碩亞微科普|華北地區(qū)河流常見水生植物特性及種植配置建議
2022-04-18
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城市河流主要存在連通性差、河流形狀單一、水體富營養(yǎng)化、生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重等問題,而栽植水生植物能更好吸收河流水體中的營養(yǎng)鹽,增強(qiáng)城市河流的凈化作用,加強(qiáng)景觀效應(yīng),修復(fù)河流水生態(tài)。本文列舉了北京城市河流常見的水生植物,對華北地區(qū)水生植物凈化水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理,提出了不同類型河流水生植物栽培配置方案,為城市河流水生植物栽培過程中品種的選擇提供依據(jù)。

1北京城市河流常見水生植物

1.1沉水植物

北京城市河流常見的沉水植物根據(jù)生長季節(jié)的不同分為暖季型和冷季型,只有菹草在冬季生長,是冷季型植物。在調(diào)查北京市朝陽區(qū)水生植物種類時(shí),12月、1月在部分河流中發(fā)現(xiàn)菹草、篦齒眼子菜和金魚藻,根據(jù)劉國才對東北地區(qū)、內(nèi)蒙古地區(qū)冬季水體中沉水植物的調(diào)查結(jié)果,冰面下菹草、穗花狐尾藻、微齒眼子菜、金魚藻可以生存,且均能產(chǎn)生溶解氧。北京城市河流常見沉水植物特性和生長周期見下表。表中所列沉水植物除大茨藻外,均為多年生植物,一次種植成功后,后續(xù)只需養(yǎng)護(hù)管理,不需重新種植。故種植時(shí)應(yīng)根據(jù)生境條件、種植目的慎重選擇品種,以達(dá)到省工、經(jīng)濟(jì)、吸附營養(yǎng)鹽效果好等目標(biāo)。

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北京城市河流常見沉水植物特性

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沉水植物生長周期

1.2浮葉植物和漂浮植物

北京城市河流常見的浮葉植物和漂浮植物中許多品種是考慮景觀、水體污染物去除等因素人工引入的外來品種,許多品種冬季不能在室外過冬,為避免植物枯萎死亡破壞水質(zhì),需要在入冬前將植物打撈出水。


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北京城市河流常見浮葉植物和漂浮植物特性


1.3挺水植物

本文所提及的挺水植物包含濕生、沼生植物。挺水植物種類繁多,北京地區(qū)常見的有蘆葦、香蒲、蓮、菰、水蔥、黃花鳶尾、西伯利亞鳶尾、千屈菜、菖蒲、蘆竹(花葉蘆竹)、荻、花菖蒲(黃菖蒲)、紅蓼、水芹、花藺、雨久花、鴨拓草、慈姑、澤瀉、黑三棱、馬藺、豆瓣菜、薄荷、石龍芮等。


2水生植物去除水體污染物效果比較

城市再生水河流普遍存在水體富營養(yǎng)化問題,本底污染物含量較高。種植高凈化能力的水生植物,去除水體中的污染物,是選擇栽培水生植物品種的重要原因之一。在地域較遠(yuǎn)、生境差異較大的情況下,實(shí)驗(yàn)時(shí)水溫、光照、水質(zhì)不同可能會影響水生植物吸收營養(yǎng)鹽的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,故本文只選擇我國華北地區(qū)水生植物吸收營養(yǎng)鹽和去除水體有機(jī)污染物方面實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理,比較水生植物去除水體中污染物的能力。

在Ⅴ類水體室內(nèi)水培實(shí)驗(yàn)中,沉水植物穗花狐尾藻、金魚藻、輪葉黑藻和菹草,去除污染物能力最強(qiáng)的是穗花狐尾藻,菹草在冬季也有良好的去除污染物的能力。在V2類水體室內(nèi)水培實(shí)驗(yàn)中,單一品種比較,挺水植物旱傘草、黃菖蒲、水蔥、西伯利亞鳶尾、千屈菜、蒲葦、水生美人蕉、黃花鳶尾和花葉蘆竹,黃菖蒲總氮去除效果最優(yōu),西伯利亞鳶尾總磷的去除效果最優(yōu)。水蔥、千屈菜、黃花鳶尾、小香蒲和狐尾藻5種水生植物,水蔥+黃花鳶尾+狐尾藻的組合對水中總氮和總磷的去除率最高。挺水植物蘆葦、西伯利亞鳶尾,沉水植物輪葉黑藻、金魚藻和微齒眼子菜5種水生植物組合實(shí)驗(yàn)中,西伯利亞鳶尾和金魚藻組合去除氨氮、總磷、COD效果最佳,西伯利亞鳶尾和金魚藻組合去除總氮效果最佳。根據(jù)植物生物量比較石龍芮、蘆葦、酸模、車前草4種水生植物氮磷凈化能力,蘆葦吸收氮磷能力最強(qiáng)。在V4類水體室外栽培實(shí)驗(yàn)中,選取千屈菜、水生美人蕉、水生鳶尾、旱傘草、荷花、再力花、水蔥、梭魚草、蘆葦、香蒲、睡蓮11種水生植物單種栽植和組合栽植方式實(shí)驗(yàn),千屈菜+水生鳶尾+水生美人蕉+旱傘草組合種植去除氨氮、總磷、COD效果最佳。比較千屈菜、菖蒲、蘆葦、香蒲、荷花5種水生植物去除水體污染物能力,香蒲凈化水體能力最強(qiáng)。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,去除水體污染物能力最強(qiáng)的挺水植物為蘆葦、香蒲,去除污染物能力較強(qiáng)的沉水植物為穗花狐尾藻。石龍芮、千屈菜、西伯利亞鳶尾、黃花鳶尾、千屈菜、黃菖蒲、荷花、花葉蘆竹、水蔥、金魚藻、輪葉黑藻、微齒眼子菜、菹草等也具備較強(qiáng)的去除水體污染物能力。


