干旱半干旱地区城市节水景观营造策略
2016-10-20李晨苏晓蕾张妍张明娟
李晨 苏晓蕾 张妍 张明娟
摘要:干旱半干旱地区景观设计受到自然条件的制约,文章通过介绍国外耐旱景观的实例总结其景观设计的要点,通过充分利用水资源、选用耐干旱植物、应用渗水性铺装、打造小而精的水景、采用节水灌溉等措施,提出不同的营造节水景观的策略,提高景观的可持续;同时对比不同营造策略的优缺点,根据实际情况选择最适宜节水手段;再根据我国典型干旱半干旱地区的特点提出节水景观的植物选择要点。
关键词:节水景观,干旱半干旱区,营造策略
我国干湿地区的划分标准是年降水量在200mm以下为干旱地区,200~450mm,为半干早地区,同时昼夜温差幅度大。据此,我国近42%的国土面积处于干旱、半干旱地区。因其特殊的地理位置,降水少蒸发大、水资源匮乏、气候十分干燥,具有独特的植物群落景观。位于干旱半干旱地区的城市绿化自应有其特殊性,然而那些城市却常有“营造江南园林、模拟水乡景观”的提法。其实,这样的做法不仅投入大、養护成本高,就是建成的景观也未必能真正实现所谓“塞北赛江南的”愿景。因此深入研究干旱半干旱地区城市景观建设理论与实践。在节水的前提下打造适合我国国情、独具地方特色的城市绿地景观,对于提升干旱半干旱地区城市景观,改善城市环境,实现节约型绿化建设、真正做到绿色发展至关重要。
欧美发达地区对干旱地区城市节水景观的研究与实践都起步较早,技术也较成熟,为我们提供了许多值得借鉴的范例。本文简要地归纳这些经验,并提出作者的一些思考以供读者参考。
1干旱半干旱地区景观营造的问题
1.1水资源匮乏。绿化用水却在不断增加
一方面,干旱半干旱地区水资源匮乏:另一方面,不合理的绿化建设却加重了水资源的消耗,比如采用传统的园林造景做法,植物配置不合理,观赏草坪也常在园林中出现、且占有相当比例,较多应用人工水景消耗了大量水资源,绿化景观用水并未形成良好的用水体系:部分地区灌溉方式落后,管理水平低下,用水浪费严重,水资源没有得到充分的利用。这些都加大了干旱地区的景观用水量,城市绿化景观用水与水供应的矛盾十分突出。
1.2生态脆弱。城市绿化景观构建困难
总体上说,我国的一些干旱、半干旱区土地荒漠化比较严重,但在城市化及经济发展的压力下,对土地的开发始终没有停止,过度开发带来严重的生态问题,导致大环境十分脆弱。这里的地带性植被类型就是疏林灌木类的荒漠与半荒漠植被。可用于城市绿化的乡土树种少。受制于绿化树种选择,人工群落的构建十分困难,于是增加入工水的补给、改善并创造良好的立地环境以提高树种的可选择性。成为干旱地区城市绿化的一贯做法。然而,又增加了水资源的消耗,加重了本已经十分脆弱的环境负担。
1.3耐干旱植物的研究与开发不足
我国野生植物资源极其丰富,观赏植物种类繁多,其中不乏许多耐干旱的种类。尽管如此,景观建设中运用的园林植物种类却并不多,对耐旱植物的研究也主要集中在常用园林乔木和观赏草方面,干旱地区的乡土植物却未得到很好开发。现今一般园林配置植物选择较为传统,人们对于西北地区常见的蒺藜科、蓼科的沙拐枣属这类乡土植物,在城市绿化中的应用价值持怀疑态度。尽管它们形成的景观效果别具一格,在节水景观建设中有很大的优势和潜力,但却未引起育苗人的关注,因此很难获得足够的苗木。
2干旱半干旱区节水景观营造策略
构建节水型绿地景观是干旱半干旱地区城市绿化的关键,根本策略在于2个方面:其一,有效利用水资源、减少与杜绝浪费:其二,选用需水较少的耐旱植物。
2.1有效利用水资源
1)充分利用雨水。雨水对于补充地下水,改善生态环境,完善水循环等十分重要。对雨水进行收集、储存、净化并加以利用,可补充和缓解干旱地区缺水的矛盾。我国一些干旱地区,利用屋顶收集雨水、存于窖中供全年使用。这一举措可以在城市生活中推广应用,如美国亚利桑那州图森市的索诺兰沙漠景观实验室,那里有一个将户外教室和人口广场融合的景观广场,设计了雨水收集与循环利用的设施,通过建筑物集水、雨水下渗、雨水储存等手段,在花园中营造小池塘净化水和空气,营造凉爽的小气候,同时设置集水箱收集屋顶雨水,作为这个花园的景观灌溉用水。在利用雨水补给当地水资源不足的同时,也可减缓城市雨水造成短时径流增大带来的排水问题。
