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生态学下雨水花园技术

生态学下雨水花园技术

摘要:雨水花园是下沉式绿地的一种,是指在天然或人工形成的低地势区域,通过自然排水过程收集周围的雨水,结合灌木、草本和水生植物等进行造景,从而达到雨水净化和雨洪控制目的的一项专类工程措施。这是一种生态可持续的低影响开发方式,生态效益显而易见,符合创建生态文明的时代潮流,在我国的发展前景十分乐观。

关键词:生态学;雨水花园;技术;应用

1雨水花园的概念

雨水花园起源于20世纪90年代的美国,属于下沉式绿地的一种,是指在天然或人工形成的低地势区域,通过自然排水过程收集周围的雨水,结合灌木、草本和水生植物等进行造景,从而达到雨水净化和雨洪控制目的的一项专类工程措施。这是一种生态可持续的低影响开发方式,在公园、居住区、商业区、街道等各类城市公共绿地中可以广泛应用。

2雨水花园的构造

雨水花园自地表向下依次分为:蓄水层、覆盖层、种植土壤层、填料层和砾石层。(1)蓄水层位于地表之上,通过地表植被收集周围汇入的雨水。(2)覆盖层由乔木树皮和落叶构成,能避免雨水直接冲刷土壤,利于微生物对有机物的降解。(3)种植土壤层由渗透性较好的砂质土壤和少量黏土以及有机物构成,为植物提供种植基质并初步过滤雨水。(4)填料层含沙量超过60%,可进一步过滤下渗的雨水。(5)砾石层的间隙较大,其中设有穿孔管,将超出设计蓄水量的积水排出雨水花园。

3雨水花园的生态作用

经过长期研究和实践,雨水花园主要有以下作用:(1)通过滞蓄措施削减洪峰流量,减少雨水外排,从而保护下游管道、构筑物和水体;(2)利用植物截流和土壤渗滤净化雨水,减少水污染;(3)充分利用径流雨量涵养地下水,也可对处理后的雨水加以收集利用,缓解水资源的短缺;(4)经过合理的设计以及妥善的维护能改善周围区域的环境,为鸟类等动物提供食物和栖息地,达到良好的生态效益和景观效果。从生态学的视角来看:雨水花园可以“软化”地表,促进雨水下渗,减少地表径流,减短汇水时间,从而缓解洪涝灾害的发生,并将雨水资源化,补充土壤水和地下水。雨水在下渗过程中,通过物理作用和化学作用得到净化,也减少了水资源被大气和城市垃圾污染的机会,很好地保护了水资源。这属于对水循环中径流环节的影响,顺应水循环的基本规律。雨水花园创造了低地势区域,利用重力收集雨水,节约能源,并为各种微生物提供了良好的生长环境,利于其分解有机物,为植物生长提供必要的营养物质,加速生态系统的能量流动。雨水花园提供了良好的植物种植基质和灌溉水资源,可种植多种乔木、灌木、草本地被,形成丰富的植物群落,改善小环境,以此吸引部分动物前来栖息,增加当地生物多样性。雨水花园经过合理的设计,通过对植物、水体、地形等多种要素的融合,可获得一般景观设计所无法达到的自然状态,充分展现自然生态环境的美好物态,给城市居民提供亲近自然的机会和生态知识科普的场所,提高居民的生活品质。

4雨水花园中的生态因子

生态因子是指对生物有影响的各种环境因子,包括光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。其中,光照和温度是可以通过设计直接影响。光照是生态系统的直接能量来源,影响着生态系统的能量流动。在设计雨水花园植物景观时,应考虑到植物群落中各物种对光照的需求和适应性,合理配置,提高光照利用率。例如,将阳性植物栽于群落上层和、建筑物南侧向阳处、地势较高处,使其充分获得光照并为阴生植物遮荫;将阴性植物栽于群落下层和内部、建筑物北侧背阴处、地势较低处,使其处于背阴环境中;将耐阴植物栽于中间过渡地带,填补群落空缺,丰富植物景观的层次。温度是生态系统中最易直观感受的因子,需要通过多种手段结合调控。在雨水花园设计中,应充分利用植物、地形和水体控制温度,例如,在阳光直射处栽植冠大荫浓的乔木,在背影处栽植树冠紧凑的灌木挡风;堆砌高地获得更多的阳光,营造洞穴创造凉爽的低温环境;用大片水面收集热量,减小温度变化幅度,增加空气湿度,改善感官体验。

5小结

雨水花园在国外已有20多年的发展历程,形成了一套较为成熟的理论体系,拥有丰富的实践经验,对改善城市小气候和创造宜居环境起到了一定的作用。相比而言,我国对雨水花园的相关研究起步较晚,用于实践的指导性有待加强。从新时代背景下来看,雨水花园的生态效益显而易见,符合创建生态文明的时代潮流。因此,雨水花园技术在我国的发展潜力巨大,值得并需要更多的相关专业人士参与设计研究与实践推广。

参考文献

[1]许玥.雨水花园在城市生态建设中的应用[J].现代园艺,2012(2)

[2]赵晶.道路与场地中雨水花园景观生态思想的引入[J].江苏农业科学,2012(3)

[4]万映伶.国内外雨水花园研究综述[J].建筑与文化,2015(7)

作者:陈婧依 杨轶伦 单位:北京林业大学