3水生植物配置建議

在選擇水生植物前,應(yīng)調(diào)查相似河流水生植物狀況,或調(diào)查河流土壤種子庫情況,盡量選擇原生、土著水生植物品種,慎重選擇使用外來物種,以免因物種入侵造成生態(tài)破壞。在河流生境條件較差的情況下,水生植物栽培應(yīng)分步驟進(jìn)行,先選擇生命力頑強(qiáng)的水生植物搭配組合,作為先鋒種,待生境條件有所改善后,再進(jìn)行植物栽培種類優(yōu)化選擇,或根據(jù)河流土壤種子庫情況,判斷植被恢復(fù)潛力,確定目標(biāo)種,營造植被演替適宜的自然環(huán)境。菹草在冬季可生長并吸收營養(yǎng)鹽,除菹草外的沉水植物冬季凋零或停止生長。在水深等生境條件允許的情況下,可在入冬前種植菹草,構(gòu)成季節(jié)互補(bǔ)型的沉水植物配置。沉水植物的河道覆蓋度不宜超過70%。選擇浮葉植物和漂浮植物時(shí)要注意營造適宜生境,避免河流水體流速過快損傷植物或沖走植物。一般在水深超過150cm的河流,可種植漂浮植物,不適宜種植浮葉植物,浮葉植物和漂浮植物的覆蓋度不宜超過30%。選擇挺水植物時(shí)要考慮適宜的生長環(huán)境、吸收營養(yǎng)鹽能力、植物與周邊景觀搭配、不同挺水植物相互間的搭配,形成錯(cuò)落有致的生態(tài)景觀。平行脈的水生植物對葉脈損傷具有較強(qiáng)的耐受性,如在風(fēng)浪較強(qiáng)或易受人為擾動(dòng)的位置,可優(yōu)先選取種植平行脈水生植物。不同植物組合種植比單一種植具備更好的去除污染物和促進(jìn)生長的效果。

(1)水深50cm以下、水流平穩(wěn)的河流

此類河流可選擇的植物品種較多,水質(zhì)Ⅳ類或更好的情況下沉水植物可選擇篦齒眼子菜、穿葉眼子菜、大茨藻等,浮葉植物可選擇水鱉、睡蓮等,挺水植物根據(jù)周邊景觀搭配,可選擇豆瓣菜、馬藺、慈姑、鴨拓草、雨久花等。水質(zhì)Ⅴ類及更差的情況下沉水植物可選擇苦草,浮葉植物和漂浮植物可選擇鳳眼蓮、大薸、滿江紅等,挺水植物可選擇蘆葦、香蒲、西伯利亞鳶尾等。調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn),在河流再生水補(bǔ)水口附近,因再生水溫度較自然水體溫度高,河水冬季不結(jié)冰,冬季石龍芮等植物在河邊小范圍內(nèi)正常生長。種植菹草、豆瓣菜、石龍芮組合,可保證冬季河流也具備一定的凈化水體能力。

(2)水深50-120cm、水流平穩(wěn)的河流

如果水體透明度不高,沉水植物可選擇苦草、輪葉黑藻、微齒眼子菜等,浮葉植物可選擇荇菜、浮萍、槐葉萍等,挺水植物可選擇千屈菜、水蔥、蓮、香蒲、蘆葦?shù)?。水體透明度較好時(shí)沉水植物可選擇金魚藻或穗花狐尾藻等。金魚藻、篦齒眼子菜與穗花狐尾藻共同種植,能抑制穗花狐尾藻過度生長,比單獨(dú)種植具備更好的水體凈化效果。同時(shí),種植菹草能使河流在冬季也具備一定的凈化水體能力。

(3)水深120-200cm、水流平穩(wěn)的河流

如果水體透明度不高,沉水植物可選擇苦草;水體透明度較好的條件下沉水植物可選擇金魚藻或穗花狐尾藻。浮葉植物和漂浮植物可選擇荇菜、鳳眼蓮等,如果是矩形河流斷面,水深過深不宜種植挺水植物;如果是其他形式的河流斷面,可在水深適宜的地方種植挺水植物。

? ? (4)水深200cm以上的河流

可嘗試種植沉水植物,但可能因?yàn)楣庹詹蛔愕仍驅(qū)е鲁了参餆o法生長。浮葉植物可選擇荇菜,漂浮植物選擇不受水深影響的品種。挺水植物在河流中適宜水深處種植,如果河流斷面水深均超過200cm,那么不適宜種植挺水植物。如需水生植物消除水體污染物,可考慮使用生態(tài)浮床。

配置水生植物時(shí)需綜合考慮行洪、通航、景觀、管理等方面的因素,如城市河流種植水生植物,要考慮植物的高度、密度,不能因種植水生植物降低了河流行洪標(biāo)準(zhǔn)或影響通航,在景觀方面可以通過不同植物構(gòu)建高矮不同、錯(cuò)落有致的微景觀,但應(yīng)與周邊環(huán)境和諧一致。水生植物選擇還應(yīng)考慮為河流中底棲動(dòng)物、魚類、兩棲類動(dòng)物提供適宜的棲息地,為河流周邊存在的鳥類提供覓食、棲息、筑巢的場所





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