2)建造中水供水系统。中水是指城市生活中产生的杂排水,经过适当的处理达到一定标准后,回用于冲洗、浇灌或冷却水补充等用途的非饮用水。中水水质完全可以达到园林用水的要求。且成本较低,在干旱半干旱地区推广中水的利用将减轻水资源供需矛盾。美国亚利桑那州行政部和环境质量部安装了冷却塔排污水处理系统。通过地下式水池收集冷却塔排污水并且再利用于当地的园林灌溉。在我国已有少数城市采用此类供水方式,不过并不普遍。中水供水系统对于干旱半干旱城市非常有用,尽管一次性投入较大,但从长远看,在经济和生态
2个方面都是合算的。
2.2选用耐干旱植物
优化植物的选择与配置,合理运用耐旱植物,调整植物结构能够有效地营造节水且具观赏性的植物景观。美国凤凰城的沙漠植物园为了吸引游客,植物园的入口景观充分展示了沙漠植物的特色。耐旱植物因其较好的储水性和吸水性,需水量少,在干旱环境中能正常的生长发育,包括耐旱种类,以及人工选育耐旱品种。选取耐旱的乡土植物不仅能减少植物对水的需求,也减少了后期植物水资源的维护成本。乡土植物经历漫长的演化,适应当地的生境,具有粗生、易长、耐旱等特性,在营造节水景观时选取乡土植物不仅可以促进景观的可持续性,也能保持优良群落达到良性演替的效果。
美国加利福尼亚州纳帕谷(Nape Valley)的气候属于典型的地中海气候,夏季干旱作物都需人工灌溉。那里盛产葡萄,一些酒庄专门设计低维护的耐旱景观吸引游客。例如,由Katharine Webster设计的wine country escape酒庄,从卡罗来纳州引进耐旱的月桂樱桃作为人口与道路隔离的树篱,创造了极好的隐私性;同时,在树篱下方种植了小油橄榄树(olea europaea),院中道路边保留了未经修剪的原生态草本植物;后院的花园采用了银色、淡绿色和紫色的植物,如黄杨、雪叶莲、茉莉、香豌豆、苦艾草等耐旱及低维护的植物,形成视野广阔、色彩丰富的特色景观:另外,一些芳香植物如百里香、薰衣草的种植也丰富了景观的内涵。
国外应用的耐旱景观植物有些同样适用于国内部分地区,如聚合草(Symphytum officinale)、青竿竹(Bambusa tuldoides)、圣诞耳蕨(Polystichumacrostichoides)、丝葵(Washingtonia filifera)、绵毛水苏(Stachys lanata)、山麦冬(Liriope spicata)等都是很好的耐旱地被植物。
2.3节水措施
1)小而精的水景营造。水是园林景观中的重要元素,人都渴望与水亲近。对于干旱半干旱区来说,水景的设计既需符合功能需求,又应合理地利用和节约水资源,因此应尽量避免铺张的大水面水景,减少动态水,如瀑布、喷泉的运用,同时强化水景的合理布局和适宜的尺度。另外,可采用一种“水景旱作”的造园之法,通过地形营造和卵石、砂石等材料的运用,搭配植物,抽象地表现海洋、瀑布或溪流,产生“无水而有池意”的雅致意境。
美国洛杉矶南郊的卢娜达海湾住宅花园,水景营造得十分精巧。前院设计了3个水景,门后壁炉的2个小型瀑布和沿中轴线的细带水池,都在精巧地设计中体现了设计师的用心良苦。中轴线的细流倒映出物体的一部分,这种细长狭窄的镜面池运用在庭院中增加了一种伊斯兰园林中特有的神秘气氛,达到了传统镜面水池所不能达到的效果。水景在这里的运用,耗水量降到最低,而游人的空间感受力最大化。相比传统的水景设计,耗水更少,景观更加精致且夺目。
2)渗水性铺装的应用。城市一般硬化铺装经常出现雨水蓄积及漫流等现象,采用渗水铺装可引导雨水渗入下部土壤,减少地面蒸发,雨水经过土层过滤得到净化,补充地下水,促进自然界中的水循环。
3)节水灌溉的采用。传统漫灌、畦灌等灌溉方式易造成水资源的浪费,不适合在干旱和半干旱地区使用,干旱半干旱地区更适合采用滴灌、喷灌、地下滴灌和微管点浇等新型的、節水型的灌溉方式,这样有利园林植物的生长。
