园林植物在生态修复中的应用
2022-12-31王坤
王坤
(云南省林业调查规划院生态分院,云南 昆明 650031)
0 引言
生态修复技术主要指通过生态技术或是生态工程对当地已经退化或消失的生态环境进行修复或重现,使其在线退化前的结构和功能,恢复当地自有的生态环境,恢复自然环境的正向循环,实现自然环境的自主优化。园林植物在生态修复当中起到了改善水质、修复当地食物链、丰富物种多样性的作用,使当地的生态环境更加稳定,当地居民的生活环境和生存空间更加优质。
1 社会发展面临的多种生态环境破坏问题
1.1 湿地生态的破坏
我国幅员辽阔,人口众多,在湿地开发的早期未能认识到合理利用湿地资源的重要性,在开发过程中进行大面积围垦造田、生物资源过度利用等。随着湿地生态环境破坏程度加剧,人们的正常生产生活受到了一定影响,包括湿地水质下降,湿地淤泥沉积较为严重,给湿地内部植物和动物的生存带来了一定负面影响;城市污水不合理排放导致湿地水质遭到污染,湿地面积的缩小让湿地自身的水质净化能力下降,水体出现轻度富营养化,藻类大量繁殖,吸收水体内氧气含量,致使鱼类因缺氧而大面积死亡;随着湿地面积的不断缩减,湿地内部的植物类型不断下降,一些水生植物因湿地环境遭到破坏而消失,湿地内部植物种类呈现单一化倾向[1]。
1.2 道路径流污染
在城市环境中,道路径流是城市地标径流的主要组成部分,而城市地表径流污染较为严重,城市道路在径流污染中流出的污染物含量占据地表径流总体污染物含量的40%~80%,道路径流的污染物含量较高,污染物来源较为复杂,各种金属元素和化学物质是污染的主要来源。道路径流污染可以随着地表径流迁移到下游水体当中,也可以随着水分的蒸发下渗到土壤当中,给下游水资源、土壤和地下水带来严重污染,威胁人们的饮水安全和食品安全。
1.3 重金属土壤污染
伴随着工业化进程的快速发展,人们对于化石燃料的需求和各类矿产资源的需求不断增加,矿山的开采和矿石的冶炼致使带有重金属元素的粉尘被排放到大气环境当中,这些粉尘随着空气的沉降和降水落到土壤当中,导致土壤当中的重金属含量不断增加。由于重金属本身在土壤当中的移动性较差,且不容易因水流冲击发生淋溶,也无法被土壤当中的微生物分解,长此以往导致矿区周边的重金属含量严重超标,逐渐超过土壤合理容纳量,造成周边农作物减产绝收,重金属元素在植物生长的过程中会被带入植物体内,并在食物链中不断被传递,最终重金属元素在人体内不断附近对人体产生严重的潜在危害,如日本的水俣病和骨痛病[2]。
1.4 公路铁路修建引起的生态破坏
部分道路工程在修建过程中对周围环境的破坏较为严重,道路建设和山石采掘过程对原有的土地地形和地址造成破坏,部分地区过度开挖会导致原土扰动、土层崩坏等问题,改变原本的地表植被,影响当地的自然环境。建筑垃圾的乱扔乱倒也会给周边的草木造成损坏,大量的土石颗粒、石灰水泥等粉末状建筑材料会因雨水的冲刷而沉积在施工地周围的土壤当中,影响植被的正常生长,另一部分则会流入江河当中,造成河流污染。公路铁路修建穿过的公园、湿地、丛林等地,会打乱当地的生态群体和物种的原有生活方式。
1.5 矿山开采引起的生态破坏
部分地区在经济发展和建设过程中,由于矿山开采等对自然资源的不合理的利用开发方式导致当地的植被快速消失,土壤在雨水冲击下遭到严重侵蚀,土壤肥力下降,基岩裸露,土地生产力下降,矿石的开采和冶炼导致矿区周边环境重金属污染较为严重,影响植被正常生长。生态系统的崩溃给当地环境造成了多种不良影响,如水循环不畅、生物种类和生物数量不断减少、自然环境抗击外来灾害的能力下降,这种影响会不断累积,最终影响人们的正常生活。
2 利用园林植物修复生态环境的策略
