的過量生長。相對(duì)于浮游藻類而言，挺水植物、浮葉植物及漂浮植物在光能競爭上占絕對(duì)優(yōu)勢，沉水植物在營養(yǎng)競爭方面占優(yōu)勢。水生植物通過光合作用，產(chǎn)生的氧氣通過植株根系或葉面向水中擴(kuò)散，提高水中的溶解氧DO，促進(jìn)氨氮的硝化和硝態(tài)氮的反硝化，有利于水體中大部分有機(jī)污染物的降解，并為水生動(dòng)物提供氧氣，保持水中生態(tài)群落的穩(wěn)定；另一方面也是最主要的原因是，水生植物對(duì)藻類具有化感作用。水生植物在旺盛生長時(shí)能向湖水中分泌某些生化物質(zhì)，殺死藻類或者抑制其生長繁殖，防止“水華”，提高水體透明度。

（三）維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

生態(tài)系統(tǒng)的生物種類越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)，穩(wěn)定性就越高。構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵是構(gòu)建完善的水生植物（生產(chǎn)者）、水生動(dòng)物（消費(fèi)者）和微生物系統(tǒng)（分解者），并使之形成良性的關(guān)系。水生植物便是水體生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的重要環(huán)節(jié)。

三、項(xiàng)目實(shí)施前幾個(gè)湖的水生植物狀況

項(xiàng)目實(shí)施前，龍?zhí)逗⑶嗄旰H在部分水域種植了荷花及少量千屈菜或水蔥等，種類單一、數(shù)量少，龍?zhí)段骱傲a湖種植有蘆葦、荷花及睡蓮等，但分布不均。

四、解決措施

對(duì)水中生態(tài)系統(tǒng)重建或改造。建設(shè)生態(tài)型植物群落，選擇耐污、去污能力強(qiáng)，生長快、繁殖能力強(qiáng)、環(huán)境效益好的物種。構(gòu)建“水面植物（浮葉、挺水植物）—水下森林（ 沉水植物）”水生植物凈化系統(tǒng)，營造良好的生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮沉水植物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的深度吸收凈化功效，增加物種多樣性，充分展現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的“水源涵養(yǎng)凈化”功能，最后實(shí)現(xiàn)富營養(yǎng)資源轉(zhuǎn)化。

種植水生植物時(shí)需選擇適宜時(shí)機(jī)，為節(jié)約成本、提高成活率及安全施工，需根據(jù)每個(gè)湖的蓄水深度及水溫，選擇不同時(shí)間及方式種植。

（一）挺水植物及浮葉植物

本次工程選擇的挺水植物是適應(yīng)本地環(huán)境的蘆葦、香蒲、千屈菜、荷花、水蔥。

龍?zhí)吨泻参锓N植結(jié)合生態(tài)湖岸改造進(jìn)行，個(gè)別區(qū)域湖岸通過增設(shè)框式擋墻的形式構(gòu)建生態(tài)堤岸，湖岸與擋墻之間形成平均寬度約3米的淺灘，用種植土填充，其上種植挺水植物。使雨水入湖前經(jīng)過層層過濾并緩解地表徑流。

種植時(shí)間選擇5月份，岸邊淺水區(qū)域種植鳶尾、千屈菜、蘆葦、香蒲等，深水區(qū)域種植荷花；浮葉植物種植睡蓮。除龍?zhí)逗ㄓ行写枰┩?，其余湖泊挺水及浮葉植物種植區(qū)域占整個(gè)湖面的10%左右，種植密度為荷花、睡蓮每平方米4株，其他挺水植物每平方米16株。

（二）沉水植物

沉水植物的種植時(shí)間選擇5月份，湖區(qū)水位較低，同時(shí)水溫達(dá)到20℃的時(shí)，淺水區(qū)采用插秧法栽植，深水區(qū)采用拋植法種植。對(duì)常年干涸的龍?zhí)吨泻冗M(jìn)行蓄水養(yǎng)塘，待湖泊底泥含水量飽和且水位約1米高時(shí)，采用插秧法栽植。由于配合龍?zhí)吨泻珗@改造，龍?zhí)吨泻钏畷r(shí)間比較晚，7月份蓄水時(shí)開始栽植水生植物，水溫稍高，因此當(dāng)年成活率不如其他幾個(gè)湖。沉水植物品種選擇適合北京氣候的金魚藻、茨藻、苦草、龍須眼子菜、輪葉黑藻混植，種植間距在10厘米—12 厘米，每平方米100株左右，種植面積達(dá)到湖區(qū)面積的50%。

五、效果分析

通過系列水質(zhì)改善工程，東城區(qū)屬公園湖水已經(jīng)達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。這幾個(gè)項(xiàng)目基本是以生物、物理處理方式為主，化學(xué)處理方式為輔的混合治理措施。其中，水生植物的種植改善了水體的生態(tài)環(huán)境，穩(wěn)定了生態(tài)系統(tǒng)，提升了公園的整體效果，恢復(fù)了野趣盎然、生機(jī)勃勃的靈動(dòng)景觀。工程完工后，各湖水質(zhì)指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)，全部達(dá)到目標(biāo)要求。

表2 工程完工后一年的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)（2022年1月—2022年12月）

六、小結(jié)

水生植物是園林景觀中的重要造景元素，既能美化水面，增添環(huán)境的情趣和靈動(dòng)，又能凸顯園林景觀的自然清新和季相變化，在凈化改善水質(zhì)等方面也能發(fā)揮突出作用。平時(shí)要重視對(duì)水生植物的養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)死亡的植物殘?bào)w和夏季生長茂盛的植物，要及時(shí)收割打撈，避免水體中的氮和磷過度積聚，防止水質(zhì)惡化，水生態(tài)系統(tǒng)受損。每年春季，觀察植物的生長情況，及時(shí)補(bǔ)種和更換適合環(huán)境的本土品種。