以上不同的营造策略都能不同程度地实现节约用水,但仍存在不同的优缺点(表1),应根据实际情况选择最适宜的方案。通过对不同策略的选择和结合,最大程度和最小成本地实现节水景观的打造。
3国内典型干旱半干旱地区节水景观的植物选择
西北荒漠干旱地区,如新疆盆地、甘肃等荒漠化严重。以荒漠植被为标志特征的干旱地区,大部分为戈壁沙漠,植被覆盖极低,生态环境脆弱,承载力低。宜选用极耐旱耐盐碱植物营造景观,以半木本植物、旱生和超旱生的灌木、小灌木为主。乔木层可采用胡杨(Populus euphratica)为主景树;灌木层可配植柽柳(Tamarix chinensis),利用其细柔的枝条,粉红的花枝,构建树影婆娑,花枝摇曳的意境;地被层则可采用大面积碱蓬(Suaeda glauca),形成壮丽的火红地被景观。此外,乔木层植物可选用旱柳(Salix matsu-dana)、梭梭(Haloxylon ammodendron)等;灌木中的膜果麻黄(Ephedra przewalskii Stapf)、狭叶锦鸡儿(Cara-gana stenophylla)、叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)、泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)等也有较高观赏价值;亚灌木类如刺旋花(Convolvulus tragacanthoides)、灌木亚菊(Ajaniafruticulosa)、囊果碱蓬(Suaeda physophora)、白麻(Poacynum pictum)等也可开发其观赏价值;草本植物中的芨芨草(Achnatherum splendens)、猪毛菜(Salso-la collina Pall.)、角果黎(Ceratocarpus arenarius)、沙篙(Artemisia desertorum)、河西菊(Hexinia polydichotoma)等具有较高开发潜力。
西北内流干旱区,水资源主要由山区降水和冰雪融水补给。水资源在这些地区对比典型荒漠区稍显宽裕,冰川融水多或者地下水稍丰富的地区可以打造层次丰富的植被群落,沼泽和水边地区、低地河漫滩草甸植被中的水生植被也有一定的发育。如张掖市,具有荒漠、草原、农田、水域等多种生态系统。在植物选择上,除了上述耐干旱植物外,还可根据局部水文条件,配置不同的植物,如水边、河漫滩可构建以蒿草一苔草群落为代表的沼泽草甸植被和灌丛植被;古河道及盐渍化立地,可构建以芦苇群落为代表的,间杂苔草、冰草、碱蒿等植物,形成别致的塞上绿洲景观。
北方半干旱地区,如西安,降水相对集中,河流大多为间歇性河流,依靠雨水补充,丰枯期水量变化也十分不稳定。水景设计和景观后期管理要考虑统一性和整体性以及观赏的持久性。提高设计和管护过程中节水的意识,重视其他形式水源的利用。优先选用耐旱植物,如榆树(Ulmus pumila)、雪松(Ce-drus deodara)、苦楝(Melia azedarach L.)、构树(Brous-sonetia papapyrifera)、珍珠梅(Sorbaria sorbifolia)、卫矛(Euonymus alatus)等;边坡植物可考虑沙棘(Hippo-phae rhamnoides)、胡枝子(Lespedeza bicolor)等;另外爬山虎(Euphorbia humifusa)、常春藤(Hedera nepalen-sis)、金银木(Lonicera japonica)都是很好的耐旱藤本植物。
此外,北方缺水城市,如北京,建立了雨洪收集系统,2016年夏,雨洪收集量相当于6个昆明湖。密云水库第一次超量储水,创历史新高。北京还准备建不少带状湿地公园用来平常储水。
4结语
干旱、半干旱地区构建节水景观对整个地区的生态环境具有极为重要的意义。积极建设节水景观,着力开展节水方面的技术研究。推广应用已取得的节水技术,对于建设极具特色、适合干旱半干旱地区的城市园林景观,实现可持续的景观建设,营造自然和谐的生态景观具有重要意义。