2.1 结合当地自然环境,选择适合的植物类型
园林植物的选择和种植方式将会直接影响生态环境的效益。导致不同地区出现生态破坏的原因有所差别,不同地区需要重点处理的环境问题也有所不同,为此研究人员在工作中需要从园林植物的选取出发,尽可能保证园林植物与当地的自然环境相适应,能够正常的生存发展,同时能够改善当地的自然环境,丰富生态系统的多样性,在保护地区特色的前提下降低治理成本,避免出现二次污染。
在湿地治理过程中,研究人员需要结合湿地存在地区的气候条件和环境因素选择适宜的园林植物,例如乔木生长速度较慢,树木较高,在栽种过程中容易遮挡阳光,不利于其他植物的生长,为此可以在栽植过程中尽可能控制栽种密度,为湿地灌木和花草的生长保留足够的空间,兼顾各种类型的植物对光照的要求。北方地区夏季雨水较多,其他季节雨水较少,且冬季环境气温较低,为此在园林植物选择上需要尽可能选取适宜在湿地环境中生长的植物,如杨树、柳树、松树等,这些树种生长速度较快,园林观赏性较好,能够在最短时间内完成林木郁闭,适合搭配种植部分樱桃树和蓝莓,不同植株之间高度差异较大,植被之间错落有致,有效稳固湿地水土,减少泥沙流入湿地的数量,营造良好的湿地生态景观效果[3]。
为了强化园林景观在处置部分污染污染活动时的表现能力,在清理城市工业区污染、城市径流道路污染、城市内部土壤重金属污染的过程中,研究人员需要将当地自然环境的治理问题进一步细化,结合当地环境状况选择不同类型的类型的植物处理污染例如在处理城市道路径流污染过程中,为了保证污染处理效果,吸收水体当中的污染物质,可以先行进行实验对比,根据实验结果确定那种植物去除污染物的能力较好,目前部分研究表明,在园林景观植物选择中狼尾草、玉簪、德国鸢尾草、矮生紫薇、月季等植物花卉对于土壤污染物质的去除率较高,矮生紫薇对土壤污染物质的去除率最高可以达到76.33%,去除效果良好。
2.2 降低环境治理成本,推动自然环境转型发展
生态修复是一个长期且持续的过程,需要持续的投入和不懈的努力,为了尽可能减少生态修复需要消耗的资源,提高生态效益和回报,尽可能在恢复湿地生态效果的同时降低成本投入,降低当地政府在生态修复方面的开支压力,使生态修复工作能够长期稳定的进行。为此在园林植物配置过程中,除了栽种数量适当的观赏性植物外,还可以种植部分经济作物,通过这种方式保证生态修复效果,避免给当地自然环境带来压力的同时适当增加经济收入,补贴在生态环境建设方面的资金投入,降低运行成本[4]。
以湿地生态环境修复为例,在修复工作中可以引进生态养殖技术,南方地区气候炎热,水稻可一年三熟,为保证自然环境可持续发展,可以学习其他地区的鸭-鱼-稻养殖模式,为各地提供经济效益,保证自然环境稳定和谐。在这一生态养殖模式中农民在水田中种植水稻,在水田中放养鱼苗和水鸭,鸭子和鱼的排泄为水田的土地提供肥力,水稻吸引来的各类昆虫为鸭子和鱼提供必要的食物,彼此之间相互合作,和谐生长,为居民带来额外的经济收入。在湿地生态环境修复过程中,研究人员可以将“鸭-鱼-稻”环节当中的水稻换成其他具备一定观赏性的水生植物,南方地区可以种植莲藕,荷花盛开的景象能够满足人们对园林植物的观赏性要求,莲藕和莲子具有食用价值和经济价值;北方地区考虑到夏季时长较短,可以通过种植水生花卉的方式来增加经济收入,例如与当地的鲜花用品店合作定期为其所需的花卉,增加经济收入,实现生态修复可持续发展。
针对因矿业开发冶炼和其他带有污染性的企业带来的重金属土壤污染问题,研究人员可以针对土壤中的重金属污染的性质建立针对性的处置预案,结合不同种类的植物在特定重金属污染的富集效果建立实验报告,在保证园林美观性的前提下增加经济收入,同时尽可能避免重金属污染物重新回流到土壤环境当中。以镉元素污染治理为例,镉元素的毒性较强,对生物健康的破坏性教导,在镉金属治理过程中发现垂柳、东南景天、南天竹、银杏、桑树、矮型四季菊和波斯菊等植株对于镉元素的富集能力和耐受力较强,且自身具备一定的观赏性,符合观赏需求。在实际推行过程中管理人员为避免因植物枯萎导致重金属污染回流的情况发生,可以在种植花卉的过程中实现盆土栽培,将污染土壤放入花盆当中为矮型四季菊和波斯菊等植物的生长提供必要的养分,与当地的花卉市场建立合作,将长成的花朵提供给花卉市场作为观赏植物,增加经济收入,或是直接通过盆栽的形式进行销售,同时依靠花卉销售的经济收入对市场上的富重金属污染物质的花卉进行低价回收,交由专业机构进行集中处理,避免植物携带的重金属元素回流土壤[5]。
2.3 因地制宜开展园林景观建设,优化生态景观效果
在不同地区的特殊环境当中种植园林植物,需要尽可能做到与当地的生态环境相协调,符合当地植物的自然生长要求,减少不必要的人工投入,让园林景观建设成为当地生态环境的一部分,提升生态修复工作的有效性。为此在园林植物景观设计过程中应抓住当地生态环境的重要组成部分进行设计,结合二者之间的契合点,实现园林植物配置与周围环境的一致统一,营造良好的生态景观效果。
以湿地生态环境修复工作为例,在湿地修复工作中建设园林植物景观,需要从湿地原本的生物类型入手,以组成湿地生态环境的几类主要植物类型入手,如湿地周边杨树和柳树较多,但因生态环境的破坏导致树木数量不断下降,为此园林建设人员可以通过移植或是人工选育栽培的方式在园林内部适当增加杨树和柳树的数量,尽可能保留原本的湿地地域特色[6]。
部分地区自然环境破坏程度较为严重,原有的植物种类因无法适应当地快速恶化的自然环境而灭绝消亡,在这种情况下一味追求直接恢复原本的生态环境较为困难。为保证园林景观建设的效果与当地自然环境相一致,优化环境修复效果,园林设计人员需要从当地原本的自然景观入手,结合现有环境条件选择合适的生态修复方案,例如在生态修复工作中建立多级修复目标,开展阶段性修复工作,不断恢复当地的自然环境。
以荒漠化较为严重的地区为例,我国部分内陆地区的土地荒漠化程度较高,地表覆盖植被逐渐退化,荒漠化严重的地区土地植被几乎完全消失,土地完全石化或是沙化,土壤保水能力几乎全部丧失,沙化的土地缺少必要养分,植株难以难以存活;荒漠化程度较轻的地区仍能看到植物,但植物的数量仍在不断下降。针对不同地区的荒漠化程度,研究人员可以选择不同的园林植物开展修复工作。在荒漠化程度较高的地区,在园林植物选择上应尽可能选择生命力顽强、耐寒耐旱、生长需要水分较少的植被,通过栽种这种类型的植被逐渐恢复当地的土壤环境,强化水土保持率,提高土壤肥力和含水量,为其他类型的植被生存提供良好的环境。目前我国在治理荒漠化土地过程中选择栽种的植物类型包括紫穗槐、沙棘、柠条、沙枣等,大多数植物本身的观赏性价值较为有限,不符合园林植物的选取范围,因此这一阶段为治理第一阶段,在当地的自然环境有所恢复后,在考察当地土壤承载能力的基础上种植一些与当地环境相适应的观赏性植物,在生态修复的过程中不断扩大种植范围,使其逐渐恢复到原有的生态环境,满足观赏性需求的同时符合环境可持续发展要求[7]。
3 结语
综上所述,在园林植物的开发和利用过程中,需要认识到园林植物在修复生态系统方面展现出来的价值,适当扩大园林植物的栽种范围来修复当地的生态环境,并在生态修复的过程中尽可能将园林植物原有的观赏价值和经济价值发挥出来,实现生态效益、经济效益、社会效益的三者融合,将园区植物的价值充分发挥出来,构建起优良的自然生态系统,实现自然环境的自我修复,推动园区植物开发利用可持续化,满足人们对美好生活的追求。